What a planet needs to sustain life | Dave Brain

Traducteur: Géraldine Géraldine Relecteur: Gabriel Tallineau

I'm really glad to be here.

Je suis heureux d'être ici,

I'm glad you're here,

je suis heureux que vous soyez ici,

because that would be a little weird.

sinon ce serait un peu bizarre.

I'm glad we're all here.

Je suis heureux que nous soyons tous là

And by "here," I don't mean here.

Et par « là », je n'entends pas là.

Or here.

Ou là.

But here.

Mais là.

I mean Earth.

Je veux dire la Terre.

And by "we," I don't mean those of us in this auditorium,

Et par « nous », je ne veux pas dire nous qui sommes dans l'auditorium,

but life,

mais la vie,

all life on Earth --

toute la vie sur Terre,

(Laughter)

(Rires)

from complex to single-celled,

Du complexe au monocellulaire,

from mold to mushrooms

de la moisissure aux champignons

to flying bears.

aux ours volants.

(Laughter)

(Rires)

The interesting thing is,

Ce qui est intéressant,

Earth is the only place we know of that has life --

c'est que la Terre est le seul lieu connu capable d'accueillir la vie.

8.7 million species.

8,7 millions d'espèces.

We've looked other places,

On a regardé ailleurs,

maybe not as hard as we should or we could,

peut-être pas autant que l'on aurait pu

but we've looked and haven't found any;

mais on a regardé et on a rien trouvé ;

Nous ne connaissons que la vie terrestre.

Earth is the only place we know of with life.

Is Earth special?

La Terre est-elle spéciale ?

This is a question I've wanted to know the answer to

Je voulais connaître la réponse à cette question

since I was a small child,

depuis très jeune

and I suspect 80 percent of this auditorium

et je soupçonne 80%

has thought the same thing and also wanted to know the answer.

de cet auditoire de vouloir la même chose.

To understand whether there are any planets --

Afin de comprendre si certaines planètes

out there in our solar system or beyond --

du système solaire ou situées plus loin

that can support life,

peuvent supporter la vie,

the first step is to understand what life here requires.

la première étape est de comprendre ce que la vie demande ici-bas.

It turns out, of all of those 8.7 million species,

Il ressort que, pour la subsistance de ces 8,7 millions d'espèces,

life only needs three things.

la vie n'a besoin que de trois choses :

On one side, all life on Earth needs energy.

d'abord, la vie sur Terre a besoin d'énergie.

Complex life like us derives our energy from the sun,

Les vies complexes telles que nous captent leur énergie du soleil,

but life deep underground can get its energy

et la vie souterraine tire son énergie

from things like chemical reactions.

de réactions chimiques.

There are a number of different energy sources

Diverses sources d'énergie sont disponibles sur toutes les planètes.

available on all planets.

On the other side,

D'un autre côté,

all life needs food or nourishment.

toute vie a besoin de s'alimenter.

And this seems like a tall order, especially if you want a succulent tomato.

Ceci ressemble à une grosse commande,

surtout quand il s'agit d'une succulente tomate.

(Laughter)

(Rires)

However, all life on Earth derives its nourishment

Cependant, toute vie sur Terre ne tire ses nutriments

que de six éléments chimiques,

from only six chemical elements,

and these elements can be found on any planetary body

qu'on peut trouver sur tout corps planétaire

in our solar system.

de notre système solaire.

So that leaves the thing in the middle as the tall pole,

Il nous reste une chose non résolue, la clef de voûte de l'arche,

the thing that's hardest to achieve.

la chose la plus dure à obtenir.

Not moose, but water.

Pas l'élan, mais l'eau.

(Laughter)

(Rires)

Although moose would be pretty cool.

Bien qu'un élan serait bien sympa.

(Laughter)

(Rires)

And not frozen water, and not water in a gaseous state, but liquid water.

Et pas d'eau glacée, ou à l'état gazeux,

mais de l'eau liquide.

This is what life needs to survive, all life.

Toute vie en a besoin pour survivre.

And many solar system bodies don't have liquid water,

Et nombre de corps solaires n'en ont pas,

and so we don't look there.

et donc nous ne les étudions pas.

Other solar system bodies might have abundant liquid water,

D'autres corps du système solaire peuvent avoir de l'eau liquide,

even more than Earth,

et même plus que la Terre,

but it's trapped beneath an icy shell,

mais elle piégée sous une enveloppe gelée

and so it's hard to access, it's hard to get to,

donc il est difficile de l'atteindre

it's hard to even find out if there's any life there.

et d'y trouver un signe de vie.

So that leaves a few bodies that we should think about.

Cela ne laisse plus que quelques astres à considérer.

So let's make the problem simpler for ourselves.

Simplifions les choses.

Let's think only about liquid water on the surface of a planet.

Considérons uniquement de l'eau liquide sur la surface d'une planète.

There are only three bodies to think about in our solar system,

Il n'y en a que trois dans notre système solaire

with regard to liquid water on the surface of a planet,

qui ont de l'eau sur leur surface,

and in order of distance from the sun, it's: Venus, Earth and Mars.

et dans l'ordre décroissant de distance du soleil c'est : Vénus, la Terre et Mars.

You want to have an atmosphere for water to be liquid.

Il faut une atmosphère qui rende l'eau liquide.

You have to be very careful with that atmosphere.

Il faut faire attention avec cette atmosphère,

elle ne doit pas être trop dense, être trop épaisse ou trop chaude

You can't have too much atmosphere, too thick or too warm an atmosphere,

because then you end up too hot like Venus,

sinon vous finissez avec un monde trop chaud comme sur Vénus,

and you can't have liquid water.

empêchant d'avoir de l'eau liquide.

But if you have too little atmosphere and it's too thin and too cold,

Elle peut manquer, être trop fine et trop froide,

you end up like Mars, too cold.

et vous obtenez Mars trop froid.

So Venus is too hot, Mars is too cold,

Donc Vénus est trop chaude, et Mars trop froide,

and Earth is just right.

et la Terre est bien.

You can look at these images behind me and you can see automatically

Regardez les images qui sont derrière moi vous y verrez facilement

where life can survive in our solar system.

où dans le système solaire la vie survit.

It's a Goldilocks-type problem,

C'est le problème de Boucles d'or,

and it's so simple that a child could understand it.

qui est si simple qu'un enfant peut le comprendre.

However,

Toutefois,

I'd like to remind you of two things

je voudrais vous rappeler deux choses

from the Goldilocks story that we may not think about so often

de l'histoire de Boucles d'or auxquelles nous pensons peu

but that I think are really relevant here.

mais qui ici sont très pertinentes.

Number one:

Première chose :

if Mama Bear's bowl is too cold

si le bol de Maman Ours est trop froid

when Goldilocks walks into the room,

quand Boucles d'or entre dans la pièce,

does that mean it's always been too cold?

l'a-t-il toujours été ?

Or could it have been just right at some other time?

Aurait-il pu être à la bonne température à un autre moment ?

When Goldilocks walks into the room determines the answer

En entrant dans la pièce, Boucles d'or donne

that we get in the story.

la clé de cette histoire.

And the same is true with planets.

C'est aussi vrai pour les planètes.

They're not static things. They change.

Elles sont dynamiques. Elles changent.

They vary. They evolve.

Elles varient. Elles évoluent.

And atmospheres do the same.

Et l'atmosphère fait de même.

So let me give you an example.

Je vais vous donner un exemple.

Here's one of my favorite pictures of Mars.

Voici l'une de mes images préférées de Mars.

It's not the highest resolution image, it's not the sexiest image,

Ce n'est ni de la haute résolution, ni sexy

it's not the most recent image,

ni la plus récente,

but it's an image that shows riverbeds cut into the surface of the planet;

mais elle montre des lits de rivière creusés dans la surface de la planète ;

riverbeds carved by flowing, liquid water;

ils sont creusés par de l'eau liquide qui s'écoule ;

riverbeds that take hundreds or thousands or tens of thousands of years to form.

ces lits prennent des centaines voire des milliers d'années à se former.

This can't happen on Mars today.

Aujourd'hui cela serait impossible sur Mars.

The atmosphere of Mars today is too thin and too cold

Son atmosphère trop fine et froide

for water to be stable as a liquid.

empêche l'eau de rester à l'état liquide.

This one image tells you that the atmosphere of Mars changed,

Cette image vous montre que l'atmosphère de Mars a changé,

and it changed in big ways.

et de manière importante.

And it changed from a state that we would define as habitable,

Elle a changé depuis un état que nous pourrions définir d'habitable,

because the three requirements for life were present long ago.

car les trois éléments essentiels à la vie étaient jadis présents.

Where did that atmosphere go

Où est partie l'atmosphère

that allowed water to be liquid at the surface?

qui avait permis à l'eau d'être liquide en surface ?

Well, one idea is it escaped away to space.

Une idée est qu'elle s'est échappée dans l'espace.

Atmospheric particles got enough energy to break free

Les particules atmosphériques emmagasinent assez d'énergie

from the gravity of the planet,

et se libèrent de la gravité

escaping away to space, never to return.

s'échappent dans l'espace, et ne reviennent pas.

And this happens with all bodies with atmospheres.

Cela se produit sur tous les corps avec une atmosphère.

Comets have tails

Les comètes ont des queues

that are incredibly visible reminders of atmospheric escape.

telles des échappées atmosphériques bien visibles.

But Venus also has an atmosphere that escapes with time,

Vénus aussi a une atmosphère qui s'échappe avec le temps,

and Mars and Earth as well.

Mars et la Terre aussi.

It's just a matter of degree and a matter of scale.

Elles varient juste en température et en taille.

Donc nous voulons connaître la quantité qui s'est échappée

So we'd like to figure out how much escaped over time

so we can explain this transition.

pour mieux expliquer cette transition.

How do atmospheres get their energy for escape?

D'où vient l'énergie des atmosphères ?

How do particles get enough energy to escape?

D'où vient l'énergie des particules ?

There are two ways, if we're going to reduce things a little bit.

Il y a deux façons, donc nous allons réduire un peu les choses.

Number one, sunlight.

Première cause : la lumière du soleil.

Light emitted from the sun can be absorbed by atmospheric particles

Les particules peuvent l'absorber et se réchauffer.

and warm the particles.

Yes, I'm dancing, but they --

Oui, je danse, mais ils...

(Laughter)

(Rires)

Oh my God, not even at my wedding.

Oh mon Dieu, même pas à mon mariage.

(Laughter)

(Rires)

They get enough energy to escape and break free

Elles ont assez d'énergie pour s'échapper et se libérer de la gravité

from the gravity of the planet just by warming.

de la planète par leur réchauffement.

A second way they can get energy is from the solar wind.

Une seconde option est de prendre l'énergie du vent solaire.

These are particles, mass, material, spit out from the surface of the sun,

Les particules, la masse, la matière, crachées par le soleil

and they go screaming through the solar system

vont déferler à travers le système solaire,

at 400 kilometers per second,

à 400 kilomètres par seconde,

sometimes faster during solar storms,

parfois plus lors de tempêtes solaires,

and they go hurtling through interplanetary space

perçant l'espace interplanétaire

towards planets and their atmospheres,

vers les planètes et leur atmosphère,

et peuvent fournir l'énergie

and they may provide energy

for atmospheric particles to escape as well.

qui aidera les particules à s'échapper.

This is something that I'm interested in,

C'est quelque chose qui m'intéresse

because it relates to habitability.

car c'est lié à l'habitabilité.

I mentioned that there were two things about the Goldilocks story

J'ai dit qu'il y avait deux choses au sujet de Boucles d'or

that I wanted to bring to your attention and remind you about,

que je voulais vous faire remarquer et vous rappeler,

and the second one is a little bit more subtle.

et la deuxième est un peu plus subtile.

If Papa Bear's bowl is too hot,

Si le bol de Papa Ours est trop chaud,

et celui de Maman Ours trop froid,

and Mama Bear's bowl is too cold,

shouldn't Baby Bear's bowl be even colder

celui de Bébé Ours ne devrait-il pas être plus froid encore

if we're following the trend?

si nous suivons la tendance ?

This thing that you've accepted your entire life,

Cette chose que vous avez admise toute votre vie,

when you think about it a little bit more, may not be so simple.

si on y pense un peu plus, n'est pas si simple.

And of course, distance of a planet from the sun determines its temperature.

La distance entre une planète et le soleil est déterminante pour sa température.

This has to play into habitability.

Cela doit avoir un effet sur l'habitabilité.

But maybe there are other things we should be thinking about.

Nous pouvons aussi penser plus en avant.

Maybe it's the bowls themselves

Si ce sont les bols eux-mêmes

that are also helping to determine the outcome in the story,

qui aident à définir le fin mot de l'histoire,

what is just right.

cela serait juste.

I could talk to you about a lot of different characteristics

Je pourrais vous donner bien des caractéristiques

of these three planets

de ces trois planètes

that may influence habitability,

qui peuvent jouer sur l'habitabilité,

but for selfish reasons related to my own research

mais par pur égoïsme lié à mes recherches

et du fait que je suis là à tenir la télécommande et pas vous...

and the fact that I'm standing up here holding the clicker and you're not --

(Laughter)

(Rires)

I would like to talk for just a minute or two

Je vais parler une minute ou deux

about magnetic fields.

des champs magnétiques.

Earth has one; Venus and Mars do not.

La Terre en a, mais pas Vénus et Mars.

Magnetic fields are generated in the deep interior of a planet

Ils sont générés au cœur d'une planète

by electrically conducting churning fluid material

par malaxage de matière fluide conductrice

that creates this big old magnetic field that surrounds Earth.

créant ce bon vieux champ magnétique qui entoure la Terre.

If you have a compass, you know which way north is.

On peut voir où est le nord à l'aide d'une boussole.

Venus and Mars don't have that.

Vénus ou Mars n'ont pas ça.

If you have a compass on Venus and Mars,

Avec une boussole sur Vénus ou Mars,

congratulations, you're lost.

bravo, vous êtes perdu.

(Laughter)

(Rires)

Does this influence habitability?

Cela influence-t-il l'habitabilité ?

Well, how might it?

Et par quel moyen ?

Many scientists think that a magnetic field of a planet

Des scientifiques pensent que le champ magnétique

serves as a shield for the atmosphere,

sert de bouclier pour l'atmosphère,

deflecting solar wind particles around the planet

déviant les particules du vent solaire autour de la planète

in a bit of a force field-type effect

comme sous l'effet d'un champ de force

having to do with electric charge of those particles.

réagissant à la charge électrique de ces particules.

I like to think of it instead as a salad bar sneeze guard for planets.

Je l'imagine comme une vitre de protection pour les buffets à salade.

(Rires)

(Laughter)

And yes, my colleagues who watch this later will realize

Et oui, mes collègues réaliseront plus tard

this is the first time in the history of our community

que c'est la première fois dans notre histoire

that the solar wind has been equated with mucus.

que le vent solaire est assimilé à du mucus.

(Laughter)

(Rires)

OK, so the effect, then, is that Earth may have been protected

Le résultat est que la Terre est protégée depuis

for billions of years,

des milliards d'années,

because we've had a magnetic field.

grâce à son champ magnétique.

Atmosphere hasn't been able to escape.

L'atmosphère n'a pas pu s'échapper.

Mars, on the other hand, has been unprotected

Par contre, Mars est restée non protégée

because of its lack of magnetic field,

par l'abscence d'un champ magnétique,

and over billions of years,

et au fil des milliards d'années,

maybe enough atmosphere has been stripped away

il s'est peut être ôté assez d'atmosphère

to account for a transition from a habitable planet

pour permettre la transition d'une planète habitable

to the planet that we see today.

à la planète d'aujourd'hui.

Other scientists think that magnetic fields

Des scientifiques pensent que le champ magnétique

may act more like the sails on a ship,

agit plutôt comme la voilure d'un bateau.

enabling the planet to interact with more energy from the solar wind

Il augmente les interactions avec le vent solaire

par rapport aux interactions de la planète seule.

than the planet would have been able to interact with by itself.

The sails may gather energy from the solar wind.

La voilure et le champ magnétique

The magnetic field may gather energy from the solar wind

peuvent capter l'énergie du vent solaire

that allows even more atmospheric escape to happen.

ce qui augmente la perte d'atmosphère.

It's an idea that has to be tested,

Cette idée doit être testée

but the effect and how it works

mais son effet et son fonctionnement

seems apparent.

semblent évidents.

That's because we know

Car nous savons que

energy from the solar wind is being deposited into our atmosphere

le vent solaire perd de son énergie dans l'atmosphère

here on Earth.

ici sur Terre.

That energy is conducted along magnetic field lines

L'énergie est conduite sur des lignes de champs magnétique

down into the polar regions,

jusqu'aux régions polaires,

resulting in incredibly beautiful aurora.

et résulte en de magnifiques aurores.

If you've ever experienced them, it's magnificent.

Si vous connaissez, c'est magnifique.

We know the energy is getting in.

Nous connaissons l'énergie qui y entre

We're trying to measure how many particles are getting out

et nous tentons de mesurer combien de particules en sortent

and if the magnetic field is influencing this in any way.

et quelle est l'influence du champ magnétique.

So I've posed a problem for you here,

Donc je vous pose une colle,

but I don't have a solution yet.

mais je n'en ai pas la solution.

We don't have a solution.

On n'a pas la solution.

But we're working on it. How are we working on it?

Mais on y travaille. De quelle façon ?

Well, we've sent spacecraft to all three planets.

On a envoyé des astronefs sur les trois planètes.

Some of them are orbiting now,

Certaines sont en orbite,

including the MAVEN spacecraft which is currently orbiting Mars,

comme la MAVEN qui orbite aujourd'hui autour de Mars,

projet où je suis engagé et qui est dirigé ici,

which I'm involved with and which is led here,

out of the University of Colorado.

par l'université du Colorado.

It's designed to measure atmospheric escape.

Il est conçu pour sonder la perte atmosphérique.

We have similar measurements from Venus and Earth.

On a la même chose pour Vénus et la Terre.

Once we have all our measurements,

Quand on aura toutes les données,

we can combine all these together, and we can understand

on pourra tout combiner, et comprendre

how all three planets interact with their space environment,

comment trois planètes interagissent avec l'espace environnant,

with the surroundings.

et les alentours.

And we can decide whether magnetic fields are important for habitability

Et décider si les champs magnétiques sont importants pour l'habitabilité,

or not.

ou pas.

Once we have that answer, why should you care?

La réponse a-t-elle une importance pour vous ?

I mean, I care deeply ...

Moi, je m'en soucie vraiment,

And financially as well, but deeply.

et financièrement aussi, mais beaucoup.

(Laughter)

(Rires)

First of all, an answer to this question

Une première réponse à cette question

will teach us more about these three planets,

nous en apprendra plus sur

Venus, Earth and Mars,

Vénus, la Terre et Mars,

sur leur façon d'interagir avec leur environnement aujourd'hui

not only about how they interact with their environment today,

but how they were billions of years ago,

et il y a des milliards d'années.

whether they were habitable long ago or not.

Si elles ont été habitables ou non.

It will teach us about atmospheres

Et nous en apprendra plus

that surround us and that are close.

sur les atmosphères voisines ou qui nous entourent.

But moreover, what we learn from these planets

De plus, notre connaissance de ces planètes

can be applied to atmospheres everywhere,

peut être appliquée pour toute atmosphère

including planets that we're now observing around other stars.

et pour les planètes que nous observons autour des étoiles.

For example, the Kepler spacecraft,

Par exemple, l'aéronef Kepler,

which is built and controlled here in Boulder,

qui a été construit et contrôlé ici à Boulder,

has been observing a postage stamp-sized region of the sky

a observé une région du ciel de la taille d'un timbre poste

for a couple years now,

durant plusieurs années,

et il a trouvé des milliers de planètes

and it's found thousands of planets --

in one postage stamp-sized region of the sky

dans une région du ciel de la taille d'un timbre poste

that we don't think is any different from any other part of the sky.

que nous pensons être semblable au reste du ciel.

We've gone, in 20 years,

En 20 ans, nous sommes passés

from knowing of zero planets outside of our solar system,

de zéro planète connue en dehors du système solaire

to now having so many,

à tellement aujourd'hui,

that we don't know which ones to investigate first.

que l'on ne sait pas laquelle étudier en premier.

Any lever will help.

Toute aide serait la bienvenue.

In fact, based on observations that Kepler's taken

En se basant sur les observations de Kepler

and other similar observations,

et d'autres similaires,

we now believe that,

on croit maintenant

of the 200 billion stars in the Milky Way galaxy alone,

que pour les 200 milliards d'étoiles que compte la seule Voie Lactée,

on average, every star has at least one planet.

en moyenne chaque étoile a au moins une planète.

In addition to that,

En plus de ça,

estimates suggest there are somewhere between 40 billion and 100 billion

les estimations suggèrent qu'entre 40 et 100 milliards

of those planets that we would define as habitable

de ces planètes seraient habitables,

in just our galaxy.

juste dans notre galaxie.

We have the observations of those planets,

On a observé ces planètes,

but we just don't know which ones are habitable yet.

mais reste à savoir lesquelles sont habitables.

It's a little bit like being trapped on a red spot --

C'est un peu comme être sur un petit point rouge

(Laughter)

(Rires)

on a stage

sur une scène,

and knowing that there are other worlds out there

et savoir qu'il existe d'autres mondes

and desperately wanting to know more about them,

et désespérément vouloir en savoir plus,

wanting to interrogate them and find out if maybe just one or two of them

les étudier, et en trouver au moins un ou deux

are a little bit like you.

qui seraient un peu comme vous.

You can't do that. You can't go there, not yet.

On ne sait pas encore le faire ni encore aller là-bas.

And so you have to use the tools that you've developed around you

Alors il vous faut utiliser autour de vous les outils que vous avez développés

for Venus, Earth and Mars,

pour Vénus, la Terre et Mars,

and you have to apply them to these other situations,

pour les appliquer à ces nouvelles situations,

et espérer que vous avez fait de bonnes déductions à partir des données,

and hope that you're making reasonable inferences from the data,

and that you're going to be able to determine the best candidates

et ainsi déterminer les meilleures candidates

for habitable planets, and those that are not.

pour être des planètes habitables ou pas.

In the end, and for now, at least,

Finalement dans la situation présente,

this is our red spot, right here.

c'est notre point rouge, juste là.

This is the only planet that we know of that's habitable,

C'est la seule planète habitable que nous connaissons,

although very soon we may come to know of more.

bien que bientôt nous devrions en connaitre d'autres.

But for now, this is the only habitable planet,

Mais pour le moment, c'est la seule qui est habitable,

and this is our red spot.

et c'est notre point rouge.

I'm really glad we're here.

Je suis ravi que nous soyons ici.

Thanks.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)