A needle in countless haystacks: Finding habitable worlds - Ariel Anbar

Translator: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Yifat Adler

The universe contains about 100 billion galaxies.

היקום כולל בערך 100 מיליארד גלקסיות.

Each of those galaxies contains about 100 billion stars.

כל אחת מהגלקסיות האלה מכילה בערך 100 מיליארד כוכבים.

Many of those stars have planets orbiting them.

לרבים מהכוכבים האלה יש פלנטות שמקיפות אותם.

So how do we look for life in all that immensity?

אז איך אנחנו מחפשים חיים בכל הגודל הזה?

It's like searching for a needle in trillions of haystacks.

זה כמו לחפש מחט בטריליון ערמות שחת.

We might want to focus our search on planets that we know can support life as we know it --

אולי נרצה למקד את המחקר שלנו בפלנטות שאנחנו יודעים שיכולות לתמוך בחיים כמו שאנחנו מכירים אותם --

what we call habitable worlds.

מה שאנחנו קוראים לו פלנטות תומכות חיים.

What do such planets look like?

איך פלנטות כאלה נראות?

To answer that question, we don't look out there.

כדי לענות על השאלה, אנחנו לא מביטים החוצה.

Instead, we look at ourselves. At Earth.

במקום זאת, אנחנו מביטים על עצמנו. על כדור הארץ.

Because this is the one planet in the universe that we know for certain is habitable.

מפני שזוהי הפלנטה היחידה ביקום שאנחנו יודעים בבטחון שהיא תומכת חיים.

When we look at Earth from space, we see a blue, watery world.

כשאנחנו מביטים על כדור הארץ מהחלל, אנחנו רואים עולם כחול, מימי.

It's no coincidence that three quarters of the surface is covered by oceans.

זה לא מקרה ששלושה רבעים מהשטח מכוסים באוקיאנוסים.

Because of its unique chemical and physical properties,

בגלל התכונות הכימיות והפיסיות היחודיות שלהם,

water is absolutely essential for all life as we know it.

מים הם הכרחיים לכל סוגי החיים המוכרים לנו.

And so we get especially excited about other worlds on which water is abundant.

ולכן אנחנו מתלהבים במיוחד מעולמות אחרים בהם המים נפוצים.

Fortunately, water is very common in the universe.

למזלנו, מים הם מאוד שכיחים ביקום.

But life needs water in the form of liquid, not ice, and not vapor,

אבל חיים צריכים מים במצב נוזלי, לא קרח, ולא אדים,

and that's a little bit less common.

וזה קצת פחות שכיח.

For a planet to have liquid water at its surface, three things are important.

כדי שלפלנטה יהיו מים נוזליים על פני השטח, שלושה דברים הם חשובים.

First, the planet needs to be large enough that the force of gravity

ראשית, הכוכב צריך להיות גדול מספיק כך שכוח המשיכה

keeps the water molecules from flying off into space.

ישמור על מולקולות המים מלעוף לחלל.

For example, Mars is smaller than Earth, and so has less gravity,

לדוגמה, מאדים קטן מכדור הארץ, ולכן הכבידה בו חלשה יותר,

and that's one important reason that Mars has a very thin atmosphere,

וזו סיבה אחת חשובה שלמאדים יש אטמוספירה דקה,

and no oceans at its surface.

ואין אוקיאנוסים על פני השטח.

Second, the planet needs to have an atmosphere. Why?

שנית, לפלנטה צריכה להיות אטמוספירה. למה?

Because without an atmosphere, the planet is in a vacuum,

מפני שבלי אטמוספירה, הפלנטה בוואקום,

and liquid water isn't stable in a vacuum.

ומים נוזליים לא יציבים בוואקום.

For example, our moon has no atmosphere, and so if you spill some water on the moon,

לדוגמה, לירח שלנו אין אטמוספירה, וכך אם תשפכו מים על הירח,

it will either boil away as vapor, or freeze solid to make ice.

הם ירתחו מיד לאדים, או יקפאו לקרח.

Without the pressure of an atmosphere, liquid water can't survive.

בלי הלחץ של האטמוספירה, מים נוזליים לא יכולים לשרוד.

Third, the planet needs to be at the right distance from its star.

שלישית, הפלנטה צריכה להיות במרחק הנכון מהכוכב.

Too close, and the surface temperature will exceed the boiling point of water,

קרוב מדי, וטמפרטורת השטח תעבור את נקודת הרתיחה של מים,

and oceans will turn to vapor.

ואוקיאנוסים יתאדו.

Too far, and the surface temperature will fall below the freezing point of water,

רחוק מדי, ופני השטח יפלו מתחת לנקודת הקיפאון של מים,

causing the oceans to turn to ice.

מה שיגרום לאוקיאנוסים להפוך לקרח.

Fire or ice. For life as we know it, neither will suffice.

אש או קרח. לחיים המוכרים לנו, שניהם לא מתאימים.

You can imagine that the perfect zone where water stays liquid looks kind of like a belt around a star.

אתם יכולים לדמיין שהאזור המושלם בו מים נשארים נוזליים נראה כמו חגורה מסביב לכוכב.

We call that belt the habitable zone.

אנחנו קוראים לחגורה הזו האזור התומך חיים.

So when we search for habitable worlds, we definitely want to look for planets in the habitable zones around their stars.

כשאנחנו מחפשים עולמות תומכי חיים, נרצה לחפש פלנטות באזור תומך החיים שמסביב לכוכבים.

Those regions are the best bets to find planets like Earth.

האזורים האלה הם ההימור הטוב ביותר למצוא פלנטות כמו כדור הארץ.

But while habitable zones are a pretty good place to begin the search for planets with life,

אבל בעוד שאזורים תומכי חיים הם מקום טוב להתחיל בו את החיפוש אחרי פלנטות עם חיים,

there are a couple of complications.

יש כמה סיבוכים.

First, a planet isn't necessarily habitable just because it's in the habitable zone.

ראשית, פלנטה לא בהכרח ראויה לחיים רק בגלל שהיא באיזור המתאים.

Consider the planet Venus in our solar system.

חישבו על נוגה במערכת השמש שלנו.

If you were an alien astronomer, you'd think Venus is a pretty good bet for life.

אם הייתם אסטרונומים חייזרים, הייתם חושבים שנוגה היא הימור די טוב לחיים.

It's the right size, it has an atmosphere, and it's in the habitable zone of our sun.

היא בגודל המתאים, יש לה אטמוספירה, והיא באיזור תומך החיים של השמש שלנו.

An alien astronomer might see it as Earth's twin.

אסטרונום חייזרי אולי יראה אותה כתאומה של כדור הארץ.

But Venus is not habitable, at least not at its surface.

אבל נוגה לא ראויה למגורים, לפחות לא על פני השטח.

Not by life as we know it. It's too hot.

לא לחיים שאנחנו מכירים. היא חמה מדי.

That's because Venus' atmosphere is full of carbon dioxide, an important greenhouse gas.

זה בגלל שהאטמוספירה של נוגה מלאה דו תחמוצת הפחמן, גז חממה חשוב.

In fact, its atmosphere is almost entirely carbon dioxide,

למעשה, האטמוספירה שלה היא כמעט כולה דו תחמוצת הפחמן,

and is almost 100 times thicker than our own.

והיא עבה כמעט פי מאה משלנו.

As a result, the temperature on Venus is hot enough to melt lead,

כתוצאה מכך, הטמפרטורה על נוגה חמה מספיק להתיך עופרת,

and the planet is dry as a bone.

והכוכב יבש כמו מדבר.

So finding planets of the right size and distance from their stars is only a beginning.

אז מציאת פלנטות בגודל ומרחק נכון מהכוכב שלהן היא רק ההתחלה.

We also want to know about the makeup of their atmospheres.

אנחנו גם רוצים לדעת מהו הרכב האטמוספירה שלהן.

The second complication emerges when we look a little more deeply at planet Earth.

הסיבוך השני מתגלה כשאנחנו בוחנים טוב יותר את כדור הארץ.

In the last 30 years, we've discovered microbes living in all sorts of extreme environments.

ב-30 השנים האחרונות, גילינו מיקרובים שחיים בכל מיני סביבות קיצוניות.

We find them in fissures of rock miles beneath our feet,

מצאנו אותם בבקיעים של סלעים קילומטרים מתחתינו,

in boiling waters of the ocean floor,

במים רותחים על תחתית האוקיאנוס,

in acidic waters of thermal springs,

במים חומציים של מעיינות חמים,

and in cloud droplets miles above our heads.

ובטיפות ענן קילומטרים מעל ראשינו.

These so-called extremophiles aren't rare.

והיצורים האלה, שנקראים אקסטרימופילים, לא נדירים.

Some scientists estimate that the mass of microbes living deep underground

כמה מדענים מעריכים שהמסה של כל המקרובים שחיים עמוק באדמה

equals the mass of all the life at Earth's surface.

שווה למסה של כל החיים על פני השטח של הכדור.

These subterranean microbes don't need oceans or sunshine.

המיקרובים התת קרקעיים האלה לא צריכים אוקיאנוסים או אור שמש.

These discoveries suggest that Earth-like planets may be only the tip of the astrobiological iceberg.

הגילויים האלה מראים שפלנטות דמויות ארץ הן אולי רק קצה קרחון האסטרוביולוגיה.

It's possible that life might persist in aquifers beneath the surface of Mars.

זה אפשרי שחיים אולי קיימים באקוויפרים מתחת לפני מאדים.

Microbes may thrive on Jupiter's moon Europa,

מיקרובים אולי משגשגים על הירח של צדק אירופה,

where liquid water ocean probably lies beneath the icy crust.

שם מים נוזליים כנראה נמצאים מתחת למעטה הקרח.

Another ocean beneath the surface of Saturn's moon Enceladus is the source of geysers erupting into space.

עוד אוקיאנוס מתחת לפני השטח של הירח של מאדים, אנסלדוס, הוא מקור לגייזרים שפורצים לחלל.

Could these geysers be raining microbes?

האם הגייזרים האלה ממטירים מיקרובים?

Could we fly through them to find out?

האם נוכל לטוס דרכם כדי לבדוק?

And what about life as we don't know it, using a liquid other than water?

ומה עם חיים שאנחנו לא מכירים, שמבוססים על נוזלים אחרים ממים?

Maybe we are the crazy creatures living in an unusual and extreme environment.

אולי אנחנו היצורים המוזרים שחיים בסביבה קיצונית ולא רגילה.

Maybe the real habitable zone is so large

אולי האיזור תומך החיים הוא כה גדול

that there are billions of needles in those trillions of haystacks.

שיש מיליארדי מחטים בטריליוני ערמות השחת.

Maybe in the big scheme of things, Earth is only one of many different kinds of habitable worlds.

אולי בתמונה הגדולה, כדור הארץ הוא רק אחד מהרבה סוגים של עולמות הניתנים לישוב.

The only way to find out is to go out and explore.

הדרך היחידה לדעת היא לצאת לשם ולחקור.