Quando olhamos para as estrelas, à noite,
é espantoso aquilo que vemos.
É uma beleza.
Mas o que é mais espantoso é o que não vemos,
porque o que sabemos hoje
é que, em volta de cada estrela, ou de quase todas as estrelas,
há um planeta,
ou provavelmente mais do que um.
O que esta imagem não nos mostra
são todos os planetas que já conhecemos
lá fora no espaço.
Quando pensamos em planetas, pensamos sobretudo em coisas distantes,
muito diferentes do nosso.
Mas nós estamos num planeta
e há tantas coisas espantosas na Terra
que estamos a procurar por toda a parte coisas que sejam parecidas.
Enquanto andamos à procura, vamos encontrando coisas espantosas.
Vou falar de uma coisa espantosa aqui na Terra.
Em cada minuto, escapam-se da atmosfera da Terra
para o espaço exterior
180 kg de hidrogénio
e quase 3 kg de hélio.
Estes gases desaparecem e nunca mais voltam.
Ora bem, o hidrogénio, o hélio e muitas outras coisas
constituem aquilo a que chamamos a atmosfera da Terra.
A atmosfera é o conjunto destes gases que formam uma delgada linha azul,
conforme se vê da Estação Espacial Internacional,
numa fotografia tirada por um astronauta.
Esta ténue camada em volta do nosso planeta
é o que permite que a vida floresça.
Protege o nosso planeta de demasiados impactos,
de meteoritos e coisas dessas.
É um fenómeno tão espantoso
que o facto de estar a desaparecer
devia assustar-nos, pelo menos um bocadinho.
Este processo é uma coisa que eu estudo
e chama-se "escape atmosférico".
O escape atmosférico não é específico do planeta Terra.
Faz parte do que é ser um planeta,
porque os planetas, não apenas na Terra, mas por todo o universo,
podem estar sujeitos ao escape atmosférico.
A forma como isso acontece conta-nos coisas sobre esses planetas.
Porque, quando pensamos no sistema solar,
podemos pensar nesta imagem aqui.
Poderão dizer que há oito planetas, talvez nove.
Então, para os que se sentem ansiosos com esta imagem,
vou acrescentar mais qualquer coisa.
(Risos)
Por amabilidade da New Horizons, estamos a incluir Plutão.
O que acontece é que,
para o objetivo desta palestra e do escape atmosférico,
para mim, Plutão é um planeta,
tal como os planetas, que não vemos, em volta de outras estrelas
também são planetas.
As características fundamentais dos planetas
incluem o facto de eles serem corpos
que estão ligados pela gravidade.
Portanto, é muita matéria que está mantida em conjunto
por esta força de atração.
Estes corpos são muito grandes e têm muita gravidade.
É por isso que são redondos.
Quando olhamos para todos eles, incluindo Plutão,
são todos redondos.
Vemos assim que a gravidade desempenha aqui o seu papel.
Mas outra característica fundamental dos planetas
é uma coisa que não se vê aqui,
é a estrela, o Sol,
à volta do qual giram todos os planetas do sistema solar
e que provoca, fundamentalmente, o escape atmosférico.
A razão por que as estrelas provocam o escape atmosférico dos planetas
é porque as estrelas oferecem aos planetas partículas, luz e calor
que podem provocar o desaparecimento da atmosfera.
Se pensarmos num balão de ar quente,
ou olharmos para esta imagem de lanternas num festival tailandês,
vemos que o ar quente impulsionam os gases para cima.
Se tivermos suficiente energia e calor,
o que acontece com o nosso Sol,
esse gás, que é muito leve e apenas está preso pela gravidade,
pode escapar-se para o espaço.
É isso, portanto, o que causa o escape atmosférico
aqui na Terra e também nos outros planetas
— uma relação entre o aquecimento criado pela estrela
e a ultrapassagem da força da gravidade no planeta.
Já disse que isto acontece
a um ritmo de 180 kg por minuto, para o hidrogénio
e quase 3 kg para o hélio
Mas que aspeto é que isso tem?
Ainda nos anos 80,
tirámos fotos da Terra com luz ultravioleta,
usando a nave espacial da NASA, o Dynamic Explorer.
Estas duas imagens da Terra
mostram-nos o aspeto daquele brilho do escape de hidrogénio,
que aparece a vermelho.
Também vemos outras características, como o oxigénio e o azoto,
naquele brilho branco,
no círculo que nos mostra as auroras
e também algumas mechas em volta dos trópicos.
Estas são as imagens que nos mostram, sem sombra de dúvida,
que a nossa atmosfera não está solidamente ligada aqui à Terra
mas está a desprender-se para o espaço,
a um ritmo alarmante, posso acrescentar.
Mas a Terra não é o único planeta sujeita ao escape atmosférico.
Marte, o nosso vizinho mais próximo, é muito mais pequeno do que a Terra,
por isso, tem muito menos gravidade para reter a sua atmosfera.
Assim, apesar de Marte ter uma atmosfera,
vemos que é muito mais delgada do que a da Terra.
Olhem para a sua superfície.
Vemos crateras que indicam que a sua atmosfera
não conseguia impedir esses impactos.
Também vemos que é o "planeta vermelho",
e o escape atmosférico desempenha um papel
que justifica o facto de Marte ser vermelho.
Pensamos que Marte deve ter tido um passado mais húmido
e que a água, quando teve energia suficiente,
se decompôs em hidrogénio e oxigénio.
Como o hidrogénio é muito leve, escapou-se para o espaço
e o oxigénio que restou
oxidou-se ou enferrujou o terreno.
causando essa conhecida cor de vermelho ferrugem que vemos.
É muito fácil olhar para as fotos de Marte
e dizer que provavelmente ocorreu um escape atmosférico
mas a NASA tem uma sonda que está em Marte, chamada o satélite Maven.
A sua tarefa é estudar o escape atmosférico.
É a nave espacial para a Atmosfera de Marte
e a Evolução Volátil.
Já mostrou imagens muito semelhantes
às que vimos aqui na Terra.
Há muito que sabemos que Marte estava a perder a sua atmosfera,
mas temos imagens deslumbrantes.
Aqui, por exemplo, vemos no círculo vermelho
o tamanho de Marte
e a azul o hidrogénio a escapar-se do planeta.
Está a atingir mais de 10 vezes o tamanho do planeta,
está tão distante que já não é atraído pelo planeta.
Está a escapar-se para o espaço.
Isto ajuda-nos a confirmar ideias,
tais como porque é que Marte é vermelho, por causa da perda do hidrogénio.
Mas o hidrogénio não é o único gás que se está a perder.
Eu referi o hélio na Terra, algum oxigénio e azoto,
e do Maven, também podemos ver o oxigénio que se está a escapar de Marte.
Vemos que, como o oxigénio é mais pesado,
não consegue afastar-se tanto como o hidrogénio,
mas continua a escapar-se do planeta.
Não o vemos todo confinado naquele círculo vermelho.
O facto de vermos não só o escape atmosférico no nosso planeta,
mas também podermos estudá-lo noutro local e enviar uma sonda,
permite-nos aprender coisas sobre o passado dos planetas
e também sobre os planetas em geral
e sobre o futuro da Terra.
Uma das formas como podemos conhecer o futuro
é através dos planetas tão distantes que nem os vemos.
Mas eu quero assinalar, antes de entrar nisso,
que não vou mostrar fotos destas de Plutão,
o que podia ser frustrante,
mas isso é porque ainda não as temos.
Mas a missão New Horizons está agora a estudar o escape atmosférico
que está a perder-se desse planeta.
Portanto, estejam atentos a isso.
Os planetas de que eu queria falar
são conhecidos por exoplanetas em trânsito.
Qualquer planeta que orbite uma estrela que não seja o nosso Sol,
chama-se um exoplaneta ou planeta extrassolar.
Estes planetas a que chamamos em trânsito têm uma característica especial.
Se olharmos para aquela estrela no meio,
vemos que está a piscar.
Está a piscar
porque há planetas que estão sempre a passar por ela
e está numa orientação especial
em que os planetas estão a bloquear a luz da estrela
o que nos permite ver aquela luz a piscar.
Observando as estrelas no céu noturno,
com este movimento a piscar,
podemos encontrar planetas.
É assim que já conseguimos detetar mais de 5000 planetas
na nossa Via Láctea,
e sabemos que há muitos mais, conforme já referi.
Quando olhamos para a luz destas estrelas,
o que vemos, como já disse, não é o planeta propriamente dito,
mas vemos a diminuição da luz
que podemos registar no tempo.
A luz diminui à medida que o planeta passa em frente da estrela.
é esse o piscar que vimos há bocado.
Portanto, não só detetamos os planetas
como observamos essa luz em diferentes comprimentos de onda.
Eu referi olhar para a Terra e para Marte com luz ultravioleta.
Se olharmos para os exoplanetas em trânsito com o Telescópio Espacial Hubble,
reparamos que, com a luz ultravioleta,
notamos um piscar muito mais intenso, muito menos luz da estrela,
quando o planeta passa em frente dela.
Pensamos que isso se deve a uma atmosfera alongada de hidrogénio
a toda a volta do planeta
que faz com que ele pareça mais inchado
e, portanto, bloqueia mais a luz que vemos.
Usando esta técnica, conseguimos descobrir
alguns exoplanetas em trânsito que estão a sofrer escape atmosférico.
Podemos chamar a esses planetas Júpiteres quentes,
a alguns dos planetas que encontrámos.
Isso porque há planetas gasosos como Júpiter,
mas estão muito perto da sua estrela,
cerca de cem vezes mais perto do que Júpiter.
Como há todo aquele gás leve que está pronto a escapar,
e todo aquele aquecimento da estrela,
temos ritmos catastróficos de escape atmosférico.
Em vez dos nossos 180 kg por minuto, de hidrogénio que se perde na Terra,
aqueles planetas estão a perder 590 milhões de kg em cada minuto.
Poderão pensar:
"Isso não vai provocar o desaparecimento do planeta?"
É uma pergunta que as pessoas têm feito
quando observam o nosso sistema solar,
porque os planetas mais perto do Sol são rochosos
e os planetas mais afastados são maiores e mais gasosos.
Teríamos começado como qualquer coisa como Júpiter,
que estava perto do Sol,
e termos ficado sem qualquer gás?
Hoje pensamos que, se começarmos como um Júpiter quente,
podemos acabar como Mercúrio ou a Terra.
Mas, se começarmos com uma coisa mais pequena,
é possível que se tenha escapado gás suficiente
que podia ter tido nele um impacto significativo
e nos deixasse com uma coisa muito diferente do que era no início.
Tudo isto parece ser um bocado genérico
e podemos pensar no sistema solar,
mas o que é que isso tem a ver connosco aqui na Terra?
Bem, num futuro distante,
o Sol vai ficar mais brilhante.
Quando isso acontecer,
o calor que recebemos do Sol vai tornar-se mais intenso.
Do mesmo modo que vemos o gás a escapar-se de um Júpiter quente,
o gás vai escapar-se da Terra.
Por isso, podemos prever
ou, pelo menos, podemos preparar-nos,
para que, num futuro distante,
a Terra se vá parecer mais com Marte.
O nosso hidrogénio, proveniente da água,
vai escapar-se para o espaço mais rapidamente
e vamos ficar com este planeta, seco e avermelhado.
Mas nada receiem, faltam uns milhares de milhões de anos,
temos tempo para nos prepararmos.
(Risos)
Mas eu queria que soubessem o que se está a passar,
não apenas no futuro.
O escape atmosférico está a ocorrer enquanto falamos.
Há muita ciência espantosa sobre o que acontece no espaço
e nos planetas muito distantes.
Estamos a estudar esses planetas para conhecermos esses mundos.
Mas, à medida que conhecemos Marte ou exoplanetas como os Júpiteres quentes,
descobrimos coisas como o escape atmosférico
que nos contam muito mais sobre o nosso planeta aqui na Terra.
Por isso, pensem nisso
quando acharem que o espaço está muito distante.
Obrigada.
(Aplausos)