WEBVTT

00:00:00.760 --> 00:00:03.380
Als je 's nachts naar de sterren kijkt,

00:00:03.380 --> 00:00:05.426
is het verbazingwekkend wat je ziet.

00:00:05.426 --> 00:00:06.696
Het is mooi.

00:00:06.720 --> 00:00:09.816
Maar wat nog verbazingwekkender is,
is wat je niet ziet.

00:00:09.840 --> 00:00:11.216
We weten nu

00:00:11.240 --> 00:00:14.616
dat bij elke ster, of vrijwel elke ster,

00:00:14.640 --> 00:00:15.896
een planeet zit,

00:00:15.920 --> 00:00:17.240
en waarschijnlijk meerdere.

NOTE Paragraph

00:00:18.120 --> 00:00:20.216
Dus wat dit plaatje je niet laat zien,

00:00:20.240 --> 00:00:22.376
zijn alle planeten die we kennen

00:00:22.400 --> 00:00:23.800
daar in het heelal.

00:00:24.280 --> 00:00:27.496
Wanneer we denken aan planeten,
denken we snel aan dingen ver weg

00:00:27.520 --> 00:00:29.526
die erg anders zijn
dan wat we hier kennen.

00:00:29.526 --> 00:00:31.816
Maar hier zijn we op een planeet

00:00:31.840 --> 00:00:35.136
en er zijn zo veel dingen
die verbazingwekkend zijn aan de Aarde

00:00:35.160 --> 00:00:39.276
dat we oneindig ver zoeken
naar dingen die daarop lijken.

00:00:39.360 --> 00:00:42.856
En tijdens onze zoektocht
vinden we verbazingwekkende dingen.

00:00:42.880 --> 00:00:47.096
Maar ik wil jullie vertellen
over iets verbazingwekkends hier op Aarde.

00:00:47.120 --> 00:00:49.856
En dat is dat per minuut

00:00:49.880 --> 00:00:52.296
zo'n 180 kilo waterstof

00:00:52.320 --> 00:00:54.936
en drie kilo helium

00:00:54.960 --> 00:00:57.800
van de Aarde ontsnappen, het heelal in.

00:00:58.800 --> 00:01:02.540
Deze gassen verdwijnen
en komen nooit meer terug.

00:01:03.440 --> 00:01:06.456
Waterstof, helium en nog wat dingen

00:01:06.480 --> 00:01:09.336
vormen samen de atmosfeer van de Aarde.

00:01:09.360 --> 00:01:13.176
De atmosfeer is niet meer dan gassen
die deze dunne blauwe lijn vormen,

00:01:13.200 --> 00:01:16.416
zoals hier te zien
vanaf het International Space Station

00:01:16.440 --> 00:01:18.680
op een foto gemaakt door astronauten.

00:01:19.200 --> 00:01:22.576
En deze ijle fineerlaag om onze planeet

00:01:22.600 --> 00:01:24.936
is waardoor het leven hier goed gedijt.

00:01:24.960 --> 00:01:27.816
Het beschermt onze planeet
tegen al te veel inslagen

00:01:27.840 --> 00:01:29.856
van meteorieten en dergelijke.

00:01:29.880 --> 00:01:33.656
En het is zo'n verbazingwekkend fenomeen

00:01:33.680 --> 00:01:38.066
dat het feit dat het aan het verdwijnen is
je zorgen zou moeten baren.

00:01:38.066 --> 00:01:39.560
Op z'n minst een beetje.

NOTE Paragraph

00:01:40.160 --> 00:01:42.830
Ik bestudeer dit proces

00:01:42.830 --> 00:01:45.180
van ontsnapping uit de atmosfeer.

00:01:46.680 --> 00:01:51.256
Ontsnapping uit de atmosfeer
is niet specifiek iets van de Aarde.

00:01:51.280 --> 00:01:55.016
Het is volgens mij
inherent aan planeet-zijn,

00:01:55.040 --> 00:01:59.310
omdat planeten, niet alleen de Aarde
maar overal in het universum,

00:01:59.310 --> 00:02:01.976
onderhevig kunnen zijn
aan ontsnapping uit de atmosfeer.

00:02:02.000 --> 00:02:07.400
En de manier waarop dat gebeurt,
vertelt ons iets over de planeet zelf.

00:02:07.920 --> 00:02:10.576
Als je denkt aan het zonnestelsel,

00:02:10.600 --> 00:02:12.640
denk je wellicht aan dit plaatje.

00:02:13.800 --> 00:02:17.170
En dan zeg je dat er acht planeten zijn,
of misschien negen.

00:02:17.170 --> 00:02:19.946
Voor degenen die zich bij dit plaatje
ongemakkelijk voelen,

00:02:19.946 --> 00:02:21.136
voeg ik wat toe.

NOTE Paragraph

00:02:21.160 --> 00:02:22.376
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:02:22.400 --> 00:02:25.280
Met dank aan New Horizons
tellen we Pluto mee.

00:02:26.160 --> 00:02:27.766
Voor het doel van deze talk

00:02:27.766 --> 00:02:30.136
en het fenomeen
van ontsnapping uit de atmosfeer

00:02:30.160 --> 00:02:32.176
is Pluto een planeet,

00:02:32.200 --> 00:02:36.136
net zoals planeten om andere sterren
die we niet kunnen zien

00:02:36.160 --> 00:02:37.936
ook planeten zijn.

00:02:37.960 --> 00:02:40.656
Een fundamentele eigenschap van planeten

00:02:40.680 --> 00:02:43.050
is dat het lichamen zijn

00:02:43.050 --> 00:02:45.536
die bij elkaar gehouden worden
door zwaartekracht.

00:02:45.560 --> 00:02:48.056
Het is een hoop materiaal
aan elkaar geklonterd

00:02:48.080 --> 00:02:49.680
door deze aantrekkingskracht.

00:02:50.140 --> 00:02:53.196
Deze lichamen zijn enorm groot
en hebben heel veel zwaartekracht.

00:02:53.196 --> 00:02:54.440
Daardoor zijn ze rond.

00:02:54.440 --> 00:02:56.116
Als je naar al deze planeten kijkt,

00:02:56.116 --> 00:02:57.296
inclusief Pluto,

00:02:57.320 --> 00:02:58.520
dan zijn ze rond.

NOTE Paragraph

00:02:59.000 --> 00:03:01.506
Je kunt dus zien dat er zwaartekracht is.

00:03:01.760 --> 00:03:05.056
Een andere eigenschap van planeten

00:03:05.080 --> 00:03:06.816
kun je hier niet zien.

00:03:06.840 --> 00:03:09.416
Dat is de ster, de Zon,

00:03:09.440 --> 00:03:12.560
waar alle planeten
in het zonnestelsel omheen draaien.

00:03:13.200 --> 00:03:16.920
En dat is de oorzaak
van ontsnapping uit de atmosfeer.

00:03:17.760 --> 00:03:23.096
De reden dat sterren ontsnapping
uit de atmosfeer veroorzaken,

00:03:23.120 --> 00:03:28.496
is dat sterren aan planeten
deeltjes en licht en warmte bieden

00:03:28.520 --> 00:03:31.616
die de atmosfeer kunnen laten verdwijnen.

00:03:31.640 --> 00:03:33.456
Als je denkt aan een heteluchtballon

00:03:33.480 --> 00:03:37.616
of je kijkt naar deze foto
van lantaarns op een festival in Thailand,

00:03:37.640 --> 00:03:41.136
kun je zien dat warme lucht
gassen naar boven laat gaan.

00:03:41.160 --> 00:03:43.416
En als je genoeg energie en warmte hebt,

00:03:43.440 --> 00:03:44.776
zoals onze Zon,

00:03:44.800 --> 00:03:48.696
dan kan het gas, wat erg licht is
en alleen gebonden is door zwaartekracht,

00:03:48.720 --> 00:03:50.480
ontsnappen naar het heelal.

00:03:51.600 --> 00:03:55.536
Dit is wat ontsnapping
uit de atmosfeer veroorzaakt,

00:03:55.560 --> 00:03:58.256
zowel op Aarde als op andere planeten --

00:03:58.280 --> 00:04:00.976
dit samenspel tussen
opwarming door de ster

00:04:01.000 --> 00:04:04.320
en het overwinnen
van de zwaartekracht van de planeet.

NOTE Paragraph

00:04:05.000 --> 00:04:06.736
Ik heb je verteld dat dit gebeurt

00:04:06.760 --> 00:04:10.096
met een snelheid van 180 kilo
per minuut voor waterstof

00:04:10.120 --> 00:04:12.200
en drie kilo per minuut voor helium.

00:04:13.040 --> 00:04:14.696
Maar hoe ziet dat er dan uit?

00:04:14.720 --> 00:04:16.536
Al in de jaren 80

00:04:16.560 --> 00:04:18.296
fotografeerden we de Aarde

00:04:18.320 --> 00:04:22.526
in het ultraviolette spectrum met
de Dynamic Explorer-satelliet van NASA.

00:04:22.720 --> 00:04:24.536
Deze twee foto's van de Aarde

00:04:24.560 --> 00:04:28.230
laten zien hoe de gloed
van ontsnappend waterstof eruitziet.

00:04:28.230 --> 00:04:29.596
Dat is de rode gloed.

00:04:29.600 --> 00:04:33.216
Je kunt ook andere dingen zien,
zoals zuurstof en stikstof

00:04:33.240 --> 00:04:34.696
in dat witte schijnsel

00:04:34.720 --> 00:04:37.056
in de ring met het noorderlicht

00:04:37.080 --> 00:04:39.976
en ook wat slierten bij de evenaar.

00:04:40.000 --> 00:04:43.016
Dit zijn foto's
die onomstotelijk laten zien

00:04:43.040 --> 00:04:46.736
dat onze atmosfeer niet alleen
gebonden is aan ons hier op Aarde,

00:04:46.760 --> 00:04:50.376
maar dat het ver het heelal in gaat.

00:04:50.400 --> 00:04:52.320
En in een alarmerend tempo.

NOTE Paragraph

00:04:53.080 --> 00:04:56.896
Niet alleen de Aarde
heeft last van deze ontsnappingen.

00:04:56.920 --> 00:05:00.376
Mars, onze directe buur,
is veel kleiner dan de Aarde

00:05:00.400 --> 00:05:04.176
en heeft veel minder zwaartekracht
waarmee het de atmosfeer vast kan houden.

00:05:04.200 --> 00:05:06.416
Mars heeft een atmosfeer,

00:05:06.440 --> 00:05:08.656
maar die is veel dunner
dan die van de Aarde.

00:05:08.680 --> 00:05:10.136
Kijk maar naar het oppervlak.

00:05:10.160 --> 00:05:13.616
Je ziet kraters die erop wijzen
dat er geen atmosfeer was

00:05:13.640 --> 00:05:15.496
die de inslagen kon voorkomen.

00:05:15.520 --> 00:05:18.296
We zien ook dat het de 'rode planeet' is.

00:05:18.320 --> 00:05:20.856
Ontsnapping uit de atmosfeer
heeft er mede toe geleid

00:05:20.880 --> 00:05:22.456
dat Mars rood is.

00:05:22.480 --> 00:05:26.056
Dat is omdat we denken
dat Mars een natter verleden kent.

00:05:26.080 --> 00:05:30.656
Wanneer water genoeg energie krijgt,
valt het uiteen in waterstof en zuurstof.

00:05:30.680 --> 00:05:34.416
Waterstof is zo licht
dat het naar het heelal ontsnapte

00:05:34.440 --> 00:05:36.376
en de zuurstof die overbleef,

00:05:36.400 --> 00:05:38.216
liet de grond oxideren of roesten

00:05:38.240 --> 00:05:41.960
waardoor we nu
de bekende rode kleur hebben.

NOTE Paragraph

00:05:42.890 --> 00:05:44.520
We kunnen foto's van Mars bekijken

00:05:44.520 --> 00:05:47.396
en concluderen dat sprake is
van ontsnapping uit de atmosfeer,

00:05:47.400 --> 00:05:51.496
maar NASA heeft nu een sonde op Mars,
de MAVEN-satelliet,

00:05:51.520 --> 00:05:55.056
die de ontsnapping uit de atmosfeer
daadwerkelijk onderzoekt.

00:05:55.080 --> 00:05:59.656
MAVEN staat voor
'Mars Atmosphere and Volatile Evolution'.

00:05:59.680 --> 00:06:04.966
De eerste foto's zijn vergelijkbaar
met wat we op Aarde zien.

00:06:05.280 --> 00:06:07.776
We weten al lang
dat Mars atmosfeer verliest.

00:06:07.800 --> 00:06:09.576
Toch blijven de foto's indrukwekkend.

00:06:09.600 --> 00:06:14.120
Hier zie je in het rood de omvang van Mars

00:06:14.120 --> 00:06:18.456
en in het blauw de waterstof die ontsnapt.

00:06:18.480 --> 00:06:21.990
De waterstof komt tot tien keer verder
dan de grootte van de planeet.

00:06:21.990 --> 00:06:24.736
Ver genoeg om niet langer
gebonden te zijn aan de planeet.

00:06:24.760 --> 00:06:26.736
Het ontsnapt het heelal in.

00:06:26.760 --> 00:06:28.976
Dit helpt om vermoedens te bevestigen,

00:06:28.980 --> 00:06:31.920
bijvoorbeeld waarom Mars rood is
door het ontsnapte waterstof.

00:06:32.520 --> 00:06:35.096
Maar waterstof is niet
het enige gas dat ontsnapt.

00:06:35.120 --> 00:06:38.296
Ik noemde al helium op Aarde,
en zuurstof en stikstof.

00:06:38.320 --> 00:06:42.096
MAVEN laat ons ook
het zuurstofverlies op Mars zien.

00:06:42.120 --> 00:06:44.576
Omdat zuurstof zwaarder is dan waterstof

00:06:44.600 --> 00:06:47.736
gaat het minder ver weg,

00:06:47.760 --> 00:06:49.936
maar het ontsnapt wel.

00:06:49.960 --> 00:06:53.040
Je ziet dat de zuurstof ook
buiten de rode cirkel is.

NOTE Paragraph

00:06:53.800 --> 00:06:58.026
Dat we ontsnapping uit de atmosfeer
niet alleen bij onze eigen planeet zien

00:06:58.026 --> 00:07:01.456
maar ook bij andere planeten,

00:07:01.480 --> 00:07:04.686
stelt ons in staat om te leren
over het verleden van planeten.

00:07:04.686 --> 00:07:06.856
Maar ook over planeten in het algemeen

00:07:06.880 --> 00:07:08.656
en over de toekomst van de Aarde.

00:07:08.680 --> 00:07:11.336
We kunnen leren over de toekomst

00:07:11.360 --> 00:07:14.680
door planeten te onderzoeken
die we niet kunnen zien.

00:07:15.440 --> 00:07:18.496
Voordat ik daar verder op inga,

00:07:18.520 --> 00:07:22.416
waarschuw ik jullie dat ik van Pluto
niet zulke mooie foto's kan laten zien,

00:07:22.440 --> 00:07:24.456
simpelweg omdat we die nog niet hebben.

00:07:24.480 --> 00:07:27.210
Maar de New Horizons-missie bestudeert nu

00:07:27.210 --> 00:07:29.216
de ontsnapping uit de atmosfeer bij Pluto.

00:07:29.216 --> 00:07:30.840
Dus hou het in de gaten.

00:07:31.560 --> 00:07:33.696
De planeten waar ik het over wil hebben,

00:07:33.720 --> 00:07:36.016
zijn de overgaande exoplaneten.

NOTE Paragraph

00:07:36.040 --> 00:07:39.816
Elke planeet die om een ster draait
anders dan onze Zon

00:07:39.840 --> 00:07:42.776
wordt een exoplaneet genoemd.

00:07:42.800 --> 00:07:45.256
En de planeten die we 'overgaand' noemen,

00:07:45.280 --> 00:07:46.536
hebben als kenmerk

00:07:46.560 --> 00:07:48.656
dat als je naar de ster kijkt,

00:07:48.680 --> 00:07:51.056
deze knippert.

00:07:51.080 --> 00:07:52.936
De oorzaak van het knipperen

00:07:52.960 --> 00:07:56.610
is dat er planeten voorlangs gaan,

00:07:56.610 --> 00:08:01.056
waardoor die planeten
het licht van de ster blokkeren

00:08:01.056 --> 00:08:03.326
wat wij als knipperen zien.

00:08:05.420 --> 00:08:08.078
Door de nachtelijke hemel af te speuren

00:08:08.078 --> 00:08:10.124
op zoek naar knipperende sterren,

00:08:10.124 --> 00:08:11.620
kunnen we planeten vinden.

00:08:11.620 --> 00:08:14.696
Op deze manier hebben we
al ruim 5.000 planeten ontdekt

00:08:14.696 --> 00:08:16.832
in onze eigen Melkweg

00:08:16.832 --> 00:08:18.668
en we weten dat er nog veel meer zijn.

00:08:18.668 --> 00:08:21.604
Als we kijken naar het licht
van deze sterren,

NOTE Paragraph

00:08:21.604 --> 00:08:25.230
zien we dus niet de planeet zelf,

00:08:25.230 --> 00:08:28.726
maar wel het wegvallen van licht.

00:08:29.480 --> 00:08:32.895
Het licht vermindert
als de planeet voor de ster staat

00:08:32.919 --> 00:08:35.530
en dat is het knipperen
wat we zojuist zagen.

00:08:35.530 --> 00:08:37.546
We kunnen niet alleen
de planeten opsporen,

00:08:37.546 --> 00:08:40.015
maar ook de verschillende
golflengten van het licht.

00:08:40.039 --> 00:08:44.135
We kunnen ook naar de Aarde en naar Mars
kijken vanuit het ultraviolette spectrum.

00:08:44.159 --> 00:08:47.776
Als we met de Hubble Space-telescoop
kijken naar de overgaande exoplaneten,

00:08:47.800 --> 00:08:51.216
zien we in het ultraviolette spectrum
een veel nadrukkelijker knipperen,

00:08:51.216 --> 00:08:53.576
veel minder licht van de ster

00:08:53.600 --> 00:08:55.376
wanneer de planeet er voorlangs gaat.

00:08:55.400 --> 00:08:58.816
We denken dat dit komt doordat er
een vergrote atmosfeer van waterstof

00:08:58.840 --> 00:09:00.056
om de planeet zit,

00:09:00.080 --> 00:09:01.576
waardoor deze opgezwollen lijkt

00:09:01.600 --> 00:09:03.920
en meer licht blokkeert.

NOTE Paragraph

00:09:04.880 --> 00:09:09.226
Met deze techniek hebben we
meerdere overgaande exoplaneten ontdekt

00:09:09.226 --> 00:09:12.056
die onderhevig zijn aan
ontsnapping uit de atmosfeer.

00:09:12.080 --> 00:09:16.330
Sommige van deze planeten
kunnen we hete Jupiters noemen,

00:09:16.330 --> 00:09:19.136
omdat het gasplaneten zijn zoals Jupiter.

00:09:19.160 --> 00:09:20.936
Maar ze staan erg dicht bij hun ster,

00:09:20.960 --> 00:09:23.216
zo'n honderd keer dichterbij dan Jupiter.

00:09:23.240 --> 00:09:26.696
Omdat er zoveel lichtgewicht gas is
dat kan ontsnappen

00:09:26.720 --> 00:09:28.416
en door de opwarming van de zon,

00:09:28.440 --> 00:09:32.256
heeft de ontsnapping uit de atmosfeer
een rampzalige snelheid.

00:09:32.280 --> 00:09:36.896
In tegenstelling tot de waterstof die met
180 kilo per minuut ontsnapt aan de Aarde,

00:09:36.920 --> 00:09:38.176
gaat het bij deze planeten

00:09:38.200 --> 00:09:42.280
om ruim een half miljard kilo
waterstof per minuut.

NOTE Paragraph

00:09:43.320 --> 00:09:47.656
Je vraagt je misschien af of dat
het einde van die planeten betekent.

00:09:47.680 --> 00:09:49.696
Dat is de vraag die we ons ook stelden

00:09:49.720 --> 00:09:51.536
toen we naar ons zonnestelsel keken,

00:09:51.560 --> 00:09:53.896
omdat planeten dicht bij de Zon
rotsachtig zijn

00:09:53.920 --> 00:09:56.856
en planeten verder weg
groter zijn en meer gas hebben.

00:09:56.880 --> 00:10:00.116
Kan een planeet begonnen zijn als Jupiter

00:10:00.116 --> 00:10:02.636
en al het gas verloren zijn?

00:10:02.640 --> 00:10:05.696
We denken dat als je
iets als een hete Jupiter hebt,

00:10:05.720 --> 00:10:08.536
dat niet een Mercurius of Aarde wordt.

00:10:08.560 --> 00:10:11.626
Maar als je begint met iets kleiners,

00:10:11.626 --> 00:10:15.070
is het mogelijk dat zoveel gas ontsnapt

00:10:15.070 --> 00:10:19.056
dat je iets heel anders overhoudt.

NOTE Paragraph

00:10:19.080 --> 00:10:20.976
Dit klinkt allemaal algemeen

00:10:20.980 --> 00:10:23.566
en het is aardig om na te denken
over het zonnestelsel,

00:10:23.566 --> 00:10:26.336
maar wat heeft het te maken
met ons op Aarde?

00:10:26.360 --> 00:10:28.136
In de verre toekomst

00:10:28.160 --> 00:10:30.296
wordt de Zon feller.

00:10:30.320 --> 00:10:31.536
Wanneer dat gebeurt,

00:10:31.560 --> 00:10:34.880
wordt de warmte die we
krijgen van de Zon erg hevig.

00:10:35.600 --> 00:10:39.936
Op dezelfde manier als dat nu
gas wegstroomt van een hete Jupiter,

00:10:39.960 --> 00:10:42.296
zal gas dan ontsnappen van de Aarde.

00:10:42.320 --> 00:10:44.500
Waar we dus naar kunnen uitkijken,

00:10:44.500 --> 00:10:46.596
of ons in ieder geval
op kunnen voorbereiden,

00:10:46.596 --> 00:10:48.416
is het feit dat in de toekomst

00:10:48.440 --> 00:10:51.216
de Aarde meer op Mars gaat lijken.

00:10:51.240 --> 00:10:53.976
Onze waterstof, van water dat uiteen valt,

00:10:54.000 --> 00:10:56.416
zal sneller het heelal in ontsnappen

00:10:56.440 --> 00:11:00.520
en dan blijven we over
met een droge rode planeet.

NOTE Paragraph

00:11:00.690 --> 00:11:03.180
Wees gerust, dat duurt
nog wel een paar miljard jaar,

00:11:03.180 --> 00:11:05.100
dus we hebben tijd voor voorbereidingen.

00:11:05.100 --> 00:11:06.160
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:11:06.160 --> 00:11:08.960
Maar ik wil dat je weet
wat er aan de hand is.

00:11:08.984 --> 00:11:13.360
Niet alleen in de toekomst, maar
ontsnapping uit de atmosfeer gebeurt nu.

00:11:13.520 --> 00:11:17.016
Je hoort over indrukwekkende wetenschap
die zich afspeelt in het heelal

00:11:17.040 --> 00:11:18.976
en over planeten heel ver weg.

00:11:19.000 --> 00:11:22.216
We onderzoeken die planeten
om over hun wereld te leren.

00:11:22.240 --> 00:11:26.936
Maar terwijl we leren over Mars
of exoplaneten zoals hete Jupiters,

00:11:26.960 --> 00:11:29.976
ontdekken we dingen
als ontsnapping uit de atmosfeer,

00:11:30.000 --> 00:11:33.736
die ons veel leren
over onze eigen planeet, de Aarde.

NOTE Paragraph

00:11:33.760 --> 00:11:37.816
Realiseer je dat, wanneer je weer eens
denkt dat het heelal ver weg is.

NOTE Paragraph

00:11:37.840 --> 00:11:39.056
Dankjewel.

NOTE Paragraph

00:11:39.080 --> 00:11:40.950
(Applaus)