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 --
Estou muito grato por estar aqui, fico grato por vocês estarem aqui, se não, seria um pouco estranho. Fico grato por estarmos todos aqui. E quando digo "aqui", não quero dizer aqui Ou aqui. Mas aqui. Na Terra. E quando digo "nós", não me refiro a nós deste auditório, mas à vida, todas as vidas na Terra.
(Laughter)
(Risos)
from complex to single-celled, from mold to mushrooms to flying bears.
Dos seres complexos até aos unicelulares, do bolor aos cogumelos, até aos ursos "voadores".
(Laughter)
(Risos)
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.
E o que é interessante é que a Terra é o único lugar que sabemos que possui vida — 8,7 milhões de espécies. Nós já procurámos noutros lugares talvez não tanto quanto deveríamos ou poderíamos, mas já procurámos e não encontrámos outros; a Terra é o único lugar que conhecemos com vida. Será que a Terra é especial? É uma pergunta para a qual eu queria ter a resposta desde que era criança e acho que 80% dos que estão neste auditório já pensaram o mesmo, e também queriam saber a resposta. Para entender se existem planetas — no sistema solar ou para além dele — que podem sustentar vida, o primeiro passo é entender o que é necessário para se ter vida aqui.
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.
De todas as 8,7 milhões de espécies, a vida só precisa de três coisas. Por um lado, toda a vida na Terra precisa de energia vida complexa, como nós, precisa da energia solar mas a vida no subsolo consegue a sua própria energia através de reações químicas, por exemplo. Há uma série de diferentes fontes de energia disponíveis em todos os planetas. Por outro lado, toda a vida precisa de alimentos. E isto parece complicado, especialmente se quiserem um tomate suculento.
(Laughter)
(Risos)
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.
No entanto, toda a vida na Terra obtém alimentos de apenas seis elementos químicos e esses elementos podem ser encontrados em qualquer corpo planetário no nosso sistema solar. Só resta a coisa no meio, que é mais difícil de obter. E não é o alce, mas a água.
(Laughter)
(Risos)
Although moose would be pretty cool.
Contudo, um alce seria muito fixe.
(Laughter)
(Risos)
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.
E não é água congelada, nem gasosa, mas água líquida. É isso que a vida precisa para sobreviver. Muitos corpos do sistema solar não possuem água líquida e, portanto, também não procuramos lá. Outros corpos do sistema solar podem conter água líquida em abundância mais até do que a Terra, mas está presa debaixo de uma camada de gelo e por isso torna-se difícil chegar até ela é difícil até mesmo descobrir se existe vida lá.
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.
Isso deixa-nos com alguns corpos que deveríamos considerar. Então vamos simplificar o problema para nós próprios. Pensemos sobre a água líquida na superfície de um planeta. Existem apenas três corpos para considerar no nosso sistema no que se refere a água líquida na superfície de um planeta, e por ordem de distância do Sol são: Vénus, Terra e Marte. É preciso existir uma atmosfera para que a água seja líquida. É preciso ter muito cuidado com essa atmosfera. A atmosfera não pode ser grande demais, espessa demais, quente demais, porque acabaria por ficar quente demais como Vénus e assim não pode haver água líquida. Mas se não houver atmosfera suficiente, e ela for muito fina e fria, acabará por ficar como em Marte, muito frio. Então Vénus é demasiado quente, Marte é demasiado frio e a Terra é o ideal. Podem olhar para estas imagens atrás de mim e verão automaticamente onde a vida pode sobreviver no nosso sistema solar. É um problema como o da Caracóis Dourados e é tão simples que até uma criança entenderia.
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.
Contudo, Gostaria que se lembrassem de duas coisas da história da Caracóis Dourados, em que talvez não pensemos com frequência mas que eu acredito que seja muito relevante aqui. Número um: Se a tigela da Mamã Urso está muito fria quando a Caracóis Dourados entra na sala, quer dizer que esteve sempre muito fria? Ou talvez tivesse estado no ponto em alguma outra altura? O momento em que a Caracóis Dourados entra na sala determina a resposta que nos é dada na história. E a resposta é a mesma para os planetas. Eles não são estáticos. Eles mudam. Eles variam. Eles evoluem. E as atmosferas fazem o mesmo. Então vou dar-vos um exemplo.
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?
Esta é uma das minhas fotos favoritas de Marte. Não é a imagem com a melhor resolução, não é a imagem mais "sexy", nem mesmo a imagem mais recente, mas é uma imagem que mostra os leitos que cortam a superfície do planeta; leitos esculpidos por correntes de água líquida; que levaram centenas, milhares ou dezenas de milhares de anos para se formarem. Isso já não pode acontecer em Marte hoje. A atmosfera de Marte hoje é muito fina e muito fria para que a água permaneça líquida. Esta imagem mostra que a atmosfera de Marte mudou e mudou de uma maneira enorme. E mudou de um estado que poderíamos definir como habitável, pois os três requerimentos para haver vida estavam presentes há muito tempo atrás. Para onde foi a atmosfera que permitia que a água fosse líquida na superfície?
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.
Bem, uma teoria é que ela escapou para o espaço. Partículas atmosféricas adquiriram energia suficiente para escapar da gravidade do planeta, escapando para o espaço, para sempre. E isso acontece com todos os corpos que possuem atmosferas. Os cometas possuem caudas que são incríveis exemplos visíveis do escapamento atmosférico. Mas Vénus também tem atmosfera que escapa com o tempo, e Marte e a Terra também. É uma questão de grau e escala. Gostaríamos de descobrir quanta se escapou com o tempo para podermos explicar essa transição.
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 --
Como é que as atmosferas adquirem energia suficiente para escapar? E as partículas? Há duas maneiras, se resumirmos um pouco as coisas. Número um, luz solar. A luz emitida pelo sol pode ser absorvida pelas partículas atmosféricas e aquecê-las. Sim, estou a dançar, mas elas...
(Laughter)
(Risos)
Oh my God, not even at my wedding.
Meu Deus, nem sequer no meu casamento.
(Laughter)
(Risos)
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.
Elas adquirem energia suficiente para escapar e para se libertarem da gravidade do planeta simplesmente devido ao aquecimento. A segunda maneira para elas conseguirem energia é através do vento solar. Consiste em partículas, massa, material, ejetados a partir da superfície do Sol, e que vão gritando pelo sistema solar fora a 400 quilómetros por segundo, às vezes mais rápido durante tempestades solares, e vão a grande velocidade através do espaço interplanetário em direção aos planetas e às suas atmosferas e poderão fornecer energia para que as partículas atmosféricas também escapem.
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.
Interesso-me por isto porque está relacionado com habitabilidade. Eu disse que há duas coisas na história da Caracóis Dourados para as quais queria chamar a atenção e lembrar-vos e a segunda é um pouco mais subtil. Se a tigela do Papá Urso está muito quente, e a tigela da Mamã Urso está muito fria, a tigela do Bebé Urso não deveria estar ainda mais fria? Se a tendência for seguida? Esta coisa que vocês aceitaram durante toda a vida, quando refletem um pouco mais sobre ela, pode não ser assim tão simples. Claro, a distância de um planeta ao Sol determina a sua temperatura. Tem um papel a desempenhar na habitabilidade. Mas talvez haja outras coisas em que deveríamos pensar. Talvez sejam as próprias tigelas que também ajudam a determinar o fim da história, o que é ideal.
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 --
Poderia falar sobre muitas das diferentes características destes três planetas que poderão influenciar a habitabilidade, mas por razões egoístas relacionadas com a minha pesquisa e o facto de estar eu aqui em cima a segurar no comando e não vocês...
(Laughter)
(Risos)
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.
Gostaria de falar durante um ou dois minutos sobre campos magnéticos. A Terra tem um. Vénus e Marte não têm. Os campos magnéticos são formados no interior profundo de um planeta por material líquido instável e condutor de eletricidade que cria um enorme campo magnético à volta da Terra. Se tiverem uma bússola, sabem para que lado é Norte. Vénus e Marte não têm isso. Se tiverem uma bússola em Vénus e Marte, parabéns, estão perdidos.
(Laughter)
(Risos)
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.
Isto influencia a habitabilidade? Bem, como poderia? Muitos cientistas pensam que o campo magnético de um planeta serve como um escudo para a atmosfera, desviando as partículas do vento solar por todo o planeta numa espécie de efeito de campo de força que tem a ver com a carga elétrica dessas partículas. Prefiro pensar nisso como um resguardo contra espirros
(Laughter)
num bufete de saladas para planetas. (Risos)
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.
E sim, os meus colegas que vão ver isto mais tarde vão aperceber-se que é a primeira vez na história da nossa comunidade em que o vento solar foi equiparado a muco.
(Laughter)
(Risos)
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.
Então o resultado é que a Terra pode estar protegida há milhares de milhões de anos porque temos um campo magnético. A atmosfera nunca conseguiu escapar. Marte, por sua vez, esteve desprotegido devido à ausência de um campo magnético, por milhares de milhões de anos, talvez uma quantidade significativa de atmosfera tenha desaparecido que explique a transição de um planeta habitável para o planeta que vemos hoje.
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.
Outros cientistas pensam que campos magnéticos poderão atuar mais como velas num barco, permitindo ao planeta interagir com mais energia proveniente do vento solar do que o planeta teria sido capaz de interagir por si só. As velas poderão captar energia proveniente do vento solar. O campo magnético poderá captar energia proveniente do vento solar que permita uma maior fuga da atmosfera. É uma ideia que tem de ser testada, mas o efeito e a maneira como funciona parecem aparentes. Isso porque sabemos que a energia do vento solar está a ser depositada na nossa atmosfera aqui na Terra. A energia é conduzida através das linhas do campo magnético e desce para as regiões polares, dando origem a uma aurora extremamente bonita. Se já alguma vez viram uma, é magnífica. Sabemos que a energia está a entrar. Estamos a tentar avaliar a quantidade de partículas que estão a sair e se o campo magnético tem alguma influência nisto.
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.
Então apresentei-vos aqui um problema, mas ainda não tenho uma solução. Não temos uma solução. Mas estamos a trabalhar nisso. E como? Enviámos naves espaciais para os três planetas. Algumas delas estão em órbita agora, incluindo a nave espacial MAVEN, que está neste momento a orbitar Marte, uma missão na qual tenho envolvimento e que é liderada a partir daqui, da Universidade do Colorado. Foi feita para medir a fuga atmosférica. Temos medições parecidas em Vénus e na Terra. Logo que tenhamos todas as medições, poderemos juntá-las todas e poderemos perceber como é que os três planetas interagem com o seu ambiente espacial, com o que os rodeia. Poderemos decidir se os campos magnéticos são importantes para a habitabilidade ou não.
Once we have that answer, why should you care? I mean, I care deeply ... And financially as well, but deeply.
Quando tivermos essa resposta, qual é a importância? Quer dizer, eu importo-me seriamente... Financeiramente também, mas seriamente.
(Laughter)
(Risos)
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.
Antes de mais, uma resposta a esta questão irá ensinar-nos mais sobre estes três planetas, Vénus, Terra e Marte, não só a maneira como interagem com o seu ambiente hoje em dia, mas como eles eram há milhares de milhões de anos, se seriam habitáveis há muito tempo atrás ou não. Irá ensinar-nos sobre as atmosferas que nos rodeiam e que estão próximas. Para além disso, o que iremos aprender com estes planetas pode ser aplicado a atmosferas em todo o lado, incluindo planetas que estamos agora a observar à volta de outras estrelas. Por exemplo, a nave espacial Kepler, que é construída e controlada a partir daqui de Boulder, tem observado uma região do céu do tamanho de um selo desde há uns anos e encontrou milhares de planetas — numa região do céu do tamanho de um selo que não achamos que seja diferente de qualquer outra parte do céu.
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.
Passámos, num espaço de 20 anos, de não conhecer nenhum planeta para lá do nosso sistema solar, para agora termos tantos que nem sabemos quais devemos investigar primeiro. Qualquer vantagem ajuda. Na verdade, baseado em observações da Kepler e outras observações semelhantes, acreditamos que, dos 200 mil milhões de estrelas apenas na Via Láctea, cada estrela tem, em média, pelo menos um planeta. Para além disso, as estimativas sugerem que há algo como 40 a 100 mil milhões desses planetas que classificaríamos como sendo habitáveis apenas na nossa galáxia.
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 --
Temos as observações desses planetas, mas ainda não sabemos quais deles são habitáveis. É um pouco como estar preso num espaço vermelho...
(Laughter)
(Risos)
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.
... num palco e saber que existem outros mundos por aí fora e querer desesperadamente saber mais sobre eles, querer interrogá-los e descobrir se talvez um ou dois deles são um pouco como nós. Não podem fazê-lo. Ainda não podem ir lá. Portanto, têm de usar as ferramentas que desenvolveram à vossa volta para Vénus, Terra e Marte, e têm de aplicá-las a estas outras situações, e ter a esperança que estão a fazer deduções razoáveis a partir da informação, e que serão capazes de determinar os melhores candidatos para estes planetas habitáveis e quais não o são.
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.
No fim de contas, e pelo menos por agora, este é o nosso espaço vermelho, aqui mesmo. Este é o único planeta que conhecemos que é habitável, embora, muito em breve, possamos vir a descobrir mais. Mas por enquanto, este é o único planeta habitável, E este é o nosso espaço vermelho. E eu estou muito grato por estarmos aqui.
Thanks.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)