Nobody likes to make a mistake. And I made a whopping one. And figuring out what I did wrong led to a discovery that completely changes the way we think about the Earth and Moon.
Nimănui nu-i place să comită greșeli. Iar eu am făcut una enormă. Și realizarea greșelii făcute a condus la o descoperire care schimbă complet modul în care ne gândim la Pământ și Lună.
I'm a planetary scientist, and my favorite thing to do is smash planets together.
Sunt un om de știință ce studiază planetele și activitatea mea preferată e să ciocnesc planetele între ele.
(Laughter)
(Râsete)
In my lab, I can shoot at rocks using cannons like this one.
În laboratorul meu pot trage în pietre folosind tunuri ca acesta.
(Cannon shot)
(Lovitură de tun)
(Laughter)
(Râsete)
In my experiments, I can generate the extreme conditions during planet formation. And with computer models, I can collide whole planets together to make them grow, or I can destroy them.
În experimentele mele, pot genera condițiile extreme care au loc în timpul formării planetei. Și folosind modele computerizate pot ciocni planetele între ele pentru a le face să crească sau le pot distruge.
(Laughter)
(Râsete)
I want to understand how to make the Earth and the Moon and why the Earth is so different from other planets.
Vreau să înțeleg cum s-au format Pământul și Luna și de ce Pământul e atât de diferit față de alte planete.
The leading idea for the origin of the Earth and Moon is called the "giant impact theory." The theory states that a Mars-sized body struck the young Earth, and the Moon formed from the debris disk around the planet. The theory can explain so many things about the Moon, but it has a huge flaw: it predicts that the Moon is mostly made from the Mars-sized planet, that the Earth and the Moon are made from different materials.
Ideea care stă la baza originii Pământului și Lunii se numește „teoria impactului gigantic”. Teoria afirmă că un corp de dimensiunea lui Marte a lovit tânărul Pământ și Luna s-a format din resturile din jurul planetei. Teoria poate explica foarte multe lucruri despre Lună, dar are un defect enorm: prezice că Luna e făcută în cea mai mare parte dintr-o planetă de dimensiunea lui Marte,
But that's not what we see. The Earth and the Moon are actually like identical twins. The genetic code of planets is written in the isotopes of the elements. The Earth and Moon have identical isotopes. That means that the Earth and Moon are made from the same materials.
că Pământul și Luna s-au format din materiale diferite. Dar nu asta am observat. De fapt, Pământul și Luna sunt ca niște gemeni identici. Codul genetic al planetelor e scris cu izotopii elementelor chimice. Pământul și Luna au izotopi identici. Asta înseamnă că Pământul și Luna s-au format din aceleași materiale.
It's really strange that the Earth and the Moon are twins. All of the planets are made from different materials, so they all have different isotopes, they all have their own genetic code. No other planetary bodies have the same genetic relationship. Only the Earth and Moon are twins.
E foarte ciudat că Pământul și Luna sunt gemeni. Toate planetele sunt făcute din materiale diferite, așa că toate au izotopi diferiți, toate au propriul lor cod genetic. Nu există alte planete care să aibă aceeași relație genetică. Doar Pământul și Luna sunt gemeni.
When I started working on the origin of the Moon, there were scientists that wanted to reject the whole idea of the giant impact. They didn't see any way for this theory to explain the special relationship between the Earth and the Moon. We were all trying to think of new ideas. The problem was, there weren't any better ideas. All of the other ideas had even bigger flaws. So we were trying to rescue the giant impact theory.
Când am început să cercetez originea Lunii, unii oameni de știință voiau să respingă întreaga idee a impactului gigantic. Nu au văzut nicio cale ca această teorie să explice relația specială dintre Pământ și Lună. Încercam cu toții să ne gândim la idei noi. Problema era că nu existau idei mai bune. Toate celelalte idei aveau defecte chiar mai mari. Așa că am încercat să salvăm teoria impactului gigantic.
A young scientist in my group suggested that we try changing the spin of the giant impact. Maybe making the Earth spin faster could mix more material and explain the Moon. The Mars-sized impactor had been chosen because it could make the Moon and make the length of Earth's day. People really liked that part of the model. But what if something else determined the length of Earth's day? Then there would be many more possible giant impacts that could make the Moon. I was curious about what could happen, so I tried simulating faster-spinning giant impacts, and I found that it is possible to make a disk out of the same mixture of materials as the planet. We were pretty excited. Maybe this was the way to explain the Moon.
Un tânăr om de știință din grupul meu a sugerat să încercăm să schimbăm rotația impactului gigantic. Poate că făcând Pământul să se rotească mai repede, s-ar amesteca mai multe materiale și așa s-ar explica formarea Lunii. Dimensiunea obiectului ce a lovit Pământul e cât Marte pentru că ar explica formarea Lunii, dar și durata unei zilei pe Pământ. Oamenilor le plăcea foarte mult această parte a modelului. Dar dacă altceva a determinat lungimea zilei Pământului? Atunci ar fi mai multe posibile impacturi gigantice care să ducă la formarea Lunii. Eram curioasă ce s-ar putea întâmpla, așa că am încercat să simulez impacturi cu rotații și mai mari și am constatat că e posibil să faci un disc din același amestec de materiale precum planeta. Eram foarte entuziasmați. Poate că asta era calea care poate explica formarea Lunii.
The problem is, we also found that that's just not very likely. Most of the time, the disk is different from the planet, and it looked like making our Moon this way would be an astronomical coincidence, and it was just hard for everyone to accept the idea that the Moon's special connection to Earth was an accident. The giant impact theory was still in trouble, and we were still trying to figure out how to make the Moon.
Problema e că am aflat și că asta nu e foarte probabil să se întâmple. De cele mai multe ori, discul e diferit de planetă și părea că formarea Lunii în acest fel ar fi o coincidență astronomică, și a fost greu ca toți să accepte ideea că legătura specială a Lunii cu Pământul era un accident. Teoria impactului gigantic încă avea probleme și noi încă încercam să ne dăm seama cum s-a format Luna.
Then came the day when I realized my mistake. My student and I were looking at the data from these fast-spinning giant impacts. On that day, we weren't actually thinking about the Moon, we were looking at the planet. The planet gets super-hot and partially vaporized from the energy of the impact. But the data didn't look like a planet. It looked really strange. The planet was weirdly connected to the disk. I got that super-excited feeling when something really wrong might be something really interesting.
Apoi a venit ziua în care mi-am dat seama de greșeala mea. Eu și studentul meu analizam datele acestor impacturi gigantice care se roteau extrem de repede. De fapt, în ziua aceea nu analizam Luna, ne uitam la planetă. Planeta devine super fierbinte și e parțial vaporizată de la energia impactului. Dar datele nu arătau că e o planetă. Arătau foarte ciudat. Planeta era conectată la disc într-un mod ciudat. Am fost cuprinsă de acel fior când ceva în neregulă ar putea fi ceva interesant.
In all of my calculations, I had assumed there was a planet with a separate disk around it. Calculating what was in the disk as how we tested whether an impact could make the Moon. But it didn't look that simple anymore. We were making the mistake of thinking that a planet was always going to look like a planet. On that day, I knew that a giant impact was making something completely new.
În toate calculele mele am presupus că exista o planetă cu un disc separat în jurul acesteia. Calculând ce se afla pe disc a fost cum am testat dacă un impact ar putea conduce la formarea Lunii. Dar nu mai arăta așa de simplu. Făceam greșeala de a gândi că o planetă avea să arate întotdeauna ca o planetă. În acea zi, am știut că un impact gigantic producea ceva complet nou.
I've had eureka moments. This was not one of them.
Am avut momente „evrica”. Acesta nu era unul dintre ele.
(Laughter)
(Râsete)
I really didn't know what was going on. I had this strange, new object in front of me and the challenge to try and figure it out. What do you do when faced with the unknown? How do you even start?
Chiar nu știam ce se întâmplă. Aveam acest obiect ciudat și nou în fața mea și provocarea de a încerca să-l descifrez. Ce faceți când vă confruntați cu necunoscutul? Cu ce începeți?
We questioned everything: What is a planet? When is a planet no longer a planet anymore? We played with new ideas. We had to get rid of our old way of thinking, and by playing, I could throw away all of the data, all of the rules of the real world, and free my mind to explore. And by making a mental space where I could try out outrageous ideas and then bring them back into the real world to test them, I could learn. And by playing, we learned so much. I combined my lab experiments with computer models and discovered that after most giant impacts, the Earth is so hot, there's no surface. There's just a deep layer of gas that gets denser and denser with depth. The Earth would have been like Jupiter. There's nothing to stand on. And that was just part of the problem. I wanted to understand the whole problem. I couldn't let go of the challenge to figure out what was really going on in giant impacts. It took almost two years of throwing away old ideas and building new ones that we understood the data and knew what it meant for the Moon.
Am pus la îndoială totul: Ce e o planetă? Când o planetă nu mai e o planetă? Ne-am jucat cu idei noi. A trebuit să scăpăm de vechiul mod de gândire, și prin joc am putut pune deoparte toate datele, toate regulile lumii reale, și să-mi eliberez mintea pentru a explora. Și creând un spațiu mintal unde puteam încerca idei scandaloase ca apoi să le aduc înapoi în lumea reală pentru a le testa, am putut învăța. Și prin joc am învățat foarte multe. Am combinat experimentele din laborator cu modelele computerizate și am descoperit că după majoritatea impacturilor gigantice, Pământul e atât de fierbinte încât nu are suprafață. E doar un strat gros de gaz care devine din ce în ce mai dens o dată cu adâncimea. Pământul ar fi fost ca Jupiter. Nu există nimic pe care să stai. Și asta era doar o parte a problemei. Am vrut să înțeleg întreaga problemă. Nu am putut renunța la provocarea de a afla ce se întâmplă cu adevărat în impacturile gigantice. A durat aproape doi ani să scăpăm de ideile vechi și să construim unele noi, să înțelegem datele și să știm ce înseamnă asta pentru Lună.
I discovered a new type of astronomical object. It's not a planet. It's made from planets. A planet is a body whose self-gravity is strong enough to give it its rounded shape. It spins around all together. Make it hotter and spin it faster, the equator gets bigger and bigger until it reaches a tipping point. Push past the tipping point, and the material at the equator spreads into a disk. It's now broken all the rules of being a planet. It can't spin around together anymore, its shape keeps changing as it gets bigger and bigger; the planet has become something new.
Am descoperit un nou tip de obiect astronomic. Nu e o planetă. E făcut din planete. O planetă e un corp a cărui gravitație e suficient de puternică încât să-i dea forma rotunjită. Se rotește cu totul. Dacă o încălzești mai mult și o rotești mai repede, ecuatorul devine tot mai mare până când ajunge în punctul critic. Peste punctul critic materia de la ecuator se întinde într-un disc. Acum încalcă toate regulile ce definesc o planetă. Nu se mai rotesc împreună, forma se schimbă continuu, pe măsură ce devine din ce în ce mai mare, planeta se transformă în ceva nou.
We gave our discovery its name: synestia. We named it after the goddess Hestia, the Greek goddess of the hearth and home, because we think the Earth became one. The prefix means "all together," to emphasize the connection between all of the material. A synestia is what a planet becomes when heat and spin push it over the limit of a spheroidal shape.
Am pus un nume descoperirii noastre: sinestia. Am numit-o după zeița Hestia, zeița greacă a căminului, fiindcă credem că Pământul a devenit unul. Prefixul înseamnă „toți împreună” pentru a sublinia conexiunea între tot materialul. O sinestie e ceea ce o planetă devine când căldura și rotația îl împing peste limita formei sferoidale.
Would you like to see a synestia?
Ați vrea să vedeți o sinestie?
(Cheers)
(Ovații)
In this visualization of one of my simulations, the young Earth is already spinning quickly from a previous giant impact. Its shape is deformed, but our planet would be recognizable by the water on its surface. The energy from the impact vaporizes the surface, the water, the atmosphere, and mixes all of the gases together in just a few hours. We discovered that many giant impacts make synestias, but these burning, bright objects don't live very long. They cool down, shrink and turn back into planets. While rocky planets like Earth were growing, they probably turned into synestias one or more times.
În această vizualizare a uneia dintre simulările mele, tânărul Pământ se rotește deja rapid de la un impact gigantic anterior. Forma sa e deformată, dar planeta noastră poate fi identificată prin apa de pe suprafața sa. Energia cauzată de impact vaporizează suprafața, apa, atmosfera, și amestecă toate gazele în doar câteva ore. Am descoperit că multe impacturi gigantice produc sinestii, dar aceste obiecte luminoase care ard nu trăiesc prea mult. Se răcesc, se micșorează și se transformă iar în planete. Pe parcursul creșterii planetelor stâncoase precum Pământul, probabil că s-au transformat în sinestii o dată sau de mai multe ori.
A synestia gives us a new way to solve the problem of the origin of the Moon. We propose that the Moon formed inside a huge, vaporous synestia. The Moon grew from magma rain that condensed out of the rock vapor. The Moon's special connection to Earth is because the Moon formed inside the Earth when Earth was a synestia. The Moon could have orbited inside the synestia for years, hidden from view. The Moon is revealed by the synestia cooling and shrinking inside of its orbit. The synestia turns into planet Earth only after cooling for hundreds of years longer. In our new theory, the giant impact makes a synestia, and the synestia divides into two new bodies, creating our isotopically identical Earth and Moon. Synestias have been created throughout the universe. And we only just realized that by finding them in our imagination: What else am I missing in the world around me? What is hidden from my view by my own assumptions?
O sinestie ne oferă o nouă cale de a rezolva problema originii Lunii. Propunem teoria conform căreia Luna s-a format în interiorul unei sinestii uriașe și gazoase. Luna a crescut din ploaia de magmă care s-a condensat din vaporii de rocă. Legătura specială a Lunii cu Pământul se datorează formării Lunii în interiorul Pământului când Pământul era o sinestie. Luna ar fi putut orbita în interiorul sinestiei ani de zile, ascunsă vederii. Luna e dezvăluită de sinestia care se răcește și micșorează în interiorul orbitei sale. Sinestia se transformă în planeta Pământ numai după o răcire ce durează sute de ani. În noua noastră teorie, impactul gigantic produce o sinestie, și sinestia se divide în două organisme noi, creând Pământul și Luna care sunt izotopic identice. Sinestiile s-au creat peste tot în univers. Și tocmai am realizat asta prin găsirea lor în imaginația noastră: Ce altceva mi-a scăpat despre lumea din jurul meu? Ce e ascuns vederii mele de propriile mele ipoteze?
The next time you look at the Moon, remember: the things you think you know may be the opportunity to discover something truly amazing.
Data viitoare când vă uitați la Lună, amintiți-vă: lucrurile pe care credeți că le știți pot fi ocazia de a descoperi ceva cu adevărat uimitor.
(Applause)
(Aplauze)