Patrząc nocą na gwiazdy,
możemy zobaczyć niezwykłe,
piękne rzeczy.
To, czego zobaczyć nie można, jest jeszcze piękniejsze.
Wiemy, że dookoła każdej lub prawie każdej gwiazdy
jest planeta,
a może i kilka.
To zdjęcie nie pokaże nam planet,
o których wiemy, że istnieją.
Mówiąc planeta, często myślimy o czymś odległym,
odmiennym od tego, co znamy.
Jednak jesteśmy na planecie.
Ziemia proponuje wiele niesamowitych rzeczy,
dlatego szukamy czegoś podobnego tak daleko.
Poszukując, odkrywamy ciekawostki.
Oto jedna z ciekawostek o Ziemi.
W każdej minucie
około 180 kg wodoru
i około 3 kg helu
ucieka w przestrzeń kosmiczną
i nigdy nie wraca.
Wodór, hel i wiele innych gazów
tworzą atmosferę ziemską.
Ta niebieska linia to zdjęcie atmosfery ziemskiej
zrobione przez astronautę z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Ten cienki paseczek
pozwala życiu na Ziemi rozwijać się.
Chroni ją przed uderzeniami
meteorytów i tym podobnych.
Fakt, że atmosfera ziemska znika,
jest niesamowity
i powinien nieco przerażać.
Jest to proces, który badam.
Nazwany jest parowaniem atmosfer.
Parowanie atmosfer występuje też na innych planetach.
Jest jednym z czynników pozwalających nazwać coś planetą.
Planety we wszechświecie
mogą doświadczać tego.
Proces ten mówi wiele o planecie.
Myśląc o Układzie Słonecznym,
zapewne widzicie to.
Osiem lub dziewięć planet.
Dodam dziewiąta planetę,
jeśli jej brak was drażni.
(Śmiech)
Uwzględniamy Plutona dzięki sondzie kosmicznej New Horizons.
W zamyśle prelekcji i parowania atmosfer,
uważam Plutona za planetę.
Tak samo, jak planetami są obiekty
krążące dookoła innych gwiazd.
Podstawową cechą planet
jest utrzymywanie formy
poprzez grawitację.
Wiele części utrzymywanych razem
siłą przyciągania.
Te formy są wielkie i posiadają silną grawitację,
dlatego są okrągłe.
Wszystkie z tych planet,
włącznie z Plutonem
są okrągłe.
Grawitacja ma znaczenie.
Kolejna podstawowa cecha planet
to niewidoczna na ekranie gwiazda,
Słońce,
wokół którego krążą planety.
Słońce napędza parowanie atmosfer.
Centralne gwiazdy napędzają parowanie atmosfer,
ponieważ wysyłają światło i ciepło powodujące,
że atmosfera znika.
Balony na ogrzane powietrze
czy lampiony na festiwalu w Tajlandii
są popychane w górę za sprawą gorącego powietrza.
Słońce daje wystarczającą ilość energii i ogrzewania,
by lekki gaz, trzymany jedynie przez grawitację
odleciał w przestrzeń kosmiczną.
To powód parowania atmosfer
na Ziemi i innych planetach.
Oddziaływanie ogrzewania z gwiazdy
przezwycięża grawitację na planecie.
Jak powiedziałam,
każda minuta kosztuje około 180 kg wodoru
i około 3 kg helu.
Jak to wygląda?
Już w latach 80.
wykonywano zdjęcia Ziemi
w ultrafiolecie
podczas misji Dynamic Explorer.
Widoczna na ekranie
czerwona poświata
to uciekający wodór.
Widzimy również tlen i azot
w jasnym okręgu
ukazującym zorzę polarną
oraz jako wiązki dookoła zwrotników.
Te zdjęcia pokazują,
że atmosfera ziemska nie jest ciasno związana z Ziemią.
Wypływa daleko w przestrzeń kosmiczną
w niepokojącym tempie.
Nie tylko Ziemia ma ten problem.
Mars jest dużo mniejszy od Ziemi,
więc ma słabszą grawitację utrzymującą atmosferę.
Atmosfera Marsa
jest znacznie cieńsza.
Liczne kratery na powierzchni
oznaczają brak atmosfery
mogącej zatrzymać uderzenia z zewnątrz.
Parowanie atmosfer ma swój wkład w to,
że Mars jest czerwoną planetą.
Uważamy, że na Marsie było więcej wody.
Energia rozłożyła ją na wodór i tlen.
Lekki wodór odleciał w przestrzeń kosmiczną,
pozostawiając tlen,
który utlenił ziemię,
tworząc znany, rdzawoczerwony kolor.
Patrząc na zdjęcie, można powiedzieć,
że parowanie atmosfer miało miejsce na Marsie.
Sztuczny satelita Marsa nazwany MAVEN jest sondą NASA,
badającą parowanie atmosfer.
Rozwinięcie skrótu to "ewolucja atmosfery Marsa i jej ulatywania."
Rezultatem są obrazy podobne do tych
widzianych na Ziemi.
Od dawna wiadomo, że Mars tracił atmosferę.
Posiadamy oszałamiające zdjęcia.
W czerwonym okręgu
zaznaczony jest Mars.
Kolor niebieski to wodór ulatujący z planety.
Ulatuje wystarczająco daleko,
by zerwać powiązanie z planetą.
Ucieka w przestrzeń kosmiczną.
Pomaga to potwierdzić koncepcję,
dlaczego Mars jest czerwony od utraty wodoru.
Wodór nie jest jedynym ulatującym gazem.
Jak mówiłam, na Ziemi jest to także hel, tlen i azot.
MAVEN pokazuje nam również tlen ulatujący z Marsa.
Tlen jest cięższy,
dlatego nie ulatuje tak daleko, jak wodór.
Mimo wszystko ucieka z planety.
Nie jest ograniczony do tego czerwonego okręgu.
Fakt, że parowanie atmosfer występuje na innych planetach
i możliwe jest badanie tego za pomocą statków kosmicznych,
daje nam wiedzę o planetach.
Pozwala poznać ich przeszłość,
ale również przyszłość Ziemi.
Możemy poznawać przyszłość
dzięki odległym planetom.
Powinnam zaznaczyć na początku,
że nie pokażę podobnych zdjęć Plutona.
To może być rozczarowujące,
jednak nie ma jeszcze takich zdjęć.
Sonda New Horizons przeprowadza badania
w kierunku parowania atmosfer na Plutonie.
Bądźcie czujni i doglądajcie tego.
Chciałam powiedzieć coś o planetach
znanych jako egzoplanety.
Planety krążące dookoła gwiazdy innej niż Słońce
znane są jako egzoplanety lub planety pozasłoneczne.
Ciekawą metodą poszukiwania takich planet
jest tranzyt.
Patrząc na gwiazdę na środku ekranu,
widzimy, że mruga.
Powodem tego
są mijające ją planety.
Planety, mijając gwiazdę,
blokują jej światło,
dzięki czemu widzimy mruganie.
Analizując nocne niebo,
za sprawą mrugania
możemy znajdować planety.
Dzięki tej metodzie wykryliśmy do tej pory ponad 5000 planet
w naszej Drodze Mlecznej.
Wiemy, że jest ich dużo więcej.
Patrząc na światło z tych gwiazd,
nie widzimy planet.
Widzimy osłabienie jasności,
które możemy nagrywać.
Planeta przechodzi przez tarczę gwiazdy,
tworząc mruganie.
Nie tylko wykrywamy planety,
ale obserwujemy światło o innych długościach fal.
Wspominałam o obserwacji Ziemi i Marsa w ultrafiolecie.
Używając Kosmicznego Teleskopu Hubble’a do obserwacji tranzytu,
widzimy w ultrafiolecie
większe mruganie i mniej światła z gwiazdy,
gdy planeta przysłania ją.
Powodem tego może być rozciągająca się dookoła planety
atmosfera pełna wodoru,
co czyni ją napuchniętą
i blokuje więcej światła, które można zobaczyć.
Metoda ta pozwoliła na odkrycie kilku egzoplanet
doświadczających parowania atmosfer.
Takie planety
zwane są gorącymi jowszami.
Są to planety gazowe jak Jowisz,
jednak są znacznie bliżej swojej gwiazdy,
sto razy bliżej niż Jowisz.
Wzmożone podgrzewanie tego lekkiego,
podatnego na ulatywanie gazu,
dramatycznie zwiększa prędkości parowania atmosfer.
W odróżnieniu od 180 kg wodoru ulatującego z Ziemi w każdej minucie,
planety te
tracą pół miliarda kilogramów na minutę.
Pojawia się pytanie, czy w związku z tym planeta znika?
Ludzie zastanawiali się nad tym
podczas oglądania Układu Słonecznego.
Planety bliżej Słońca są skaliste,
natomiast te odleglejsze są większe i gazowe.
Czy gdyby Jowisz
był blisko Słońca,
straciłby cały gaz?
Zaczynając od czegoś pokroju gorących jowiszy,
nie można skończyć z czymś, jak Ziemia czy Merkury.
Zaczynając z czymś mniejszym,
możliwe, że uciekłoby tyle gazu,
by zauważyć tego istotny wpływ
i by powstało coś zupełnie innego niż było to na początku.
Brzmi to dość ogólnikowo.
Można myśleć o Układzie Słonecznym,
jednak jaki ma to wpływ na Ziemię?
W odległej przyszłości
Słońce stanie się jaśniejsze.
Gdy do tego dojdzie,
ogrzewanie ze Słońca będzie bardziej intensywne.
Gaz będzie ulatywał z Ziemi w tempie,
w jakim obecnie tracą go gorące jowisze.
Można oczekiwać,
w pewien sposób przyszykować się,
że w dalekiej przyszłości
Ziemia będzie podobna do Marsa.
Wodór zostanie odłączony od wody
i odleci w przestrzeń kosmiczną.
Ziemia stanie się suchą, czerwonawą planetą.
Bez obaw, mamy więcej niż kilka miliardów lat,
by przygotować się.
(Śmiech)
Chcę byście byli świadomi sytuacji.
To nie tylko przyszłość,
parowanie atmosfer dzieje się cały czas.
Kosmos i odległe planety przynoszą wiele wspaniałych rzeczy.
Badamy te planety, by lepiej poznawać świat.
Badając Marsa czy egzoplanety, takie jak gorące jowisze,
odkrywamy rzeczy, jak parowanie atmosfer,
uczące nas wiele o naszej planecie.
Następnym razem pomyślcie o tym, mówiąc o kosmosie, jako o czymś odległym.
Dziękuję.
(Brawa)