I'm really glad to be here. I'm glad you're here, because that would be a little weird. I'm glad we're all here. And by "here," I don't mean here. Or here. But here. I mean Earth. And by "we," I don't mean those of us in this auditorium, but life, all life on Earth --
Nagyon boldog vagyok, hogy itt lehetek. Örülök, hogy önök itt vannak, mert ez kicsit misztikus lesz. Örülök, hogy mi – mindannyian – itt vagyunk. Az "itt" alatt nem pont az itt-et értem. Vagy itt. Hanem itt. Úgy értem a Földön. És a "mi" nem csak a hallgatóság, hanem az élet, minden élet a Földön –
(Laughter)
(Nevetés)
from complex to single-celled, from mold to mushrooms to flying bears.
az összetettől az egysejtűig, a penésztől a gombáig, a repülő medvékig.
(Laughter)
(Nevetés)
The interesting thing is, Earth is the only place we know of that has life -- 8.7 million species. We've looked other places, maybe not as hard as we should or we could, but we've looked and haven't found any; Earth is the only place we know of with life. Is Earth special? This is a question I've wanted to know the answer to since I was a small child, and I suspect 80 percent of this auditorium has thought the same thing and also wanted to know the answer. To understand whether there are any planets -- out there in our solar system or beyond -- that can support life, the first step is to understand what life here requires.
Érdekes, a Föld az egyetlen hely, ahol életről tudunk – 8,7 millió fajról. Kerestünk máshol is, lehet, nem olyan elszántan, mint lehetett vagy kellett volna, de kerestünk, és nem találtunk semmit. A Föld az egyetlen ismert hely, ahol van élet. Különleges-e a Föld? Erre a kérdésre kerestem a választ egész kisgyerek korom óta. Gyanítom, hogy a hallgatóság 80%-a gondolt erre, és szerette volna tudni a választ. Hogy megtudjuk, vannak-e bolygók – kint a naprendszerünkben, vagy azon is túl – melyek élhetők, először értenünk kell: mi kell az élethez.
It turns out, of all of those 8.7 million species, life only needs three things. On one side, all life on Earth needs energy. Complex life like us derives our energy from the sun, but life deep underground can get its energy from things like chemical reactions. There are a number of different energy sources available on all planets. On the other side, all life needs food or nourishment. And this seems like a tall order, especially if you want a succulent tomato.
Kiderült, hogy 8,7 millió fajnak az élethez mindössze 3 dologra van szüksége. Először is minden életnek a Földön energiára van szüksége. A komplex élőlények, mint mi, a napenergiát használjuk, de mélyen a föld alatt az élethez az energiát kémiai reakciókból nyerik. Számos különböző energiaforrás van minden bolygón. Másrészről, minden élethez kell élelem vagy tápanyag. Ez úgy hangzik, mint egy megrendelés, főleg, ha lédús paradicsomot szeretnél.
(Laughter)
(Nevetés)
However, all life on Earth derives its nourishment from only six chemical elements, and these elements can be found on any planetary body in our solar system. So that leaves the thing in the middle as the tall pole, the thing that's hardest to achieve. Not moose, but water.
Pedig minden élet a Földön a tápanyagát mindösszesen hat kémiai elemből nyeri. Ezek az elemek megtalálhatók naprendszerünk minden bolygójának felépítésében. Ezek után a középső részen maradt a kiemelkedő probléma, amit a legnehezebb beszerezni. Nem a jávorszarvas, hanem a víz.
(Laughter)
(Nevetés)
Although moose would be pretty cool.
Habár a jávorszarvas is nagyszerű.
(Laughter)
(Nevetés)
And not frozen water, and not water in a gaseous state, but liquid water. This is what life needs to survive, all life. And many solar system bodies don't have liquid water, and so we don't look there. Other solar system bodies might have abundant liquid water, even more than Earth, but it's trapped beneath an icy shell, and so it's hard to access, it's hard to get to, it's hard to even find out if there's any life there.
Nem fagyott víz, és nem gáz halmazállapotú víz, hanem folyékony víz. Minden életnek szüksége van rá a túléléshez. Sok naprendszeri bolygón nincs folyékony víz, ezért azokat nem tanulmányozzuk. Más naprendszerben levő bolygókon lehet bőséges folyékony víz, akár több, mint a Földön, de a jégmező fogságában vannak, nehezen hozzáférhetők, nehezen megközelíthetők, nehéz egyáltalán megtudni, hogy van-e ott élet.
So that leaves a few bodies that we should think about. So let's make the problem simpler for ourselves. Let's think only about liquid water on the surface of a planet. There are only three bodies to think about in our solar system, with regard to liquid water on the surface of a planet, and in order of distance from the sun, it's: Venus, Earth and Mars. You want to have an atmosphere for water to be liquid. You have to be very careful with that atmosphere. You can't have too much atmosphere, too thick or too warm an atmosphere, because then you end up too hot like Venus, and you can't have liquid water. But if you have too little atmosphere and it's too thin and too cold, you end up like Mars, too cold. So Venus is too hot, Mars is too cold, and Earth is just right. You can look at these images behind me and you can see automatically where life can survive in our solar system. It's a Goldilocks-type problem, and it's so simple that a child could understand it.
Néhány bolygó marad, amit érdemes tanulmányozni. Egyszerűsítsük le a problémát magunknak. Foglalkozzunk csak a folyékony vízzel a bolygók felszínén. Csak három bolygó van a naprendszerünkben, melynek felszínén folyékony víz szóba jöhet. Ezek a Naptól indulva sorban: Vénusz, Föld, Mars. Először légkör kell, hogy folyékony víz legyen. Óvatosnak kell lenni azzal a légkörrel. Nem lehet túl sok légkör, sem túl sűrű vagy túl meleg légkör, mert akkor túl nagy lesz a forróság, mint a Vénuszon, és nem lesz folyékony víz. De ha túl gyér a légkör, túl vékony és túl hideg, akkor odajutunk, mint a Marson: túl hideg van. A Vénusz túl meleg, a Mars túl hideg, és a Föld éppen jó. A mögöttem levő képeken egyből látható, hol marad fenn az élet naprendszerünkben. Ez egy Aranyhaj-típusú feladat, olyan egyszerű, hogy egy gyerek is megérti.
However, I'd like to remind you of two things from the Goldilocks story that we may not think about so often but that I think are really relevant here. Number one: if Mama Bear's bowl is too cold when Goldilocks walks into the room, does that mean it's always been too cold? Or could it have been just right at some other time? When Goldilocks walks into the room determines the answer that we get in the story. And the same is true with planets. They're not static things. They change. They vary. They evolve. And atmospheres do the same. So let me give you an example.
Azonban felhívom a figyelmüket két dologra az aranyhaj-mesében, amire sokszor nem is gondolunk, de itt nagyon fontos. Első dolog: Ha Mama-Maci tálja túl hideg, amikor Aranyhaj besétál a szobába, akkor ez azt jelenti, hogy mindig túl hideg volt? Vagy lehetett valamikor éppen jó? Amikor Aranyhaj besétál a szobába, ez dönti el a választ, amit megkapunk a történetben. Ugyanez igaz a bolygókra is. Nem statikus dolgok. Alakulnak. Változnak. Fejlődnek. A légkör ugyanezt teszi. Hadd mondjak egy példát.
Here's one of my favorite pictures of Mars. It's not the highest resolution image, it's not the sexiest image, it's not the most recent image, but it's an image that shows riverbeds cut into the surface of the planet; riverbeds carved by flowing, liquid water; riverbeds that take hundreds or thousands or tens of thousands of years to form. This can't happen on Mars today. The atmosphere of Mars today is too thin and too cold for water to be stable as a liquid. This one image tells you that the atmosphere of Mars changed, and it changed in big ways. And it changed from a state that we would define as habitable, because the three requirements for life were present long ago. Where did that atmosphere go that allowed water to be liquid at the surface?
Ez egyik kedvenc képem a Marsról. Nem a legnagyobb felbontású kép, nem a legszexisebb kép, nem is a legújabb kép, de ezen a képen látszanak a bolygó felszínébe vájt folyómedrek; folyó, folyékony víz vájta medrek; folyómedrek, melyek száz vagy ezer vagy több tízezer év alatt alakulnak ki. Ez ma nem lehetséges a Marson. A Mars légköre ma túl vékony és túl hideg, a víz nem képes folyékony formában fennmaradni. Ez az egyetlen kép bizonyítja, hogy a Mars légköre változott, nagyon sokat változott. Egy általunk lakhatónak nevezett állapotból változott, mert valamikor rég az élethez szükséges három feltétel adott volt. Hova tűnt ez a légkör, ami lehetővé tette a folyékony víz jelenlétét a felszínen?
Well, one idea is it escaped away to space. Atmospheric particles got enough energy to break free from the gravity of the planet, escaping away to space, never to return. And this happens with all bodies with atmospheres. Comets have tails that are incredibly visible reminders of atmospheric escape. But Venus also has an atmosphere that escapes with time, and Mars and Earth as well. It's just a matter of degree and a matter of scale. So we'd like to figure out how much escaped over time so we can explain this transition.
Az egyik lehetőség, hogy az űrbe szökött. A légköri részecskék elég energiára tesznek szert, hogy kiszabaduljanak a bolygó gravitációjából. Kiszabadulnak az űrbe, soha nem térnek vissza. Ez történik minden bolygó légkörével. Az üstökösöknek csóvájuk van, ami hihetetlen látványt nyújt a légkör elhagyásakor. A Vénusz légkörének egy része is elszökik, a Marsé és a Földé is, csak más-más mértékben és léptékben. Szerettük volna kideríteni, mennyi légkör szökött el az idők folyamán, hogy megmagyarázzuk ezt az átalakulást.
How do atmospheres get their energy for escape? How do particles get enough energy to escape? There are two ways, if we're going to reduce things a little bit. Number one, sunlight. Light emitted from the sun can be absorbed by atmospheric particles and warm the particles. Yes, I'm dancing, but they --
Hogy jut a légkör szökési energiához? Hogy kapnak a részecskék elég energiát a szökéshez? Két lehetőség van, ha egy kicsit leegyszerűsítjük a dolgokat. Először is a napsugaraktól. A napból kibocsájtott fényt elnyelik a légköri részecskék és felmelegednek. Igen, táncolok, mint ők –
(Laughter)
(Nevetés)
Oh my God, not even at my wedding.
Ó Istenem, még az esküvőmön sem.
(Laughter)
(Nevetés)
They get enough energy to escape and break free from the gravity of the planet just by warming. A second way they can get energy is from the solar wind. These are particles, mass, material, spit out from the surface of the sun, and they go screaming through the solar system at 400 kilometers per second, sometimes faster during solar storms, and they go hurtling through interplanetary space towards planets and their atmospheres, and they may provide energy for atmospheric particles to escape as well.
Elég energiához jutnak, hogy elszökjenek és kiszabaduljanak a bolygó gravitációs mezejéből, pusztán a felmelegedéstől. A másik lehetőség, hogy a napszélből nyernek energiát. Ezek a Nap felszínéről levált részecskék, tömeg, anyag összessége, ami végigsüvít a naprendszeren 400 kilométer per másodperccel, napkitörésekkor néha gyorsabban is. Végigszáguldanak a bolygóközi téren a bolygók felé, a légkörük felé, és ellátják energiával a légköri részecskéket, amik szintén leválnak.
This is something that I'm interested in, because it relates to habitability. I mentioned that there were two things about the Goldilocks story that I wanted to bring to your attention and remind you about, and the second one is a little bit more subtle. If Papa Bear's bowl is too hot, and Mama Bear's bowl is too cold, shouldn't Baby Bear's bowl be even colder if we're following the trend? This thing that you've accepted your entire life, when you think about it a little bit more, may not be so simple. And of course, distance of a planet from the sun determines its temperature. This has to play into habitability. But maybe there are other things we should be thinking about. Maybe it's the bowls themselves that are also helping to determine the outcome in the story, what is just right.
Ez az, ami érdekel, mert az élhetőséghez kapcsolódik. Két dolgot említettem az Aranyhaj mese kapcsán, amit szeretnék emlékezetükbe idézni, és a második egy kicsit bonyolultabb. Ha a Papa-Maci tálja túl forró, és a Mama-Maci tálja túl hideg, lehet a Kismaci tálja még hidegebb, ha követjük ezt a tendenciát? Magától értetődőnek tűnik, de ha jobban belegondolunk, lehet, hogy nem is olyan egyszerű. Természetesen a Naptól való távolsága meghatározza a bolygó hőmérsékletét. Ez közrejátszik az élhetőségben. De lehet, hogy más dolgokat is figyelembe kell venni. Lehet, hogy a tál maga szintén meghatározza a történet kimenetelét, ami igaz is.
I could talk to you about a lot of different characteristics of these three planets that may influence habitability, but for selfish reasons related to my own research and the fact that I'm standing up here holding the clicker and you're not --
Sokat mesélhetnék ennek a három bolygónak a jellemzőiről, melyek befolyásolják az élhetőségüket, de önző módon, a kutatásaimhoz kapcsolódóan, és azért, mert én vagyok itt fent, és nálam van a távirányító, nem önöknél –
(Laughter)
(Nevetés)
I would like to talk for just a minute or two about magnetic fields. Earth has one; Venus and Mars do not. Magnetic fields are generated in the deep interior of a planet by electrically conducting churning fluid material that creates this big old magnetic field that surrounds Earth. If you have a compass, you know which way north is. Venus and Mars don't have that. If you have a compass on Venus and Mars, congratulations, you're lost.
beszélnék egy-két percet a mágneses mezőkről. A Földnek van. A Vénusznak és a Marsnak nincs. A mágneses mezők mélyen a bolygó belsejében keletkeznek, a folyékony fémek – mint elektromos vezető – áramlásai révén, melyek létrehozzák ezt a nagy mágneses teret, amely körülveszi a Földet. Ha van iránytűd, akkor tudod, merre van észak. A Vénusznak, a Marsnak nincs ilyen tere. Ha a Vénuszon és a Marson van iránytűd, akkor gratulálok, eltévedtél.
(Laughter)
(Nevetés)
Does this influence habitability? Well, how might it? Many scientists think that a magnetic field of a planet serves as a shield for the atmosphere, deflecting solar wind particles around the planet in a bit of a force field-type effect having to do with electric charge of those particles. I like to think of it instead as a salad bar sneeze guard for planets.
Befolyásolja ez az élhetőséget? Hogyan tehetné? A tudósok úgy gondolják, hogy a bolygó mágneses tere pajzsként védi a légkört, visszaveri a napszél-részecskéket a bolygó körül az erőtér hatása által, kölcsönhatásban a részecskék elektromos töltésével. Jobban szeretek úgy gondolni rá, mint a bolygók salátabár-őrére tüsszentés ellen.
(Laughter)
(Nevetés)
And yes, my colleagues who watch this later will realize this is the first time in the history of our community that the solar wind has been equated with mucus.
Igen, a kollégáim, akik később visszanézik, rájönnek, hogy társadalmunk történelmében először van egyenlőség a napszél és a takony között.
(Laughter)
(Nevetés)
OK, so the effect, then, is that Earth may have been protected for billions of years, because we've had a magnetic field. Atmosphere hasn't been able to escape. Mars, on the other hand, has been unprotected because of its lack of magnetic field, and over billions of years, maybe enough atmosphere has been stripped away to account for a transition from a habitable planet to the planet that we see today.
Tehát a hatás akkor az, hogy a Föld biztonságban volt több milliárd éven át, mert van mágneses tere. A légkör nem tudott elszökni. Másrészről a Mars védtelen volt, mert nincs mágneses tere, és több milliárd év alatt annyi légkör elillanhatott, hogy lakható bolygóból olyanná alakult, amilyennek ma látjuk.
Other scientists think that magnetic fields may act more like the sails on a ship, enabling the planet to interact with more energy from the solar wind than the planet would have been able to interact with by itself. The sails may gather energy from the solar wind. The magnetic field may gather energy from the solar wind that allows even more atmospheric escape to happen. It's an idea that has to be tested, but the effect and how it works seems apparent. That's because we know energy from the solar wind is being deposited into our atmosphere here on Earth. That energy is conducted along magnetic field lines down into the polar regions, resulting in incredibly beautiful aurora. If you've ever experienced them, it's magnificent. We know the energy is getting in. We're trying to measure how many particles are getting out and if the magnetic field is influencing this in any way.
Más tudósok szerint a mágneses tér inkább úgy hat, mint a vitorlák egy hajón, hogy a bolygó nagyobb energiával tud kölcsönhatásba lépni a napszél által, mint anélkül. A vitorlák összegyűjtik az energiát a napszélből. A mágneses mező összegyűjti a napszél energiáját, így még több légkör szökik el. Ezt a gondolatot tesztelni kell, de a hatásmechanizmusa és a működése megfigyelhető. Tudjuk, hogy a napszél energiája lerakódik a légkörünkben, itt a Földön. Az energia a mágneses mező vonalai mentén behatol a sarkvidékek felé, és hihetetlenül szép sarki fény keletkezik. Ha valaha látták, káprázatos. Tudjuk, hogy az energia bejut. Megpróbáljuk mérni a leszakadó részecskéket, és hogy a mágneses tér egyáltalán hat-e rá.
So I've posed a problem for you here, but I don't have a solution yet. We don't have a solution. But we're working on it. How are we working on it? Well, we've sent spacecraft to all three planets. Some of them are orbiting now, including the MAVEN spacecraft which is currently orbiting Mars, which I'm involved with and which is led here, out of the University of Colorado. It's designed to measure atmospheric escape. We have similar measurements from Venus and Earth. Once we have all our measurements, we can combine all these together, and we can understand how all three planets interact with their space environment, with the surroundings. And we can decide whether magnetic fields are important for habitability or not.
Felvázoltam önöknek egy problémát, de még nincs rá megoldás. Nincs megoldásunk. Dolgozunk rajta. Hogyan tesszük? Küldtünk űrhajót mind a három bolygóra. Pár körpályára állt már, beleértve a MAVEN űrhajót is a Mars körüli pályán, amelyben részt veszek, és amely idevezetett a Colorado Egyetemről. A légkörvesztés mérésére tervezték. Hasonló méréseink vannak a Vénuszról és a Földről. Ha megkapjuk az összes mérési eredményt, össze tudjuk őket hasonlítani, hogy megértsük e bolygók kölcsönhatását a világűrrel, a környezetükkel. Utána el tudjuk döntjük, hogy a mágneses mező fontos-e az élhetőséghez, vagy nem.
Once we have that answer, why should you care? I mean, I care deeply ... And financially as well, but deeply.
Ha megvan a válasz, akkor miért aggódnánk? Úgy értem, én nagyon aggódom... Anyagilag is, de nagyon.
(Laughter)
(Nevetés)
First of all, an answer to this question will teach us more about these three planets, Venus, Earth and Mars, not only about how they interact with their environment today, but how they were billions of years ago, whether they were habitable long ago or not. It will teach us about atmospheres that surround us and that are close. But moreover, what we learn from these planets can be applied to atmospheres everywhere, including planets that we're now observing around other stars. For example, the Kepler spacecraft, which is built and controlled here in Boulder, has been observing a postage stamp-sized region of the sky for a couple years now, and it's found thousands of planets -- in one postage stamp-sized region of the sky that we don't think is any different from any other part of the sky.
Először is a válasz erre a kérdésre több mindent megtanít nekünk erről a három bolygóról: Vénusz, Föld és Mars. Nem csak azt, hogy milyen a kölcsönhatásuk a környezetükkel ma, hanem hogy milyen volt milliárd évekkel ezelőtt. Élhetőek voltak, vagy sem. Sok mindent tanulhatunk a légkörről, amely körülvesz minket, közel van hozzánk. Továbbá, amit itt megtudunk ezekről a bolygókról, alkalmazható a légkörre bárhol, azokra a bolygókra is, amelyeket most fedezünk fel más csillagok körül. Például a Kepler űrhajó, amit itt építettek és vezérelnek Boulderben, egy postai bélyeg méretű égterületet figyel pár éve, és több ezer bolygót fedezett fel – egy postai bélyeg méretű égterületen, amiről azt gondolnánk, semmiben sem különbözik az ég többi részétől.
We've gone, in 20 years, from knowing of zero planets outside of our solar system, to now having so many, that we don't know which ones to investigate first. Any lever will help. In fact, based on observations that Kepler's taken and other similar observations, we now believe that, of the 200 billion stars in the Milky Way galaxy alone, on average, every star has at least one planet. In addition to that, estimates suggest there are somewhere between 40 billion and 100 billion of those planets that we would define as habitable in just our galaxy.
20 évvel ezelőtt egyetlen bolygót sem ismertünk a naprendszerünkön kívül, és eljutottunk olyan mennyiségig, hogy azt sem tudjuk, melyiket tanulmányozzuk először. Minden eszköz segít. Kepler megfigyeléseit véve, és más hasonló megfigyeléseket, úgy gondoljuk, hogy csak a Tejútrendszerben lévő 200 milliárd csillagból, átlagban minden csillagnak van legalább egy bolygója. Kiegészítésképpen, a számítások azt sugallják, hogy valahol 40 és 100 milliárd között van a lakhatónak nevezett bolygók száma, csak a mi galaxisunkban.
We have the observations of those planets, but we just don't know which ones are habitable yet. It's a little bit like being trapped on a red spot --
Már felfedeztük a bolygókat, csak még nem tudjuk, melyek lakhatók. Kicsit olyan, mint egy vörös folt fogságában lenni
(Laughter)
(Nevetés)
on a stage and knowing that there are other worlds out there and desperately wanting to know more about them, wanting to interrogate them and find out if maybe just one or two of them are a little bit like you. You can't do that. You can't go there, not yet. And so you have to use the tools that you've developed around you for Venus, Earth and Mars, and you have to apply them to these other situations, and hope that you're making reasonable inferences from the data, and that you're going to be able to determine the best candidates for habitable planets, and those that are not.
egy színpadon, és tudni, hogy vannak más világok is ezen kívül, és kétségbeesetten várni, hogy többet megtudjunk róluk, várni, hogy feltérképezzük őket, hogy kiderüljön, hátha egy-kettő egy kicsit is hasonlít ránk. Nem lehet megtenni. Még nem lehet odamenni. Fel kell használni a Vénuszra, Földre, Marsra kifejlesztett különböző eszközöket, és alkalmazni ezeket más bolygók esetében is, remélve, hogy ésszerű következtetéseket vonunk le az adatokból, és képesek leszünk meghatározni a nyerő jelöltet a lakható és a nem lakható bolygók közül.
In the end, and for now, at least, this is our red spot, right here. This is the only planet that we know of that's habitable, although very soon we may come to know of more. But for now, this is the only habitable planet, and this is our red spot. I'm really glad we're here.
Végezetül és egyelőre, legalább ez a vörös folt a miénk, épp itt. Ez az egyetlen bolygó, amiről tudjuk, hogy élhető, bár lehetséges, hogy hamarosan többet is megismerünk. Most ez az egyetlen élhető bolygó, és ez a mi vörös foltunk. Valóban örülök, hogy itt vagyunk.
Thanks.
Köszönöm.
(Applause)
(Taps)