Why Earth may someday look like Mars | Anjali Tripathi

Translator: Joseph Geni Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Translator: Ivelina Ivanova Reviewer: Darina Stoyanova

So when you look out at the stars at night,

И когато погледнете към звездите нощем,

it's amazing what you can see.

е невероятно това,

което може да видите.

It's beautiful.

То е прекрасно.

But what's more amazing is what you can't see,

Но по-невероятното е това,

което не можем да видим,

because what we know now

защото това, което знаем

is that around every star or almost every star,

днес е, че около всяка звезда

или около почти всяка звезда,

there's a planet,

има планета,

or probably a few.

или може би няколко.

So what this picture isn't showing you

И какво е това,

което тази картина не ви показва

are all the planets that we know about

са всички планети, които познаваме

out there in space.

там в космоса.

But when we think about planets, we tend to think of faraway things

Но когато мислим за планети,

ние често мислим за отдалечени неща,

that are very different from our own.

които са много различни от нашата.

But here we are on a planet,

Но сме тук на тази планета

and there are so many things that are amazing about Earth

и има много неща,

които са невероятни за Земята,

that we're searching far and wide to find things that are like that.

които ние търсим на далечини

и ширини да намерим неща,

които са подобни.

And when we're searching, we're finding amazing things.

И когато търсим,

ние откриваме невероятни неща.

But I want to tell you about an amazing thing here on Earth.

Но аз искам да ви кажа за

невероятните неща тук на Земята.

And that is that every minute,

И това е, че всяка минута

400 pounds of hydrogen

400 паунда водород

and almost seven pounds of helium

и почти 7 паунда хелий

escape from Earth into space.

напускат Земята към космоса.

And this is gas that is going off and never coming back.

И това е газ, който

се освобождава и никога не се връща.

So hydrogen, helium and many other things

Водорода, хелият и много други неща

make up what's known as the Earth's atmosphere.

създават това, което ние

наричаме земната атмосфера.

The atmosphere is just these gases that form a thin blue line

Атмосферата се състои само от

тези газове, които сформират

тънка синя линия,

that's seen here from the International Space Station,

това се вижда тук от

Международната Космическа Станция,

a photograph that some astronauts took.

снимка, която няколко

астронавти са направили.

And this tenuous veneer around our planet

И тази тънка обвивка около нашата планета

is what allows life to flourish.

е това, което позволява

живота да разцъфтява.

It protects our planet from too many impacts,

То защитава нашата планета

от много влияния,

from meteorites and the like.

от метеорити и подобни.

And it's such an amazing phenomenon

И е такъв невероятен феномен,

that the fact that it's disappearing

и факта, че изчезва

should frighten you, at least a little bit.

трябва да ви плаши, поне малко.

So this process is something that I study

И този процес е това, което изучавам

and it's called atmospheric escape.

и се нарича атмосферно бягство.

So atmospheric escape is not specific to planet Earth.

Атмосферното бягство не е

специфично за планетата Земя.

It's part of what it means to be a planet, if you ask me,

То е част от това, което дефинира

планета, ако ме питате,

because planets, not just here on Earth but throughout the universe,

защото планетите, не само тук

на Земята, но в цялата вселена,

can undergo atmospheric escape.

може да преминат през атмосферно бягство.

And the way it happens actually tells us about planets themselves.

И по начина, по който се случва

ни разказва за самите планети.

Because when you think about the solar system,

Защото когато се замислите

за Слънчевата система,

you might think about this picture here.

може да си мислите за тази картина тук.

And you would say, well, there are eight planets, maybe nine.

И може да кажете, добре има

осем планети, може би девет.

So for those of you who are stressed by this picture,

И за тези от вас, които са

стресирани от тази снимка,

I will add somebody for you.

ще добавя някой за вас.

(Laughter)

(смях)

Courtesy of New Horizons, we're including Pluto.

Благодарение на Нови хоризонти,

ние добавяме Плуто.

And the thing here is,

И това тук е,

for the purposes of this talk and atmospheric escape,

за целта на този разговор и

атмосферното бягство,

Pluto is a planet in my mind,

Плуто е планета в съзнанието ми,

in the same way that planets around other stars that we can't see

по същият начин, както други планети

около звездите, които можем да видим

are also planets.

са също планети.

So fundamental characteristics of planets

Така фундаментални

характеристики на планетите

include the fact that they are bodies

включват факта, че са тела

that are bound together by gravity.

които са свързани заедно от гравитация.

So it's a lot of material just stuck together

И това е много материал

просто свързан заедно

with this attractive force.

с тази привличаща се сила.

And these bodies are so big and have so much gravity.

И тези тела са толкова големи и

имат толкова много гравитация.

That's why they're round.

За това са кръгли.

So when you look at all of these,

И когато погледнете към всичко това,

including Pluto,

включително Плуто,

they're round.

те са кръгли.

So you can see that gravity is really at play here.

И можете да видите как гравитацията

всъщност действа тук.

But another fundamental characteristic about planets

Но друга фундаментална

характеристика за планетите

is what you don't see here,

е това, което не виждате тук

and that's the star, the Sun,

е, че звездите, Слънцето,

that all of the planets in the solar system are orbiting around.

всички планети в

слънчевата система се движат в орбита.

And that's fundamentally driving atmospheric escape.

И тази фундаменталност кара

атмосферата да избяга.

The reason that fundamentally stars drive atmospheric escape from planets

Причината, която фундаментално звездите

карат атмосферата да бяга от планетите

is because stars offer planets particles and light and heat

е защото звездите предлагат на

планетите частици и светлина,

и топлината, които може да

that can cause the atmospheres to go away.

накара атмосферата да бяга.

So if you think of a hot-air balloon,

И ако си мислите за балон

or you look at this picture of lanterns in Thailand at a festival,

с горещ въздух,

или гледате тази картина с фенери

от тайландският фестивал,

you can see that hot air can propel gasses upward.

може да видите как горещият въздух

може да изтласка газовете нагоре.

And if you have enough energy and heating,

И ако има достатъчно енергия и нагряване,

which our Sun does,

което нашето Слънце прави,

that gas, which is so light and only bound by gravity,

този газ, който е толкова лек и

е само обвъзрзан с гравитацията,

it can escape into space.

може да избяга в космоса.

And so this is what's actually causing atmospheric escape

И това е, което всъщност кара

атмосферата да избяга

here on Earth and also on other planets --

тук на Земята и също както

и на други планети -

that interplay between heating from the star

това взаимодействие между

топлината от звездите

and overcoming the force of gravity on the planet.

и преодоляването на

гравитационната сила на планетата.

So I've told you that it happens

И разказах ви какво се случва

at the rate of 400 pounds a minute for hydrogen

на скалата от 400 паунда

на минута с водорода

and almost seven pounds for helium.

и почти седем паунда хелий.

But what does that look like?

Но как изглежда това?

Well, even in the '80s,

Е дори и през 80-те,

we took pictures of the Earth

ние направихме снимки на Земята

in the ultraviolet

на ултравиолетова светлина

using NASA's Dynamic Explorer spacecraft.

използвайки Динамичният Експлорър

на космическият кораб на НАСА.

So these two images of the Earth

И тези две изображения на Земята

show you what that glow of escaping hydrogen looks like,

показват това сияние на бягството

на водорода изглеждат,

shown in red.

показани в червено.

And you can also see other features like oxygen and nitrogen

И също може да видите други

характеристики на кислорода и азота

in that white glimmer

на този бял отблясък

in the circle showing you the auroras

в този кръг показващ ви полярните сияния

and also some wisps around the tropics.

и също така някои струйки около тропиците.

So these are pictures that conclusively show us

Това са картини, които

убедително ни показват

that our atmosphere isn't just tightly bound to us here on Earth

че нашата атмосфера не е само

плътно свързана тук на Земята,

but it's actually reaching out far into space,

но всъщност просягайки се далеч в космоса,

and at an alarming rate, I might add.

и с алармираща скорост, мога да добавя.

But the Earth is not alone in undergoing atmospheric escape.

Но Земята не е единствената,

която преминава през атмосферно бягство.

Mars, our nearest neighbor, is much smaller than Earth,

Марс, най-близкият ни съсед е

малко по-малък от Земята,

so it has much less gravity with which to hold on to its atmosphere.

и има малко по-малко гравитация,

с която да задържа атмосферата си.

And so even though Mars has an atmosphere,

И въпреки, че Марс има атмосфера

we can see it's much thinner than the Earth's.

можем да видим, че е доста

по-тънка от тази на Земята.

Just look at the surface.

Просто погледнете на повърхността.

You see craters indicating that it didn't have an atmosphere

Виждате кратери показващи,

че не е имал атмосфера

that could stop those impacts.

и не може да спре тези влияния.

Also, we see that it's the "red planet,"

Също, можем да видим защо

е "червената планета",

and atmospheric escape plays a role

и атмосферното бягство играе роля

in Mars being red.

в това Марс да е червен.

That's because we think Mars used to have a wetter past,

И това е защото си мислим,

че Марс е имал влажно минало,

and when water had enough energy, it broke up into hydrogen and oxygen,

и когато водата е имала достатъчно енергия,

се е разградила на водород и кислород,

and hydrogen being so light, it escaped into space,

и водородът с неговата лекота,

избягва в космоса,

and the oxygen that was left

и кислородът, който остава

oxidized or rusted the ground,

окислява или оръждавява земята,

making that familiar rusty red color that we see.

създавайки това познато

ръждиво червено, което виждаме.

So it's fine to look at pictures of Mars

И това е добре когато се гледа

and say that atmospheric escape probably happened,

на картини на Марс

да твърдим, че е имало атмосферно бягство,

but NASA has a probe that's currently at Mars called the MAVEN satellite,

но НАСА има сонда, която в момента

е на Марс наречена МАПЕН сателит,

and its actual job is to study atmospheric escape.

и всъщност задачата му е

да изучава атмосферното бягство.

It's the Mars Atmosphere and Volatile Evolution spacecraft.

Това е Марс Атмосферно и

Променлив Еволюционен космически кораб.

And results from it have already shown pictures very similar

И резултатите от него вече са

показани на подобни снимки

to what you've seen here on Earth.

на тези, които сте виждали тук на Земята.

We've long known that Mars was losing its atmosphere,

Ние от дълго време знаем,

че Марс губи атмосфера,

but we have some stunning pictures.

но сега имаме някой невероятни снимки.

Here, for example, you can see in the red circle

Тук например, може да видите

пример за червените кръгове

is the size of Mars,

с размерите на Марс,

and in blue you can see the hydrogen escaping away from the planet.

а в синьо се вижда водорода,

който бяга от планетата.

So it's reaching out more than 10 times the size of the planet,

И достига повече от 10 пъти

размерът на планетата,

far enough away that it's no longer bound to that planet.

достатъчно далеч,

че да не е свързан с планетата.

It's escaping off into space.

Той бяга в космоса.

And this helps us confirm ideas,

И ни помага да потвърдим идеите,

like why Mars is red, from that lost hydrogen.

като защо Марс е червен,

от тази загуба на водород.

But hydrogen isn't the only gas that's lost.

Но водородът не е единствения газ,

който изчезва.

I mentioned helium on Earth and some oxygen and nitrogen,

Споменах хелият на Земята

както и кислорода и азота,

and from MAVEN we can also look at the oxygen being lost from Mars.

и от МАПЕН също можем да видим

кислорода да изчезва от Марс.

And you can see that because oxygen is heavier,

И можем да видим това, защото е по-тежък,

it can't get as far as the hydrogen,

и не може да стигне

толкова далеч колкото водорода,

but it's still escaping away from the planet.

но все пак бяга далеч от планетата.

You don't see it all confined into that red circle.

И не може да го видите ограничен

в червения кръг.

So the fact that we not only see atmospheric escape on our own planet

И факта, че можем да наблюдаваме

атмосферно бягство и на нашата планета,

but we can study it elsewhere and send spacecraft

но можем да го изучаваме другаде и

да изпратим космически кораб

allows us to learn about the past of planets

ни позволява да научим много за

миналото на планетите,

but also about planets in general

но и за планетите като цяло

and Earth's future.

и бъдещетето на Земята.

So one way we actually can learn about the future

И един начин, с който всъщност

можем да научим за бъдещето

is by planets so far away that we can't see.

е с планети толкова отдалечени,

че дори не можем да ги видим.

And I should just note though, before I go on to that,

И само трябва да добавя бележка

преди да продължа

I'm not going to show you photos like this of Pluto,

няма да ви покажа подобни снимки на Плутон,

which might be disappointing,

което може да е разочароващо,

but that's because we don't have them yet.

но това е защото все още нямаме такива.

But the New Horizons mission is currently studying atmospheric escape

Но мисията на Нови Хоризонти в момента

е изучаването на атмосферното бягство

being lost from the planet.

което се губи от планетата.

So stay tuned and look out for that.

За това останете свързани и внимавайте за това.

But the planets that I did want to talk about

Но планетите, за които не исках да говоря

are known as transiting exoplanets.

са познати като транзитни екзопланети.

So any planet orbiting a star that's not our Sun

Всяка планета обикаляща около звезда,

която не е Слънцето

is called an exoplanet, or extrasolar planet.

се нарича екзопланета,

или извънслънчева планета.

And these planets that we call transiting

И тези планети, които начираме транзитни

have the special feature

имат специална особеност

that if you look at that star in the middle,

ако погледнете звездата посредата,

you'll see that actually it's blinking.

ще видите, че всъщност тя мига.

And the reason that it's blinking

И причината поради, която мига

is because there are planets that are going past it all the time,

е защото има планети,

които преминават около нея постоянно,

and it's that special orientation

и на специална ориентация

where the planets are blocking the light from the star

където планетите блокират

светлината от звездата,

that allows us to see that light blinking.

което ни позволява да виждаме

мигаща светлина.

And by surveying the stars in the night sky

И когато показвайки се на

небосвода нощем звездата

for this blinking motion,

има мигащо движение,

we are able to find planets.

което ни помага да откриваме планети.

This is how we've now been able to detect over 5,000 planets

Така ние намерихме над 5,000 планети

in our own Milky Way,

в нашият Млечен път,

and we know there are many more out there, like I mentioned.

и знаем че има много още,

подобни на тези, които споменах.

So when we look at the light from these stars,

И когато погледнем светлината от тези звезди,

what we see, like I said, is not the planet itself,

това, което виждаме, както казах

не е планета сама по себе си,

but you actually see a dimming of the light

но всъщност виждате

затъмняване на светлината

that we can record in time.

която можем да запишем времово.

So the light drops as the planet decreases in front of the star,

И светлината намалява,

когато планетата застане пред звездата,

and that's that blinking that you saw before.

и това причинява мигането,

което видяхте преди малко.

So not only do we detect the planets

И не само сме открили планетите,

but we can look at this light in different wavelengths.

но ние можем да разгледаме

светлината в различни дължини на вълните.

So I mentioned looking at the Earth and Mars in ultraviolet light.

И споменах наблюдаването

на Земята и Марс в

ултравиолетова светлина.

If we look at transiting exoplanets with the Hubble Space Telescope,

Ако погледнем транзитните планети

с телескопа Хъбъл,

we find that in the ultraviolet,

ние откриваме, че в ултравиолетова светлина

you see much bigger blinking, much less light from the star,

може да видите по-голямо мигане,

по-малко светлина от звездата,

when the planet is passing in front.

когато планета преминава отпред.

And we think this is because you have an extended atmosphere of hydrogen

И ние мислим, че защото имаме

удължена атмосфера от водород

all around the planet

около планетата,

that's making it look puffier

което я прави по-подпухнала

and thus blocking more of the light that you see.

и това блокира по-голяма

част от светлината, която виждате.

So using this technique, we've actually been able to discover

И използвайки тази техника,

ние можем да открием

a few transiting exoplanets that are undergoing atmospheric escape.

няколко транзитни екзопланети,

които преминават през атмосферно бягство.

And these planets can be called hot Jupiters,

И тези планети могат да се

нарекат топлият Юпитер

for some of the ones we've found.

за някои които открихме.

And that's because they're gas planets like Jupiter,

И това е защото тези газови планети

са като Юпитер,

but they're so close to their star,

но са толкова близко до техните звезди,

about a hundred times closer than Jupiter.

около хиляди пъти по-близко в

сравнение с Юпитер.

And because there's all this lightweight gas that's ready to escape,

И защото всичкият този лек газ е

готов да избяга,

and all this heating from the star,

и всичкото това затопляне на звездата,

you have completely catastrophic rates of atmospheric escape.

и има напълно катастрофални нива

на атмосферно бягство.

So unlike our 400 pounds per minute of hydrogen being lost on Earth,

И също като 400-те паунда на

минута водород, които Земята губи,

for these planets,

за тези планети,

you're losing 1.3 billion pounds of hydrogen every minute.

губещи 1.3 милиарда паунда водород

на всяка минута.

So you might think, well, does this make the planet cease to exist?

И може да си помислите, е добре,

това прави ли планетата близко да края?

And this is a question that people wondered

И това е въпрос, който хората си задават

when they looked at our solar system,

когато погледнат нашата слънчева система,

because planets closer to the Sun are rocky,

защото планетите близко до

Слънцето са каменисти,

and planets further away are bigger and more gaseous.

а планетите по-далеч са

по-големи и по-газови.

Could you have started with something like Jupiter

Може ли да се започне с някоя като Юпитер

that was actually close to the Sun,

която всъщност е близка до Слънцето,

and get rid of all the gas in it?

и се е оттървал от всичкият газ в нея?

We now think that if you start with something like a hot Jupiter,

Сега ние мислим, че ако започнем с

нещо като Юпитер,

you actually can't end up with Mercury or the Earth.

всъщност не може да приключи с

Меркурий или Земята.

But if you started with something smaller,

Но ако започнем с нещо по-малко,

it's possible that enough gas would have gotten away

възможно е достатъчно газ да е изчезнал

that it would have significantly impacted it

което би имало значително въздействие

and left you with something very different than what you started with.

и би оставило нещо много различно

от това с което започнахме.

So all of this sounds sort of general,

И всичко това звучи доста общо

and we might think about the solar system,

и ние можем да мислим за

нашата слънчева система,

but what does this have to do with us here on Earth?

но какво общо има това със Земята?

Well, in the far future,

Е в близкото бъдеще

the Sun is going to get brighter.

Слънцето ще е по-ярко.

And as that happens,

И когато това се случи

the heating that we find from the Sun is going to become very intense.

нагряването, което ще грее от Слънцето

ще бъде много интензивно.

In the same way that you see gas streaming off from a hot Jupiter,

По същият начин, по който виждате газ да се

отделя от горещия Юпитер,

gas is going to stream off from the Earth.

газ ще се отделя и от Земята.

And so what we can look forward to,

И това е към което гледаме

or at least prepare for,

или поне към което се подготвяме,

is the fact that in the far future,

е факта, че в близкото бъдеще,

the Earth is going to look more like Mars.

Земята ще изглежда повеча като Марс.

Our hydrogen, from water that is broken down,

Нашият водород, от водата ще се разгради,

is going to escape into space more rapidly,

и ще избяга в космоса с по-голяма скорост,

and we're going to be left with this dry, reddish planet.

и ние ще сме оставени със суша,

на червена планета.

So don't fear, it's not for a few billion years,

Но не се плашете, това няма да се случи в

близките милиарда години,

so there's some time to prepare.

и има време, в което да се подготвим.

(Laughter)

(смях)

But I wanted you to be aware of what's going on,

Но аз исках да бъдете запознати с това, което престои,

not just in the future,

не само в бъдеще,

but atmospheric escape is happening as we speak.

но това, че атмосферното бягство се случва в момента.

So there's a lot of amazing science that you hear about happening in space

И има много невероятна наука,

за която чувате случваща се в космоса,

and planets that are far away,

и планети, които са далеч,

and we are studying these planets to learn about these worlds.

и ние изучаваме тези планети, за да научим за тези светове.

But as we learn about Mars or exoplanets like hot Jupiters,

Но както научаваме за Марс или екзопланетите като горещият Юпитер,

we find things like atmospheric escape

ние откриваме неща като атмосферното бягство,

that tell us a lot more about our planet here on Earth.

което ни казва много повече за нашата планета тук на Земята.

So consider that the next time you think that space is far away.

И имайте го впредвид, следващият път когато си мислите за това колко далеч е космоса.

Thank you.

Благодаря Ви.

(Applause)

(аплодисменти)