Ovdje sam da vam pričam o pravoj potrazi za izvanzemaljskim životom.
Ne o malim zelenim humanoidima koji dolaze u blistavim NLO-ima,
iako bi to bilo lijepo.
Ovo je potraga za planetima koji orbitiraju oko udaljenih zvijezda.
Svaka zvijezda na našem nebu je sunce.
Ako naše sunce ima planete --
Merkur, Venera, Zemlja, Mars itd.,
sigurno i druge zvijezde moraju imati planete
i imaju ih.
U posljednja dva desetljeća,
astronomi su pronašli tisuće egzoplaneta.
Naše noćno nebo doslovno vrvi egzoplanetima.
Znamo da, statistički gledano,
svaka zvijezda ima najmanje jedan planet.
A u potrazi za planetima,
te u budućnosti, planetima koji su poput Zemlje,
možemo pokušati odgovoriti
na neka od najčudesnijih i najtajanstvenijih pitanja
s kojima se čovječanstvo susreće stoljećima.
Zašto smo ovdje?
Zašto naš svemir postoji?
Kako se Zemlja formirala i evoluirala?
Kako i zašto se razvio život i nastanio naš planet?
Drugo pitanje o kojemu često razmišljamo je:
Jesmo li sami?
Postoji li život tamo negdje?
Tko je tamo?
Ovo pitanje se postavlja već tisućama godina,
najkasnije od vremena grčkih filozofa.
Ovdje sam da vam kažem koliko smo zapravo blizu
pronalaženju odgovora na ovo pitanje.
Ovo je prvi puta u ljudskoj povijesti da smo doista tako blizu.
Kada pomislim o vjerojatnosti postojanja života tamo negdje,
pomislim kako je naše sunce samo jedna od mnogih zvijezda.
Ovo je fotografija stvarne galaksije,
mislimo da Mliječna staza izgleda poput nje.
To je skup povezanih zvijezda.
Ali naše [sunce] je jedno od stotina milijardi zvijezda,
a naša galaksija jedna od stotina milijardi galaksija.
S obzirom da znamo da su mali planeti vrlo česti,
i sami možete izračunati.
Postoji toliko zvijezda i toliko planeta,
da zasigurno, mora negdje postojati i život.
Dobro, biolozi pobijesne kada kažem ovo
jer još nemamo baš nikakvih dokaza o životu izvan Zemlje.
Kada bismo mogli vidjeti našu galaksiju od izvana
i zumirati na naše sunce,
vidjeli bi pravu mapu zvijezda.
Istaknute zvijezde su one koje imaju poznate egzoplanete.
Ovo je doista samo kap u moru.
Ovdje, animacija zumira na naš sunčev sustav.
Ovdje ćete vidjeti planete
kao i nekakve letjelice koje orbitiraju oko našeg sunca.
Sada, ako zamislimo da smo na zapadnoj obali Sjeverne Amerike
i gledamo u noćno nebo,
ovo bismo vidjeli u proljetnoj noći.
I vidite konstelacije
i opet, toliko zvijezda s planetima.
Postoji poseban djelić neba gdje imamo tisuće planeta.
Na ovo mjesto je svemirski teleskop Kepler bio fokusiran mnogo godina.
Hajdemo zumirati i pogledati jedan od najdražih egzoplaneta.
Ova zvijezda zove se Kepler-186f.
Ovo je sustav od pet planeta.
I usput, o većini ovih egzoplaneta ne znamo baš puno.
Znamo njihovu veličinu, njihovu orbitu i takve stvari.
No, ovdje je jedan vrlo poseban planet koji se zove Kepler-186f.
Ovaj planet nalazi se zoni koja nije predaleko od zvijezde,
tako da bi temperatura mogla biti pogodna za život.
Ovdje je zumiran umjetnički koncept
koji pokazuje kako bi planet mogao izgledati.
Mnogo ljudi ima romantičnu viziju astronoma
koji odlaze do teleskopa na usamljenom brdašcu
i gledaju spektakularno noćno nebo kroz veliki teleskop.
Međutim, mi radimo na svojim računalima kao i svi drugi
i dobivamo podatke preko e-maila ili skidanjem s banke podataka.
Umjesto da vam ovdje pričam
o ponešto zamornoj prirodi podataka i analize podataka
i o kompliciranim računalnim modelima,
na drugačiji način ću vam pokušati objasniti
neke stvari o egzoplanetima.
Evo reklamni plakat:
"Kepler-186f:
Gdje je trava uvijek crvenija na drugoj strani ograde."
To je zato jer Kepler-186f orbitira oko crvene zvijezde
te pretpostavljamo da biljke ondje,
ukoliko ima vegetacije koja provodi fotosintezu,
imaju drugačije pigmente pa su crvene.
"Uživajte u gravitaciji na HD 40307g,
Super-Zemlji."
Ovaj planet je masivniji od Zemlje
i ima veću površinsku gravitaciju.
"Opustite se na Kepleru-16b,
gdje Vaša sjena uvijek ima društvo."
(Smijeh)
Znamo desetke planeta koji orbitiraju oko dvije zvijezde,
a vjerojatno ih je i mnogo više.
Kada bismo posjetili jedan takav planet,
vidjeli bismo dva zalaska sunca
i imali dvije sjene.
Znanstvena fantastika je pogodila neke stvari.
Tatooine iz Zvjezdanih ratova.
Imam još par najdražih egzoplaneta
o kojima ću vam pričati.
Ovo je Kepler-10b,
vrući, vrući planet.
Orbitira preko 50 puta bliže svom suncu
nego naša Zemlja našem suncu.
Zapravo je toliko vruće da
ne možemo posjetiti ove planete, ali kada bismo mogli,
otopili bi se puno prije slijetanja.
Površina je dovoljno vruća da otopi kamenje
i ima tekuća jezera lave.
Gliese 1214b.
Znamo masu i veličinu ovog planeta
te ima poprilično nisku gustoću.
Pomalo je topao.
Zapravo ne znamo gotovo ništa o ovom planetu,
ali moguće je da je ovo vodeni svijet,
poput uvećane verzije jednog od Jupiterovih ledenih mjeseca,
koji po masi može sadržavati i preko 50 posto vode.
U ovom slučaju, imao bi gustu atmosferu od vodene pare
koja bi prekrivala ocean,
ali ne od tekuće vode,
nego od egzotičnog oblika vode, supertekućine --
koja nije ni plin, niti tekućina.
Ispod toga ne bi se nalazio kamen
nego tip leda pod visokim tlakom,
poput leda IX.
Od svih ovih planeta,
a njihova raznolikost je doista nevjerojatna,
najviše želimo pronaći tzv. Goldilocks planete.
Ne prevelike, ne premalene,
ne prevruće, ne prehladne --
nego baš taman za život.
Kako bismo to napravili, moramo pregledati
atmosferu planeta
jer atmosfera djeluje poput deke koja zarobljava toplinu -
pruža efekt staklenika.
Moramo biti u stanju procijeniti stakleničke plinove
na drugim planetima.
Znanstvena fantastika je nešto i pogriješila.
Zvjezdane staze Enterprise
morale su proputovati velike udaljenosti pri nevjerojatnim brzinama
kako bi orbitirale oko planeta
te da bi prvi časnik Spock mogao analizirati atmosferu
i vidio je li planet nastanjiv
i ima li kakvih oblika života.
Ne trebamo putovati warp brzinama
kako bismo vidjeli atmosfere drugih planeta,
iako ne želim obeshrabriti ambiciozne inženjere
koji žele odgonetnuti kako to učiniti.
Mi zapravo možemo istraživati atmosfere planeta
odavdje, iz Zemljine orbite.
Ovo je fotografija svemirskog teleskopa Hubble
koju je snimio šatl Atlantis na svojem odlasku,
nakon zadnje posjete Hubbleu s ljudskom posadom.
Instalirali su novu kameru
koju koristimo za atmosfere egzoplaneta.
Do sada smo istražili desetke atmosfera egzoplaneta,
a šest od njih vrlo detaljno.
Međutim, to nisu mali planeti poput Zemlje.
To su veliki, vrući planeti koji su lako vidljivi.
Nismo spremni,
još nemamo pravu tehnologiju za proučavanje malih egzoplaneta.
Bez obzira na to,
htjela sam vam pokušati objasniti kako proučavamo atmosfere egzoplaneta.
Htjela bih da na trenutak zamislite dugu.
Kada bismo mogli vidjeti ovu dugu izbliza,
vidjeli bismo da nedostaju nekakve tamne linije.
Evo naše sunce,
bijelo svjetlo našeg sunca razdijeljeno
spektrogramom, a ne kapima kiše.
Možete vidjeti tamne, vertikalne linije.
Neke su vrlo uske, neke su široke,
neke imaju osjenčane rubove.
Na ovaj način astronomi proučavaju objekte na nebesima
već duže od stoljeća.
Svaki atom i svaka molekula
ima poseban niz linija,
može se reći otisak prsta.
Ovako proučavamo atmosfere egzoplaneta.
Nikada neću zaboraviti, kada sam počela raditi
s atmosferama planeta, prije 20 godina,
koliko mi je ljudi reklo
"Ovo nikada neće uspjeti.
Nikada ih nećemo moći istraživati. Zašto se trudiš?"
I zato sa zadovoljstvom pričam o svim atmosferama koje smo dosad istražili,
a ovo je zaista i polje za sebe.
Kada se govori o drugim planetima, drugim Zemljama,
kada ih u budućnosti budemo promatrali,
kakve plinove bismo tražili?
Znate da naša Zemlja ima kisik u atmosferi,
po volumenu do 20 posto.
To je puno kisika.
Ali bez biljki i fotosintetskog života,
ne bi bilo kisika,
gotovo ništa u našoj atmosferi.
Dakle, kisik je ovdje zbog života.
Stoga je naš cilj tražiti plinove u atmosferama drugih planeta,
plinove koji ondje ne pripadaju,
a koje bismo mogli pripisati životu.
Ali kakve bismo molekule trebali tražiti?
Već sam spomenula koliko su egzoplaneti raznoliki.
Očekujemo da će se to nastaviti i ubuduće,
kada nađemo druge Zemlje.
To je jedna od glavnih stvari na kojima sada radim,
imam teoriju o ovome.
To me podsjetilo da gotovo svaki dan
dobijem e-mail ili e-mailove
od nekoga tko ima ludu teoriju o fizici gravitacije
ili kozmologiji ili nešto slično.
Zato, molim vas, nemojte mi slati jednu od vaših ludih teorija.
(Smijeh)
I ja sam imala jednu svoju ludu teoriju.
Ali, kome se obraća profesorica s MIT-a?
Poslala sam e-mail jednom dobitniku Nobela za fiziologiju ili medicinu
i rekao je: "Naravno, dođi da popričamo."
Povela sam dva prijatelja s biokemije
i otišli smo pričati s njim o našoj ludoj teoriji.
Teorija je tvrdila da sav život stvara sve male molekule,
mnoštvo molekula.
Sve što mogu zamisliti, iako, nisam kemičarka.
Razmislite:
ugljik-dioksid, ugljik-monoksid,
molekularni vodik, molekularni dušik,
metan, metil-klorid --
mnoštvo plinova.
Oni postoje i iz drugih razloga,
ali i sam život stvara ozon.
Tako smo otišli pričati s njim
i odmah nam je opovrgnuo teoriju.
Našao je primjer koji nije postojao.
Vratili smo se na početak
i mislimo da smo našli nešto vrlo zanimljivo u drugom polju.
No, vratimo se egzoplanetima,
poanta je u tome da život stvara mnoštvo različitih tipova plinova,
doslovno na tisuće plinova.
Sada pokušavamo odgonetnuti
na kojim tipovima egzoplaneta
koji bi se plinovi mogli pripisati životu.
I kada dođe do toga da nađemo plinove
u atmosferama egzoplaneta,
nećemo znati proizvode li ih
inteligentni izvanzemaljci ili drveće
ili močvara
ili samo jednostavni, jednostanični mikrobiološki život.
Rad na modelima
i razmišljanja o biokemiji,
sve je to u redu.
Međutim, veliki izazov koji je pred nama je: kako?
Kako pronaći ove planete?
Postoji puno načina kojima nalazimo planete,
nekoliko različitih načina.
Ja sam najviše usredotočena na to kako otvoriti vrata
da bismo u budućnosti
mogli pronaći stotine Zemalja.
Imamo realnu priliku pronaći znakove života.
Zapravo, upravo sam završila s dvogodišnjim projektom
u vrlo posebnoj fazi
koncepta koji nazivamo Starshade.
Starshade je posebno oblikovani zaslon,
a cilj je usmjeriti Starshade
tako da zablokira svjetlo zvijezde
kako bi teleskop mogao direktno vidjeti planete.
Ovdje me možete vidjeti s dvoje članova tima
gdje držimo mali dio Starshadea.
Oblikovan je u ogroman cvijet,
a ovo je jedna od latica prototipa.
Koncept je takav da se Starshade i teleskop zajedno lansiraju,
latice se otvaraju iz zatvorene pozicije.
Središnji rešetkasti nosač se širi,
a latice se potpuno zatežu.
Ovo je potrebno vrlo precizno izraditi,
doslovno, latice do u mikron,
a moraju se postaviti točno u milimetar.
Cijela struktura treba odletjeti
na desetke tisuća kilometara daleko od teleskopa.
Velik je na desetke metara u promjeru.
Cilj je blokiranje zvjezdanog svjetla do nevjerojatne preciznosti
kako bismo direktno mogli vidjeti planete.
Mora biti ovakvog posebnog oblika
zbog fizike difrakcije.
Ovo je stvarni projekt na kojem smo radili,
doista, ne biste vjerovali koliko je težak bio.
Da ne mislite da je samo u animacijskom formatu,
evo i stvarne fotografije
ležaja za testiranje odašiljanja Starshadea druge generacije.
A u ovom slučaju, htjela bih da znate,
da je središnji rešetkasti nosač izrađen od ostataka
velikih razmjestivih radio antena.
I nakon svega ovoga teškog posla
dok pokušavamo smisliti sve lude plinove koji bi mogli biti ondje
i izgrađujemo vrlo komplicirane svemirske teleskope
koji bi mogli biti ondje,
što ćemo pronaći?
Pa, u najboljem slučaju,
pronaći ćemo sliku druge egzo-Zemlje.
Ovo je Zemlja kao blijeda plava točka.
Ovo je stvarna fotografija Zemlje
koju je snimila letjelica Voyager 1,
s udaljenosti od šest i pol milijardi kilometara
Ovo crveno svjetlo je samo raspršeno svjetlo u optici kamere.
Čudesno je pomisliti da
ako postoje inteligentni izvanzemaljci,
koji orbitiraju oko planete obližnje zvijezde
i koji su izgradili komplicirane teleskope
poput onih koje mi pokušavamo izgraditi,
sve što će vidjeti je ova blijeda plava točka,
sićušna točkica svjetla.
Zato ponekad, kada stanem i razmislim
o svojoj profesionalnoj borbi i ogromnoj ambiciji,
teško je o tome razmišljati
u usporedbi s beskrajnošću svemira.
Bez obzira, ja sam posvetila ostatak svojeg života
pronalaženju druge Zemlje.
Mogu vam garantirati
da će sljedeća generacija svemirskih teleskopa,
u drugoj generaciji,
imati sposobnost pronalaska i identifikacije drugih Zemalja.
I imat ćemo sposobnost razdjeljivanja zvjezdanog svjetla
kako bismo mogli tražiti plinove
te procjenjivati stakleničke plinove u atmosferi,
pretpostaviti temperaturu
i tražiti znakove života.
I još nešto.
U ovom slučaju potrage za drugim planetima poput Zemlje,
radimo novu vrstu mape
obližnjih zvijezda i planeta koji orbitiraju oko njih,
uključujući one koje bi mogli nastaniti ljudi.
Zamišljam naše potomke,
stotine godina iza nas,
kako započinju međuzvjezdano putovanje na druge svjetove.
I gledat će na sve nas kao na generaciju
koja je prva pronašla svjetove poput Zemlje.
Hvala.
(Pljesak)
June Cohen: Za pitanje, predstavljam vam
voditelja misije Rosetta, Freda Jansena.
Fred Jansen: Negdje ste u govoru spomenuli
da tehnologija kojom se zapravo gleda spektar
egzoplaneta poput Zemlje ne postoji.
Kada će se razviti
i što je za nju potrebno?
Očekujemo novu generaciju Hubble teleskopa.
Zove se svemirski teleskop James Webb
i bit će lansiran 2018.,
a radit ćemo sljedeće,
tražit ćemo posebne planete
koje zovemo prijelaznim egzoplanetima
i to će biti naša prva prilika za proučavanje malih planeta
i plinova koji bi ukazali na to da je planet nastanjiv.
JC: I ja ću te nešto pitati, Sara,
kao laik.
Zbilja me se dojmila ideja
opozicije koju ste imali u karijeri,
kada ste počeli razmišljati o egzoplanetima
javio se skepticizam znanstvene zajednice
o njihovom postojanju
i dokazali ste da su u krivu.
Kako ste se borili s time?
SS: Pa, stvar je u tome što znanstvenici
i trebaju biti skeptici
jer naš je zadatak pokazati
da ono što druga osoba govori zapravo ima smisla.
Biti znanstvenik,
kao što ste vidjeli iz ove sesije,
je kao da ste istraživač.
Imate ogromnu znatiželju,
tvrdoglavost,
nepokolebljivost da idete naprijed
bez obzira što drugi kažu.
JC: Odlično. Hvala, Sara.
(Pljesak)