În căutarea planetelor în afara sistemului nostru solar

Fiecare stea pe care o vedem pe cer are cel puțin o planetă ce orbitează în jurul ei, spune astronomul Sara Seager. Ce știm despre aceste exoplanete? Și cum putem afla mai multe? Seager ne prezintă exoplanetele sale favorite și ne arată noua tehnologie care ne poate ajuta să aflăm mai multe despre acestea, și chiar să găsim exoplanete cu viață.

Sunt aici să vorbesc despre adevărata
căutare a vieții extraterestre.

Nu despre omuleți verzi
ce aterizează în OZN-uri strălucitoare,

deși acest scenariu ar fi unul frumos.

Ci despre căutarea planetelor
ce orbitează stele îndepărtate.

Fiecare stea de pe cer e un soare

și dacă Soarele are planete,

Mercur, Venus, Pământ, Marte, etc.,

atunci și acele stele pot avea planete,

și unele chiar au.

În ultimele două decenii,

astronomii au descoperit
mii de exoplanete.

Cerul abundă de exoplanete.

Statistic vorbind,

știm că fiecare stea
are cel puțin o planetă.

În căutarea acestor planete

și în viitor a planetelor
asemănătoare cu Pământul,

am început să ne punem

unele din cele mai extraordinare
și misterioase întrebări

cu care s-a confruntat omenirea de secole.

De ce suntem aici?

De ce există universul?

Cum s-a format și cum a evoluat Pământul?

Cum și de ce a ajuns viața
pe planeta noastră?

A doua întrebare la care
ne gândim adesea e:

Suntem singuri?

Mai există viață în univers?

Cine e acolo?

Ne punem aceste întrebări
de mii de ani,

cel puțin de pe vremea filosofilor greci.

Sunt aici să vă spun
cât suntem de aproape

de aflarea răspunsului
la această întrebare.

E prima oară în istoria omenirii
când răspunsul poate fi găsit.

Când mă gândesc la posibilitatea
existenței vieții în spațiu,

mă gândesc că Soarele e doar o stea
printre multe altele.

Aceasta e o fotografie a unei galaxii

și credem că galaxia noastră,
Calea Lactee, arată la fel.

E o aglomerare de stele.

Soarele nostru e una
dintre sutele de miliarde de stele

și galaxia noastră e una
dintre sutele de miliarde de galaxii.

Știind că planetele mici nu sunt rare,

am putem face un calcul.

Sunt atât de multe stele și planete,

încât trebuie să fie cu siguranță viață
undeva acolo sus.

Biologii s-ar enerva
dacă m-ar auzi că spun asta,

deoarece nu avem încă nicio dovadă
că există viață în afara Pământului.

Dacă am reuși să ne privim galaxia
din exterior

și să mărim imaginea unde e Soarele,

vom vedea o mulțime de stele.

Stelele marcate sunt cele cu exoplanete.

Acesta e doar vârful icebergului.

Această animație se apropie
de sistemul nostru solar.

Aici se văd planetele,

dar și sondele spațiale
ce orbitează Soarele.

Dacă ne-am imagina că suntem
pe coasta de vest a Americii de Nord

și privim cerul noaptea,

asta vom vedea.

Se pot vedea constelațiile

și iarăși, atât de multe stele cu planete.

Există o zonă deosebită a cerului
unde sunt mii de planete.

Din această zona privește de mulți ani
Telescopul Spațial Kepler.

Să mărim și să privim
una dintre exoplanetele preferate.

Această stea se numește Kepler-186f.

E un sistem format din cinci planete.

Apropo, nu știm foarte multe
despre aceste exoplanete.

Le știm mărimea și orbita,
lucruri de genul ăsta,

dar există o planetă specială
numită Kepler-186f.

Aceasta e într-o zonă
nu prea îndepărtată de stea,

astfel încât temperatura
poate fi potrivită pentru viață.

Aceasta e o reprezentare
artistică a planetei,

a modului în care planeta ar putea arăta.

Mulți oameni au o viziune
romantică despre astronomi:

că au un telescop pe vârful unui munte

și privesc la frumosul cer înstelat
printr-un telescop mare.

De fapt, lucrăm la calculator
ca toată lumea

și ne obținem informațiile prin email
sau le descărcăm dintr-o bază de date.

În loc să fi venit aici să vă spun

ceva pretențios despre informații,
analiza datelor

și modelele computerizate complexe,

am o metodă diferită de a vă explica

ce credem despre exoplanete.

Asta e o reclamă:

„Kepler-186f:

Aici iarba e întotdeauna
mai roșie la vecini.”

Asta pentru că Kepler-186f
orbitează o stea roșie

și speculăm că dacă ar exista plante

și dacă acestea fac fotosinteză,

vor avea un alt pigment și vor fi roșii.

„Bucurați-vă de gravitație pe HD 40307g,

un Pământ la superlativ.”

Această planetă e mult mai mare
decât Pământul

și are o gravitație mult mai mare.

„Relaxează-te pe Kepler-16b,

acolo unde umbra ta are companie.”

(Râsete)

Cunoaștem zeci de planete
ce orbitează două stele

și probabil mai sunt multe altele.

Dacă am putea vizita
una dintre aceste planete,

vom putea vedea două apusuri

și vom avea două umbre.

De fapt, domeniul științifico-fantastic
a intuit unele lucruri.

Tatooine din Războiul Stelelor.

Mai am câteva exoplanete preferate

despre care să vă povestesc.

Asta e Kepler-10b,

e planetă foarte fierbinte.

Orbitează la o distanță
de 50 de ori mai mică

decât Pământul în jurul Soarelui.

E atât de fierbinte

încât nu putem vizita aceste planete,

iar dacă am încerca,
ne-am topi înainte de a ajunge.

Credem că e destul de fierbinte
încât să topească pietrele

și are lacuri de lavă lichidă.

Gliese 1214b.

Acestei planete îi cunoaștem masa, mărimea

și că are o densitate mică.

E călduț.

De fapt nu știm multe
despre această planetă,

dar există posibilitatea
să fie o lume plină de apă,

un fel de frate mai mare
a lunilor de gheață ale lui Jupiter

ce ar putea să aibă apă
jumătate din masă sa.

În acest caz va avea o atmosferă
groasă din vapori de apă,

acoperind un ocean

însă nu de apă lichidă,

ci de o formă specială de apă,
un super-fluid,

nici lichid, nici gaz.

Și sub ocean nu vor fi stânci,

ci o formă de gheață cu presiune mare,

la fel ca gheața IX.

Din toată această varietate de planete,

și numărul lor e incredibil,

vrem să găsim planetele Goldilocks,
cum le zicem noi.

Nu prea mari, nici prea mici,

nu prea fierbinți, nici prea reci,

ci potrivite pentru viață.

Dar pentru a face asta
trebuie să fim capabili

să analizăm atmosfera planetei,

deoarece atmosfera acționează
ca o pătură ce păstrează căldura,

efectul de seră.

Trebuie să fim în stare să evaluăm
gazele cu efect de seră

de pe alte planete.

Domeniul științifico-fantastic
s-a înșelat in unele privințe.

Naveta spațială Enterprise,

trebuia să călătorească distanțe
imense la viteze incredibile

pentru a orbita alte planete,

astfel încât Spock
să le poată analiza atmosfera

și să vadă dacă planeta e locuibilă

sau dacă existau forme de viață.

Nu e nevoie să călătorim cu viteza luminii

pentru a vedea atmosfera altor planete,

deși nu vreau să descurajez
niciun inginer pasionat

gata să găsească metode de a o face.

Acum putem să studiem
atmosfera altor planete

de aici, de pe orbita Pământului.

Aceasta e o fotografie
a Telescopului Spațial Hubble,

făcută de naveta spațială Atlantis

după ultimul zbor cu oameni pe Hubble.

Atunci au instalat o nouă cameră

pe care o folosim
pentru atmosfera exoplanetelor.

Până acum am reușit să studiem
zeci de atmosfere ale exoplanetelor,

și șase dintre ele în detaliu.

Dar acestea nu sunt planete
mici ca Pământul.

Sunt planete mari, foarte fierbinți
și ușor de observat.

Încă nu suntem pregătiți,

încă nu avem tehnologia potrivită
să studiem exoplanetele mici.

În orice caz,

vreau să vă explic
cum studiem atmosfera exoplanetelor.

Vreau să vă imaginați un curcubeu.

Dacă ați putea privi acest curcubeu
de foarte aproape,

ați vedea că unele
linii întunecate lipsesc.

Acesta e Soarele,

lumina albă a soarelui e descompusă

nu de ploaie, ci de un spectrograf.

Puteți vedea toate aceste
linii verticale întunecate.

Unele sunt înguste, altele sunt late,

iar altele sunt la extremități.

În acest fel studiază astronomii
obiectele din cer,

de peste un secol.

Fiecare atom și moleculă

are un spectru diferit,

o amprentă, dacă vreți.

Așa studiem atmosfera exoplanetelor.

Nu voi uita niciodată momentul
când am început să lucrez

la asta acum 20 de ani,

că foarte mulți oameni mi-au spus:

„Nu vei reuși.

Nu vom reuși niciodată să le studiem.
De ce te mai chinui?”

De asta sunt foarte bucuroasă
să vă spun ce studiem acum,

și acestea constituie un domeniu în sine.

În momentul când vom putea observa

alte planete ca Pământul,

ce fel de gaze credeți că vom căuta?

Știm că planeta noastră
are 20% oxigen în atmosferă

E foarte mult oxigen.

Dar fără plante și fotosinteză,

nu ar fi existat oxigen,

nici un pic de oxigen în atmosferă.

Deci, oxigenul există datorită vieții.

Țelul nostru e deci să căutăm gazele
ce nu pot apărea în mod normal

în atmosfera altor planete,

care ar putea avea legătură cu viața.

Dar ce molecule ar trebui să căutăm?

V-am spus deja cât de diverse
sunt exoplanetele.

Ne așteptăm ca diversitatea să existe

și pentru alte planete.

Acesta e unul dintre principalele
lucruri la care lucrez acum

și am o teorie despre asta.

Îmi reamintește că aproape în fiecare zi

primesc email-uri

de la persoane cu teorii nebunești
despre fizică sau gravitație,

cosmologie sau alte subiecte de genul.

Vă rog să nu îmi mai trimiteți
teoriile voastre ciudate.

(Râsete)

Ei bine, am propria mea teorie nebună.

Dar cu cine să vorbească
un profesor MIT?

I-am trimis un email unui laureat
la premiul Nobel în Fiziologie și Medicină

și mi-a spus: „Sigur, vino să vorbim.”

I-am luat pe cei doi prieteni
biochimiști ai mei

și am mers să vorbim
despre teoria noastră nebunească.

Teoria suna așa:
viața produce toate moleculele mici,

dar sunt foarte multe.

Nu sunt chimist,
dar pot da foarte multe exemple.

Gândiți-vă:

dioxid de carbon, monoxid de carbon,

hidrogen, azot,

metan, clorură de amoniu,

sunt atât de multe gaze.

Acestea pot exista și din alte motive,

dar doar viața poate produce ozon.

Am fost să vorbim cu el despre asta

și ne-a distrus teoria imediat.

A găsit un exemplu care nu există.

Așa că am luat-o de la început

și credem că am găsit
ceva foarte interesant în alt domeniu.

Dar să ne întoarcem la exoplanete.

Ideea e că viața poate produce
foarte multe tipuri diferite de gaze,

mii de gaze.

Acum încercăm doar să înțelegem

ce gaze pot fi atribuite vieții

de pe fiecare exoplanetă.

Când va veni timpul să găsim gazele

din atmosfera exoplanetelor,

nu vom ști dacă sunt produse

de extratereștri inteligenți, de copaci

sau de o mlaștină,

sau de organisme unicelulare.

Lucrând pe acest principiu

și gândindu-ne la biochimie,

e totul bine și frumos.

Cea mai mare provocare e:
cum vom face asta?

Cum vom reuși să găsim aceste planete?

De fapt, sunt multe metode
de a găsi o planetă,

o multitudine.

Cea pe care mă concentrez cel mai mult
e cum putem deschide un nou drum,

astfel încât în viitor

să putem găsi sute de planete ca Pământul.

Avem un singur țel:
să găsim semne de viață.

Recent am terminat un proiect de doi ani,
pe care l-am condus

și am ajuns la un concept

pe care îl numim „umbra stelară”.

Această „umbră stelară”
este un ecran construit special

și scopul e să o punem
în fața telescopului

pentru a bloca lumina stelei

pentru ca telescopul
să poată vedea planetele direct.

Aici mă puteți vedea
împreună cu doi membri ai echipei,

ținând o mică parte din acest obiect.

Are forma unei flori gigante,

și asta e una dintre petalele prototip.

Ideea e să lansăm
o umbră stelară și un telescop împreună,

cu petalele nedesfăcute.

Partea centrala se va extinde,

iar petalele se vor deschide.

E nevoie de multa precizie,

pentru petale, la nivel de microni

și trebuie să se deschidă la milimetru.

Toată aceasta structură va trebui să fie

la zeci de mii de kilometri
față de telescop.

Diametrul e de zeci de metri.

Scopul ei e de a bloca lumina stelei
cu o precizie extraordinară,

încât să vedem planetele direct.

Trebuie să aibă o anumită formă,

din cauza difracției.

E un proiect imens la care am lucrat

nu aveți idee cât de mult.

Ca să ne credeți, că nu e doar un video,

acesta e fotografia reală

a celui de-al doilea test
de deschidere în laborator.

Și în acest caz trebuie să știți

ca piesa centrală
mai conține și alte părți

pentru o amplă deschidere
circulară în spațiu.

Și după toată această trudă

de a încerca să ne imaginăm toate gazele
bizare care ar putea exista acolo sus,

după construirea de telescoape spațiale
foarte complicate

care vor fi transportate acolo sus,

oare ce vom descoperi?

Ei bine, în cel mai fericit caz,

vom obține imaginea unei alte exo-Terra.

Pământul e punctul albastru pal.

Asta e o fotografie reală a Pământului

făcută de nava spațială Voyager 1,

de la distanța de 6,5 miliarde de km.

Lumina roșie e doar lumina
ce se difractă în obiectivul aparatului.

E extraordinar să ne gândim

că dacă ar exista
extratereștri inteligenți

ce orbitează o planetă
din jurul unei stele apropiate de noi

și dacă ar construi telescoape
spațiale complicate

ca cel pe care încercăm
noi să-l construim,

tot ce vor vedea va fi
un punct albastru deschis,

o licărire timidă.

Așa că uneori, când mă opresc
să mă gândesc

la problemele mele profesionale
și la uriașa ambiție,

e dificil să te gândești la acestea

în contrast cu nemărginirea universului.

Dar oricum, îmi voi dedica întreaga viață

pentru găsirea altui Pământ.

Și vă pot asigura

că folosind următoarea generație
de telescoape spațiale,

a doua generație,

vom putea găsi și identifica
alte planete ca Pământul.

Și vom face asta blocând lumina stelară,

astfel încât să putem vedea gazele

și să identificăm gazele cu efect
de seră din atmosferă,

să estimăm temperatura de la suprafață

și să căutăm semne ale vieții.

Dar e mai mult de atât.

În căutarea altor planete ca Pământul,

vom scrie o nouă hartă

a stelelor apropiate împreună
cu planetele ce le orbitează,

inclusiv planete ce ar putea fi locuibile.

Deci anticipez că urmașii noștri,

peste sute de ani,

vor porni într-o călătorie
interstelară către alte lumi.

Și ne vor privi pe noi cei de acum

ca generația care a găsit prima planetă
asemănătoare cu Pământul.

Vă mulțumesc!

(Aplauze)

June Cohen: Vi l-am adus pentru întrebări

pe managerul misiunii
Rosetta, Fred Jansen.

Fred Jansen: Ai menționat

că tehnologia folosită
pentru analiza spectrului

unei exoplanete ca Pământul
încă nu există.

Când credeți că o vom avea,

și de ce e nevoie?

Ne așteptăm ca noua generație
de telescoape Hubble,

iar acesta e numit telescopul
spațial James Webb,

care va fi lansat în 2018,

și asta vom face,

vom observa niște planete speciale

numite exoplanete în tranzit,

și asta va fi prima încercare
de a studia planete mici

în căutarea de gaze ce ar putea indica
că planeta e locuibilă.

JC: Te voi întreba și eu ceva, Sara,

ca moderator.

Sunt uimită de opoziția

întâlnită pe parcursul carierei tale

când ai început să te gândești
la exoplanete,

a existat un scepticism enorm
în comunitatea științifică,

și ai demonstrat contrariul.

Cum ai reușit să depășești acest obstacol?

SS: În primul rând oamenii de știință

trebuie să fie sceptici,

deoarece trebuie să ne asigurăm
că ceea ce spune cineva

are sens sau nu.

Dar să fii om de știință,

cred că ați văzut-o și aici,

e ca și cum ești un explorator.

Ai o curiozitate imensă,

încăpățânare,

o voință curajoasă și vei continua

indiferent ce spun ceilalți.

JC: Îmi place asta! Mulțumesc, Sara!

(Aplauze)