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.
Kimse hata yapmayı sevmez. Ben kocaman bir hata yaptım. Nerede yanlış yaptığımı düşünmem, Dünya ve Ay hakkında düşünme biçimimizi tamamen değiştiren bir keşfe yol açtı.
I'm a planetary scientist, and my favorite thing to do is smash planets together.
Ben bir gezegen bilim insanıyım ve en sevdiğim şey, gezegenleri paramparça etmek.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
In my lab, I can shoot at rocks using cannons like this one.
Laboratuvarımda, şunun gibi toplarla kayalara ateş edebiliyorum.
(Cannon shot)
(Top ateşi)
(Laughter)
(Gülüşmeler)
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.
Deneylerimde, gezegen oluşumu esnasındaki aşırı koşulları oluşturabiliyorum. Bilgisayar modelleriyle de gezegenleri çarpıştırabiliyorum, onları büyütmek için veya onları yok edebiliyorum.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
I want to understand how to make the Earth and the Moon and why the Earth is so different from other planets.
Dünya ve Ay'ın nasıl oluştuğunu ve Dünya'nın neden diğer gezegenlerden çok farklı olduğunu anlamak istiyorum.
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. 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.
Dünya ve Ay'ın kökenleri için ana fikre "dev çarpışma teorisi" deniyor. Teori, Mars boyutunda bir cismin yeni Dünya'ya çarptığını ve Ay'ın, gezegen etrafındaki yıkıntı disklerden oluştuğunu ifade ediyor. Teori Ay ile ilgili birçok şeyi açıklayabiliyor, fakat büyük bir kusuru var: Ay'ın çoğunlukla Mars boyutundaki gezegenden oluştuğunu ve Dünya ile Ay'ın farklı materyallerden oluştuğunu öngörüyor. Fakat gördüğümüz şey bu değil. Dünya ve Ay aslında tek yumurta ikizleri gibidir. Gezegenlerin genetik kodları, ögelerin izotoplarında yazılıdır. Dünya ve Ay, aynı izotopa sahipler. Bu da Dünya ve Ay'ın aynı materyallerden oluştuğu anlamına geliyor.
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.
Dünya ve Ay'ın tek yumurta ikizleri olması gerçekten tuhaf. Bütün gezegenler farklı materyallerden yapılmıştır, yani hepsinin farklı izotopu vardır, hepsinin kendi genetik kodu vardır. Diğer hiçbir gezegen cismi, aynı genetik ilişkiye sahip değil. Yalnızca Dünya ve Ay ikizlerdir.
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.
Ay'ın kökeni üzerinde çalışmaya başladığım zaman, dev çarpışma fikrini tamamen reddetmek isteyen bilim insanları vardı. Bu teorinin hiçbir şekilde Dünya ve Ay arasındaki bu özel ilişkiyi açıklayamayacağını düşünüyorlardı. Hepimiz yeni fikirler üretmeye çalışıyorduk. Sorun şuydu ki, daha iyi bir fikir yoktu. Diğer tüm fikirler, daha büyük kusurlara sahiplerdi. Bu yüzden, dev çarpışma teorisini kurtarmaya çalışıyorduk.
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.
Grubumdaki genç bir bilim insanı, dev çarpışmanın dönüşünü değiştirmeye çalıştığımızı öne sürdü. Belki de Dünya'nın daha hızlı dönmesini sağlamak, daha çok materyali karıştırabilir ve Ay'ı açıklayabilirdi. Seçilen, Mars boyutundaki çarpma aygıtı oldu çünkü o Ay'ı oluşturabilirdi ve Dünya gününün uzunluğunu oluşturabilirdi. İnsanlar modelin bu kısmını gerçekten sevdiler. Peki Dünya'nın gün uzunluğunu başka bir şey belirleseydi ne olurdu? O zaman Ay'ı oluşturabilecek daha çok olası dev çarpışmalar olurdu. Ne olabileceğini merak ettim, o yüzden daha hızlı dönen dev çarpışmaların benzerini yapmayı denedim ve gezegendeki materyalle aynı karışımından bir disk oluşturmanın mümkün olduğunu buldum. Epey heyecanlıydık. Ay'ı açıklamanın yolu belki de buydu.
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.
Sorun şu ki, bunun olası olmadığını bulmuştuk. Çoğu zaman disk, gezegenden farklıdır ve Ay'ımızı bu şekilde oluşturmak, astronomik bir rastlantı gibi görünüyordu ve Ay'ın Dünya'yla olan özel bağının bir kaza olduğu fikrini kabul etmek herkes için kolay değildi. Dev çarpışma teorisinin başı hala dertteydi ve Ay'ı nasıl yapacağımızı hâlâ çözmeye çalışıyorduk.
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.
Daha sonra hatamı fark ettiğim gün geldi. Öğrencim ve ben, bu hızlı dönen dev çarpışmaların verilerine bakıyorduk. O gün aslında Ay'ı düşünmüyorduk, gezegene bakıyorduk. Gezegen, çarpışmanın etkisiyle fazla sıcak ve kısmen buharlaşan bir hâle dönüşüyor. Fakat veriler, gezegene benzemiyordu. Çok tuhaf görünüyordu. Gezegen tuhaf bir biçimde diskle bağlantılıydı. Yanlış olan bir şey aslında çok ilginç bir şeye dönüştüğü zaman hissedilen o aşırı heyecanı hissettim.
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.
Tüm hesaplamalarımda etrafında ayrı bir disk bulunan bir gezegen olduğunu varsaymıştım. Diskin içinde olanı hesaplamamız, Ay'ı bir çarpışmanın oluşturup oluşturamayacağını test etme biçimimizdi. Fakat artık bu kadar basit görünmüyordu. Bir gezegenin her zaman bir gezegene benzeyeceğini düşünerek, hata yapıyorduk. O gün, dev bir çarpışmanın tamamen yeni bir şey yarattığını biliyordum.
I've had eureka moments. This was not one of them.
Beklenmedik keşif anları yaşadım. Bu, onlardan birisi değildi.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
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?
Neler olup bittiğini gerçekten bilmiyordum. Önümde bu garip, yeni obje ve deneyip çözme mücadelesi vardı. Bilinmeyenle karşılaştığınızda ne yaparsınız? İşe nasıl başlarsınız?
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.
Her şeyi sorguladık: O bir gezegen miydi? Ne zaman bir gezegendi ve ne zaman olmayı bıraktı? Yeni fikirlerle oynadık. Eski düşünme biçimimizden kurtulmamız lazımdı ve oynayarak, tüm verileri, gerçek dünyanın bütün kurallarını bir kenara atabilirdim ve keşfetmek için zihnimi boşaltabilirdim. Acayip fikirleri deneyebileceğim ve sonra onları test etmek için gerçek dünyaya geri götürebileceğim bir ruhsal alan yaratarak öğrenebilirdim. Oynayarak, çok şey öğrendik. Laboratuvar deneylerimi bilgisayar modelleriyle birleştirdim ve en dev çarpışmalardan sonra Dünya'nın çok sıcak olduğunu, bir yüzeyin olmadığını keşfettim. Yalnızca, derinlikle birlikte gittikçe yoğunlaşan derin bir gaz katmanı var. Dünya Jüpiter gibi olabilirdi. Üzerinde durulacak bir şey yok. Problemin bir kısmı da bu. Bütün problemi anlamak istiyordum. Dev çarpışmalarda neler olduğunu çözmeye çalışma mücadelesini bırakamıyordum. Eski fikirleri atıp verileri anladığımız ve Ay için ne anlama geldiklerini bildiğimiz yeni fikirler üretmek neredeyse iki senemi aldı.
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.
Yeni bir tür astronomik obje keşfettim. Bir gezegen değildi. Gezegenlerden oluşuyordu. Gezegen, kendi yer çekimi ona yuvarlak şeklini verebilecek kadar güçlü olan bir cisimdir. Hep birlikte kendi etrafında dönerler. Daha sıcak olursa ve daha hızlı dönerse, ekvator bir taşma noktasına ulaşana kadar büyür ve büyür. Taşma noktasını iterek ilerler ve ekvatordaki materyal, bir diske dönüşerek yayılır. Artık bir gezegen olmanın bütün kurallarını yıkmıştır. Artık kendi etrafında dönemez, büyüdükçe ve büyüdükçe şekli de değişmeye devam eder; gezegen yeni bir şey olmuştur.
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.
Keşfimize isim verdik: sinesti. Adını Hestia adlı tanrıçadan aldı, Yunan, aile ocağı tanrıçası, çünkü Dünya'nın da öyle olduğunu düşünüyoruz. Ön eki "hep birlikte" anlamına geliyor, bütün materyaller arasındaki bağlantıyı vurguluyor. Sinesti, ısı ve dönüşü onun küre şeklinin sınırını yıktığında, gezegenin dönüştüğü şeydir.
Would you like to see a synestia?
Bir sinesti görmek ister misiniz?
(Cheers)
(Tezahürat)
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.
Simülasyonlarımdan bir tanesinin bu görselleştirmesinde, genç Dünya, önceki dev bir çarpışmayla hali hazırda dönüyor. Şekli bozulmuş, fakat gezegenimiz yüzeyindeki sudan tanınabilir. Çarpışmanın enerjisi yüzeyi, suyu, atmosferi buharlaştırıyor ve yalnızca birkaç saatte bütün gazları karıştırıyor. Birçok dev çarpışmanın sinestiler oluşturduğunu keşfettik, fakat bu yanan, parlak objeler çok fazla yaşamıyorlar. Soğuyorlar, sönüyorlar ve gezegene dönüşüyorlar. Dünya gibi kayalıklı gezegenler büyüyordu, muhtemelen bir veya daha fazla kez sinestiye dönüştüler.
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?
Bir sinesti, bizlere ayın kökeni sorununu çözmek için yeni bir yol sunar. Biz Ay'ın devasa, buharlı bir sinesti içerisinde oluştuğunu öne sürüyoruz. Ay, kayalık buharından sıvılaşan magma yağmurundan oluştu. Ay'ın Dünya'yla özel bağlantısının nedeni Dünya bir sinestiyken Ay'ın Dünya içerisinde oluşmuş olmasıdır. Ay, yıllar boyunca sinesti içerisinde yörüngeye oturabilirdi, gözlerden uzak olabilirdi. Ay, kendi yörüngesinde soğuyan ve küçülen sinesti tarafından açığa çıkarılmıştır. Sinesti, yüz yıllar boyunca soğuduktan sonra Dünya gezegenine dönüşür. Yeni teorimizde dev çarpışma bir sinestiyi oluşturur ve sinesti de iki yeni cisme bölünür, bu da izotop özelliğinde olan özdeş Dünya ve Ay'ı oluşturur. Sinestiler evren boyunca yaratılmıştır. Bizlerse bunu, onları yalnızca hayalimizde bularak fark ettik: Dünyada etrafımda olup bitenler içerisinde neyi kaçırıyorum? Varsayımlarımın benim görüş açımdan sakladıkları şey ne?
The next time you look at the Moon, remember: the things you think you know may be the opportunity to discover something truly amazing.
Ay'a bir kez daha baktığınız zaman şunu hatırlayın: bildiğinizi düşündüğünüz şeyler, gerçekten mükemmel bir şey keşfetme fırsatınız olabilir.
(Applause)
(Alkış)