À noite, olhando as estrelas no céu,
é incrível o que podemos ver.
É lindo.
Mas o mais incrível é o que não conseguimos ver,
pois sabemos hoje
que, ao redor de cada estrela, ou de quase toda estrela,
há um planeta,
ou provavelmente alguns.
Portanto, o que esta foto não nos mostra
são os planetas já conhecidos
lá no espaço.
Mas, quando pensamos em planetas, imaginamos coisas distantes,
lugares muito diferentes do nosso.
Mas aqui estamos nós num planeta,
e a Terra é tão incrível
que estamos pesquisando por toda parte para descobrir algo parecido.
E, nessa pesquisa, estamos descobrindo coisas fantásticas.
Mas quero lhes falar de algo impressionante aqui na Terra,
que é o seguinte: a cada minuto
180 quilos de hidrogênio
e quase 3 quilos de hélio
escapam da Terra para o espaço.
E esses gases vão embora e nunca voltam.
Assim, hidrogênio, hélio e muitos outros
constituem a chamada atmosfera da Terra.
A atmosfera é constituída por esses gases, que formam uma fina linha azul,
vista aqui da Estação Espacial Internacional,
numa foto tirada por um astronauta.
E é essa tênue lâmina ao redor do nosso planeta
que permite o florescimento da vida.
Ela protege nosso planeta de muitos impactos,
de meteoritos e coisas do tipo.
E é um fenômeno tão impressionante
que o fato de ela estar desaparecendo
deveria nos assustar, pelo menos um pouco.
E eu estudo justamente esse processo,
chamado de evaporação da atmosfera.
A evaporação da atmosfera não é privativa do planeta Terra.
Eu diria que ela é parte do que significa ser um planeta,
pois os planetas, não apenas a Terra, mas de todo o universo,
podem ter sua atmosfera evaporada.
E a forma como isso acontece acaba nos falando sobre os próprios planetas.
Porque, quando se fala no Sistema Solar,
podemos estar pensando nesta foto aqui.
E diríamos: "Bem, há oito planetas, talvez nove".
E, para quem se estressou com esta foto, vou adicionar algo aqui para você.
(Risos)
Numa cortesia da New Horizons, estamos incluindo Plutão.
E é o seguinte:
para efeito desta palestra e da evaporação da atmosfera,
na minha cabeça Plutão é um planeta,
do mesmo modo como os planetas ao redor de outras estrelas que não podemos ver
também são planetas.
Assim, entre as características fundamentais dos planetas,
está o fato de eles serem corpos unidos pela gravidade.
Portanto, é muito material junto, ligado por essa força atrativa.
E esses corpos são muito grandes e possuem muita gravidade,
motivo pelo qual são redondos.
Assim, é visível que eles, incluindo Plutão, são redondos.
Dá pra ver que a gravidade está realmente atuando aqui.
Mas outra característica fundamental dos planetas,
e que não é vista aqui,
é a estrela, o Sol,
ao redor do qual todos os planetas do Sistema Solar orbitam.
E esta provoca substancialmente a evaporação da atmosfera.
As estrelas causam a evaporação da atmosfera dos planetas
porque elas oferecem aos planetas partículas, luz e calor,
que podem provocar a fuga das atmosferas.
Assim, se pensarem num balão de ar quente,
ou olharem para esta foto de lanternas num festival na Tailândia,
podem ver que o ar quente pode empurrar os gases para cima.
E, se tiverem energia e calor suficientes,
o que o nosso sol possui,
esse gás, que é tão leve, limitado apenas pela gravidade,
pode escapar para o espaço.
Então, isso é o que realmente causa a evaporação da atmosfera
aqui na Terra e em outros planetas:
essa interação entre o calor da estrela
e a suplantação da gravidade do planeta.
Eu disse que isso acontece
numa média de 180 quilos por minuto para o hidrogênio
e quase 3 quilos para o hélio.
Mas como é isso?
Bem, já na década de 1980,
tirávamos fotos da Terra
com luz ultravioleta,
usando a sonda da NASA Dynamic Explorer.
Assim, estas duas imagens da Terra
nos mostram o brilho do hidrogênio escapando,
aqui em vermelho.
E podemos ver também outros elementos, como oxigênio e nitrogênio,
naquele lampejo branco,
no círculo que mostra as auroras,
e também alguns rasgos ao redor dos trópicos.
Portanto, estas fotos nos mostram de maneira conclusiva
não só que nossa atmosfera não está fortemente confinada a nós na Terra,
mas que, na verdade, está, se aproximando do espaço
e, devo frisar, numa velocidade alarmante.
Mas a Terra não é a única a sofrer essa evaporação da atmosfera.
Marte, nosso vizinho mais próximo, é bem menor do que a Terra
e, portanto, tem muito menos gravidade para segurar sua atmosfera.
Por isso, apesar de Marte possuir uma atmosfera,
podemos ver que é bem mais fina do que a da Terra.
Basta olhar para a superfície: há crateras indicando que ele não tinha uma atmosfera
que pudesse deter esses impactos.
Além disso, vemos que é um "planeta vermelho",
e a evaporação da atmosfera tem um papel
no fato de Marte ter essa cor.
Isso porque achamos que Marte costumava ter um passado mais úmido
e, quando a água tinha energia suficiente, ela se quebrava em hidrogênio e oxigênio
e, como o hidrogênio é muito leve, ele escapava para o espaço.
O oxigênio que era deixado
oxidava ou enferrujava o solo,
causando aquela famosa cor vermelha enferrujada que vemos.
Assim, tudo bem olhar fotos de Marte
e dizer que provavelmente aconteceu essa evaporação,
mas hoje a NASA tem uma sonda em Marte chamada satélite MAVEN,
e sua missão atual é estudar a evaporação da atmosfera.
É a sonda "Mars Atmosphere and Volatile Evolution".
E ocorre que ela já enviou fotos bem parecidas
com o que temos visto aqui na Terra.
Sabemos há tempos da perda de atmosfera de Marte,
mas agora temos fotos incríveis.
Aqui, por exemplo, podemos ver que aquele círculo vermelho
mostra o tamanho de Marte,
e o azul é o hidrogênio escapando do planeta.
Assim, o hidrogênio chega a mais de dez vezes o tamanho do planeta,
longe o bastante para se desligar de Marte.
Está escapando para o espaço.
E isso nos ajuda a confirmar hipóteses,
como por que Marte é vermelho, com base na perda de hidrogênio.
Mas o hidrogênio não é o único gás perdido.
Mencionei o hélio na Terra e algum oxigênio e nitrogênio,
e do MAVEN também podemos ver oxigênio escapando de Marte.
E dá para ver que, como o oxigênio é mais pesado,
ele não vai tão longe quanto o hidrogênio,
mas ainda assim está escapando do planeta.
Não o vemos todo confinado naquele círculo vermelho.
Assim, poder ver a evaporação da atmosfera em nosso próprio planeta
e poder estudá-la em outros lugares, enviando espaçonaves,
nos permite não apenas aprender sobre o passado dos planetas,
mas também aprender sobre planetas em geral
e o futuro da Terra.
Assim, uma forma de aprendermos sobre o futuro
é através de planetas distantes, que não podemos ver.
Antes de continuar, gostaria de frisar
que não vou lhes mostrar fotos assim de Plutão,
o que pode ser frustrante,
mas apenas porque não as temos ainda.
Mas a missão New Horizons está estudando hoje a evaporação da atmosfera em Plutão.
Por isso, fiquem atentos a notícias sobre isso.
Os planetas sobre os quais quero falar
são conhecidos como exoplanetas em trânsito.
Assim, qualquer planeta orbitando uma estrela que não o nosso Sol
é chamado de exoplaneta, ou planeta extrassolar.
E esses planetas "em trânsito"
têm uma característica especial: se olharem aquela estrela ali no meio,
vão ver que ela está piscando.
E a razão para ela piscar
é porque há planetas passando na frente dela o tempo todo,
e é uma orientação especial
em que os planetas bloqueiam a luz da estrela,
nos permitindo ver aquela luz piscando.
E, ao pesquisar estrelas no céu noturno por meio dessa piscadela,
conseguimos encontrar planetas.
Foi assim que fomos capazes de detectar mais de 5 mil planetas
em nossa própria Via láctea,
e sabemos que existem muitos mais por aí, como mencionei.
Assim, quando olhamos para a luz dessas estrelas,
o que vemos, como eu disse, não é o planeta em si,
mas um escurecimento da luz, que podemos registar no tempo.
Assim, a luz diminui quando o planeta passa na frente da estrela,
e essa é a piscadela que vimos antes.
Assim, não só detectamos os planetas, mas podemos examinar essa luz
em diversos comprimentos de onda.
Assim, mencionei olhar para a Terra e Marte com luz ultravioleta.
Se olharmos os exoplanetas em trânsito com o telescópio espacial Hubble,
descobrimos que, com a ultravioleta,
vemos uma piscadela muito maior, muito menos luz da estrela,
quando o planeta passa na frente.
E achamos que isso se deve a uma atmosfera estendida de hidrogênio
ao redor de todo o planeta
que faz com que ele pareça mais inchado, bloqueando assim mais luz.
Portanto, com essa técnica, fomos capazes de descobrir
alguns exoplanetas em trânsito sofrendo a evaporação da atmosfera.
E esses planetas podem ser chamados de júpiteres quentes,
como alguns que descobrimos.
E isso porque eles são planetas gasosos, como Júpiter,
mas estão tão perto de sua estrela,
cerca de 100 vezes mais perto do que Júpiter do Sol.
E, como existe todo esse gás leve pronto para escapar,
e todo esse calor da estrela,
temos taxas completamente catastróficas de evaporação da atmosfera.
Assim, diferente dos nossos 180 kg/min de hidrogênio evaporando da Terra,
esses planetas
estão perdendo 590 milhões de quilos de hidrogênio por minuto.
O que nos faz perguntar se isso faz o planeta deixar de existir.
É uma pergunta que as pessoas se fazem quando olham para o Sistema Solar,
pois os planetas mais próximos do Sol são rochosos,
e os mais distantes são maiores e mais gasosos.
Seria possível começar com algo tipo Júpiter, que estava perto do Sol,
e se livrar de todo o gás dele?
Hoje achamos que, se começarmos com algo como um júpiter quente,
na verdade não podemos acabar como Mercúrio ou a Terra.
Mas, se começarmos com algo menor,
é possível que escape gás suficiente
para impactá-lo significantemente
e deixá-lo algo muito diferente de como começou.
Tudo isso soa um pouco genérico,
e temos de pensar no Sistema Solar,
mas o que isso tem a ver com a gente aqui na Terra?
Bem, num futuro distante,
o Sol vai ficar mais brilhante.
E, à medida que isso for acontecendo, o calor do Sol vai ficar mais intenso.
Da mesma forma que vemos gás saindo de um júpiter quente,
o gás vai evaporar da Terra.
Então, o que podemos esperar,
ou pelo menos para o que nos preparar,
é o fato de que num futuro distante
a Terra vai ficar mais parecida com Marte.
Nosso hidrogênio, da água que é quebrada,
vai escapar para o espaço mais rapidamente,
e vamos acabar num planeta seco, avermelhado.
Mas não precisam ter medo, isso é para daqui alguns bilhões de anos,
então, dá tempo de nos prepararmos.
(Risos)
Mas quero que fiquem cientes do que está acontecendo,
não apenas no futuro,
mas a evaporação da atmosfera está acontecendo neste exato momento.
Assim, há essa ciência incrível que vocês ouvem acontecer no espaço
e em planetas distantes,
e estamos estudando esses planetas para aprender sobre esses mundos.
Mas, enquanto aprendemos sobre Marte ou exoplanetas, como júpiteres quentes,
descobrimos coisas, como a evaporação da atmosfera,
que nos dizem muito mais sobre nosso próprio planeta, a Terra.
Assim, pensem nisso na próxima vez que acharem que o espaço está bem longe.
Obrigada.
(Aplausos) (Vivas)