The galactic recipe for a living planet | Karin Öberg

Transcriber: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta

Fordító: Eva Danko Lektor: Csaba Lóki

So I'm pretty sure that I'm not the only one in this room

Szinte biztosra veszem, nem én vagyok az egyetlen ebben a teremben,

who at some point have found myself, you know, looking up towards the stars,

aki egy napon azon vette észre magát, hogy a csillagokat bámulja,

and wondered, you know, "Are we it,

és azon töpreng,

or are there other living planets out there such as our own?"

hogy van-e élet más bolygókon, a Földön kívül?

I guess it is possible that I'm then the only person

Lehet, én vagyok viszont az egyetlen,

who has obsessed enough about that question

akinek annyira rögeszméjévé vált a kérdés,

to make it my career.

hogy végül a hivatásommá vált.

But moving on.

Menjünk tovább.

How do we get to this question?

Hogyan jutunk el ehhez a kérdéshez?

Well, I would argue the first thing to do

Nos, nem vitatom, hogy az első lépés,

is to turn our eyes back down from the sky to our own planet, the Earth.

ha tekintetünket az égről a bolygónkra, a Földre fordítjuk.

And think about just how lucky did the Earth have to be

Gondoljuk át, milyen szerencsés helyzetben van a Föld,

to be the living planet it is.

hogy olyan élő bolygó lett, mint amilyen.

Well, it had to be at least somewhat lucky.

Nos, kellett neki hozzá némi szerencse is.

Had we been sitting closer to the Sun

Ha közelebb lettünk volna a Naphoz,

or a bit further away,

vagy kissé távolabb,

any water that we have had would have boiled off or frozen over.

minden létező vizünk megfagyott vagy elpárolgott volna.

And I mean, it's not a given that a planet has water on it.

És persze az sem garantált, hogy egy bolygón egyáltalán van víz.

So had we been a dry planet,

Ha ez egy száraz bolygó lett volna,

there would not have been a lot of life on it.

nem sok élet alakul ki rajta.

And even if we had had all the water that we have today,

Még ha a ma a mai vízkészlet a rendelkezésünkre állt volna,

if that water had not been accompanied

ha abból a vízből hiányoztak volna

by the right kind of chemicals to get life going,

az élet kialakulásához szükséges kémiai anyagok,

we would have a wet planet, but just as dead.

lenne egy vizes, de élettelen bolygónk.

So it's so many things that can go wrong,

Olyan sok minden sülhet el rosszul,

what are the chances that they go right?

mi az esélye, hogy minden jól alakul?

What are the chances that the planet forms

Mi az esélye, hogy a bolygó az élet eredetéhez

with at least the basic ingredients needed

minimálisan szükséges

to have an origins of life happening?

hozzávalókkal születik és formálódik?

Well, let's explore that together.

Nos, fedezzük fel együtt.

So if you're going to have a living planet,

Ha élő bolygót akarnak,

the first thing you're going to need

ahhoz először is

is a planet.

egy bolygó szükséges.

(Laughter)

(Nevetés)

But not any planet will do.

De nem ám akármilyen bolygó.

You're probably going to need a rather specific and earthlike planet.

Feltehetően egy igen sajátos, földszerű bolygóra lesz szükségük.

A planet that is rocky,

Egy kőzetbolygóra,

so you can have both oceans and land,

amin lehetnek szárazföldek és óceánok,

and it's sitting neither too close nor too far away from its star,

és amely nincs sem túl közel a csillagjához, sem túl messze tőle,

but at the just-right temperature.

pont a megfelelő hőmérséklet uralkodik rajta.

And it's just right for liquid water, that is.

Olyan, amin a víz folyékony halmazállapotú.

So how many of these planets do we have in our galaxy?

Vajon hány ilyen bolygó létezik galaxisunkban?

Well, one of the great discoveries of the past decades

Nos, az elmúlt évtizedek egyik nagy felfedezése,

is that planets are incredibly common.

hogy a bolygók meglehetősen hétköznapiak.

Almost every star has a planet around them.

Majd minden csillag körül van bolygó.

Some have many.

Némelyik körül több is.

And among these planets,

E bolygók közül

on the order of a few percent are earthlike enough

néhány százalék eléggé földszerű ahhoz,

that we would consider them potentially living planets.

hogy életet feltételezhessünk rajtuk.

So having the right kind of planet is actually not that difficult

Tehát megfekelő bolygót találni nem is olyan nehéz,

when we consider that there's about 100 billion stars in our galaxy.

ha azt vesszük, hogy a galaxisunkban nagyjából 100 milliárd csillag van.

So that gives you about a billion potential living planets.

Ennek fényében van odakint nagyjából egymilliárd élő bolygó.

But it's not enough to just be at the right temperature

Ám pusztán az ideális hőmérséklet

or have the right overall composition.

vagy megfelelő összetétel nem elég.

You also need the right chemicals.

A megfelelő kémiai anyagok is kellenek.

And what the second and important ingredient to make a living planet is --

Az élő bolygó második legfontosabb hozzávalója –

I think it's pretty intuitive --

ez elég ösztönös –

it's water.

a víz.

After all, we did define our planet as being potentially living

Mindezek után bolygónkat nagy valószínűséggel élőnek titulálhatjuk,

if it had the right temperature to keep water liquid.

ha olyan a hőmérséklet, hogy a víz is folyékony.

And I mean, here on Earth, life is water-based.

Úgy értem, itt, a Földön, az élet vízalapú.

But more generally,

Még általánosabban,

water is just really good as a meeting place for chemicals.

a víz igazán jó találkahelyül szolgál a kémiai anyagoknak.

It is a very special liquid.

A víz igen különleges folyadék.

So this is our second basic ingredient.

Ez tehát a második legfontosabb hozzávalónk.

Now the third ingredient, I think,

A harmadik hozzávaló szerintem

is probably a little bit more surprising.

valószínűleg kissé meglepő.

I mean, we are going to need some organics in there,

Szükségünk lesz valami szerves anyagra is,

since we are thinking about organic life.

mert hát a cél a szervesanyag-alapú élet.

But the organic molecule

Azonban a szerves molekula,

that seems to be at the center of the chemical networks

amely a biomolekulák létrehozására képes

that can produce biomolecules is hydrogen cyanide.

kémiai hálózatok középpontjában áll: a hidrogén-cianid.

So for those of you who know what this molecule is like,

Akik ismerik, milyen is ez a molekula,

you know it's something that it's a good idea to stay away from.

tudják, hogy a legjobb távol maradni tőle.

But it turns out

Ám úgy tűnik,

that what's really, really bad for advanced life forms,

ami igazán, tényleg rossz a fejlett létformáknak,

such as yourselves,

mint például önöknek is,

is really, really good to get the chemistry started,

az igazán, valóban alkalmas olyan kémiai folyamatok beindítására,

the right kind of chemistry that can lead to origins of life.

melyek az élet születéséhez vezetnek.

So now we have our three ingredients that we need,

Megvan tehát mindhárom szükséges hozzávalónk:

you know, the temperate planet,

a mérsékelt bolygó,

water and hydrogen cyanide.

a víz és a hidrogén-cianid.

So how often do these three come together?

Milyen gyakori, hogy ez a három együttesen fordul elő?

How many temperate planets are there out there

Hány mérsékelt bolygó van odakint,

that have water and hydrogen cyanide?

amelyen megtalálható a víz és a hidrogén-cianid?

Well, in an ideal world,

Nos, egy ideális világban

we would now turn one of our telescopes towards one of these temperate planets

most a távcsöveink egyikét az egyik ilyen mérsékelt bolygóra irányítanánk,

and check for ourselves.

hogy magunk győződjünk meg róla.

Just, "Do these planets have water and cyanides on them?"

Csak így: "Van ezeken a bolygókon víz és hidrogén-cianid?"

Unfortunately, we don't yet have large enough telescopes to do this.

Sajnos ehhez még nincs elég nagy távcsövünk.

We can detect molecules in the atmospheres of some planets.

Bizonyos bolygók légkörében ki tudunk mutatni molekulákat.

But these are large planets

Ám ezek nagy bolygók,

sitting often pretty close to their star,

gyakran meglehetősen közel a csillagukhoz,

nothing like these, you know, just-right planets

legkevésbé sem hasonlók az ideálisakhoz,

that we're talking about here,

melyekről eddig beszéltünk,

which are much smaller and further away.

amelyek sokkal kisebbek és távolabbiak.

So we have to come up with another way.

Máshogy kell hát megközelítenünk a dolgot.

And the other way that we have conceived of and then followed

A másik módszer, amit kieszeltünk, és aztán kipróbáltunk,

is to instead of looking for these molecules

hogy nem a már létező bolygóknál

in the planets when they exist,

keressük ezeket a molekulákat,

is to look for them in the material that's forming new planets.

hanem az új bolygókat formáló anyagban.

So planets form in discs of dust and gas around young stars.

A bolygók fiatal csillagok közelében, por- és gázkorongokból születnek.

And these discs get their material from the interstellar medium.

E korongok anyaga a csillagközi anyagból származik.

Turns out that the empty space you see between stars

Kiderült: az üresnek tűnő tér, amit az égre nézve,

when you are looking up towards them, asking existential questions,

a csillagok közt látunk, miközben a lét nagy kérdésein töprengünk,

is not as empty as it seems,

nem is olyan üres, mint amilyennek tűnik,

but actually full of gas and dust,

hanem tele van porral és gázokkal,

which can, you know, come together in clouds,

amelyek felhőkbe tömörülhetnek,

then collapses to form these discs, stars and planets.

majd összeomolhatnak korongokká, csillagokká és bolygókká.

And one of the things we always see when we do look at these clouds

Ha ezeket a felhőket vizsgáljuk, egy valamit mindig találunk bennük:

is water.

vizet.

You know, I think we have a tendency to think about water

Úgy hiszem, hajlamosak vagyunk úgy gondolni a vízre,

as something that's, you know, special to us.

mintha az a mi kiváltságunk lenne csupán.

Water is one of the most abundant molecules in the universe,

A víz az egyik legelterjedtebb molekula az univerzumban,

including in these clouds,

beleértve ezeket a felhőket is,

these star- and planet-forming clouds.

csillagok és bolygók bölcsőit.

And not only that --

Más is van még –

water is also a pretty robust molecule:

a víz elég ellenálló molekula:

it's actually not that easy to destroy.

nem könnyű lerombolni.

So a lot of this water that is in interstellar medium

Vagyis a csillagközi anyagban lévő vízből

will survive the rather dangerous, collapsed journey from clouds

sok túléli azt a folyamatot, ahogy a felhő összeomlik

to disc, to planet.

koronggá, bolygóvá.

So water is alright.

A vízzel tehát nincs gond.

That second ingredient is not going to be a problem.

Tehát a második hozzávalóval nincs gond.

Most planets are going to form with some access to water.

A legtöbb bolygó születésekor valahogy rendelkezik vízzel.

So what about hydrogen cyanide?

Mi a helyzet a hidrogén-cianiddal?

Well, we also see cyanides and other similar organic molecules

Nos, a cianid mellett más, hasonló szerves molekulák is vannak

in these interstellar clouds.

a csillagközi felhőkben.

But here, we're less certain about the molecules surviving,

Nem vagyunk biztosak viszont abban, hogy e molekulák túlélik-e

going from the cloud to the disc.

a felhő koronggá alakulását.

They're just a bit more delicate, a bit more fragile.

Egy kicsit törékenyebbek, kényesebbek.

So if we're going to know that this hydrogen cyanide

Ha tudjuk, hogy a hidrogén-cianid

is sitting in the vicinity of new planets forming,

jelen van az új bolygók születésekor,

we'd really need to see it in the disc itself,

akkor magában a korongban,

in these planet-forming discs.

a bolygót formáló korongban is meg kell találnunk.

So about a decade ago,

Ezért körülbelül egy évtizede,

I started a program to look for this hydrogen cyanide

egy program keretében elkezdtem a bolygóformáló korongokban

and other molecules in these planet-forming discs.

hidrogén-cianid és más molekulák után kutatni.

And this is what we found.

A következőkre bukkantunk.

So good news, in these six images,

A jó hír, hogy a színes pixelek ezen a hat képen

those bright pixels represent emissions originating from hydrogen cyanide

hidrogén-cianid kiáramlásra utalnak, amelyeket a távcsövünk segítségével,

in planet-forming discs hundreds of light-years away

több száz fényévnyi távolságban lévő, bolygóformáló korongokban láttunk,

that have made it to our telescope,

és a távcsövünkre szerelt

onto the detector,

detektor segítségével

allowing us to see it like this.

láthatjuk őket ebben a formában.

So the very good news

Tehát a nagyon jó hír,

is that these discs do indeed have hydrogen cyanide in them.

hogy a korongokban valóban található hidrogén-cianid.

That last, more elusive ingredient.

A harmadik, nehezen megfogható hozzávaló.

Now the bad news is that we don't know where in the disc it is.

A rossz hír, hogy nem tudjuk, a korong mely részén.

If we look at these,

Ha a képekre nézünk,

I mean, no one can say they are beautiful images,

senki nem mondhatja, hogy túl szépek lennének,

even at the time when we got them.

még készítésük idején sem voltak azok.

You see the pixel size is pretty big

Elég nagyméretűek a pixelek,

and it's actually bigger than these discs themselves.

valójában egy pixel nagyobb, mint maguk a korongok.

So each pixel here

Itt minden pixel

represents something that's much bigger than our solar system.

valami sokkal nagyobb, mint a naprendszerünk.

And that means

Ez pedig azt jelenti,

that we don't know where in the disc the hydrogen cyanide is coming from.

nem tudjuk, a korong mely részéről származik a hidrogén-cianid.

And that's a problem,

Ez pedig gondot jelent,

because these temperate planets,

mert ezek a mérsékelt bolygók

they can't access hydrogen cyanide just anywhere,

nem juthatnak hidrogén-cianidhoz akárhonnét,

but it must be fairly close to where they assemble

ám valahol ott kell legyen a kialakulási helyük közelében,

for them to have access to it.

hogy hozzájuthassanak.

So to bring this home, let's think about an analogous example,

A közérthetőség kedvéért nézzünk egy hasonló példát,

that is, of cypress growing in the United States.

mégpedig az Amerikában növekvő ciprusokat.

So let's say, hypothetically,

Mondjuk, elméletben,

that you've returned from Europe

hogy most tértek haza Európából,

where you have seen beautiful Italian cypresses,

ahol csodás olasz ciprusokat láttak,

and you want to understand, you know,

és szeretnék megtudni,

does it make sense to import them to the United States.

van-e értelme Amerikába importálni őket.

Could you grow them here?

Megmaradnának itt is?

So you talk to the cypress experts,

Ezért beszélnek pár ciprusfa-szakértővel,

they tell you that there is indeed

akik azt mondják,

a band of not-too-hot, not-too-cold across the United States

csakugyan akad egy se nem meleg, se nem hideg zóna Amerikában,

where you could grow them.

ahol a ciprusok megteremnek.

And if you have a nice, high-resolution map or image like this,

Ha pedig van egy ilyen szép, nagy felbontású térképük vagy képük, mint ez,

it's quite easy to see that this cypress strip

könnyen megfigyelhetik, hogy a ciprusoknak ideális sáv

overlaps with a lot of green fertile land pixels.

egy csomó buja, termékeny területtel van átfedésben.

Even if I start degrading this map quite a bit,

Ha kissé lebutítjuk ezt a térképet,

making it lower and lower resolution,

lejjebb vesszük a felbontását,

it's still possible to tell

még mindig látható,

that there's going to be some fertile land overlapping with this strip.

hogy van átfedés a termékeny területek és a ciprusok sávja között.

But what about if the whole United States

Ám mi van akkor, ha egész Amerikát

is incorporated into a single pixel?

egyetlen pixelbe zsúfoljuk?

If the resolution is that low.

Ha ilyen alacsony a felbontás.

What do you do now,

Mit tesznek most,

how do you now tell whether you can grow cypresses in the United States?

hogyan mondják meg, vajon termeszthetnek-e ciprust Amerikában?

Well the answer is you can't.

Nos, a válasz: nem tudják megmondani.

I mean, there's definitely some fertile land there,

Mármint nyilván van ott némi termékeny terület,

or you wouldn't have that green tint to the pixel,

mert ha nem lenne, a pixel színárnyalata nem lenne zöld,

but there's just no way of telling

ám azt egyszerűen lehetetlen megmondani,

whether any of that green is in the right place.

vajon a termékeny területek közül bármi is ott van-e a jó helyen.

And that is exactly the problem we were facing

Ugyanezzel a problémával szembesültünk

with our single-pixel images of these discs

ezeknél a hidrogén-cianidot tartalmazó korongokról készült,

with hydrogen cyanide.

egy pixeles képeknél.

So what we need is something analogous,

Tehát valami hasonlóra van szükségünk,

at least those low-resolution maps that I just showed you,

legalább, mint az előbb mutatott, alacsony felbontású térképek,

to be able to tell whether there's overlap between where the hydrogen cyanide is

hogy megmondhassuk, van-e átfedés a hidrogén-cianid lelőhelye

and where these planets can access it as they are forming.

és a bolygók születési helye között.

So coming to the rescue, a few years ago,

Pár éve ez az új, csodálatos, szépséges távcső,

is this new, amazing, beautiful telescope ALMA,

az Atacamai Nagyméretű Milliméteres/Szubmilliméteres Hálózat,

the Atacama Large Millimeter and submillimeter Array

röviden: ALMA, mentett meg minket,

in northern Chile.

Észak-Chiléből.

So, ALMA is amazing in many different ways,

Az ALMA sokféle szempontból csodás eszköz,

but the one that I'm going to focus on

ám csak egyet emelnék ki ezek közül,

is that, as you can see, I call this one telescope,

miszerint, ahogy önök is látják, bár egyetlen távcsőként utaltam rá,

but you can there are actually many dishes in this image.

ám a képen valójában csomó antenna van.

And this is a telescope that consists of 66 individual dishes

Olyan távcső ez, amely 66 különálló antennából áll,

that all work in unison.

amelyek összhangban működnek.

And that means that you have a telescope

Ez azt jelenti, hogy van egy távcsövük,

that is the size of the largest distance that you can put these dishes

amelynek a méretét az határozza meg, milyen messze lehetnek egymástól

away from one another.

ezek az antennák.

Which in ALMA's case are a few miles.

Az ALMA esetében ez néhány milliméter.

So you have a more than mile-sized telescope.

Vagyis van egy több mint másfél kilométeres távcsövük.

And when you have such a big telescope,

És ha van egy ekkora távcsövük,

you can zoom in on really small things,

igazán kis dolgokra is ráközelíthetnek,

including making maps of hydrogen cyanide in these planet-forming discs.

beleértve a bolygóformáló korongokban lévő hidrogéncianid-kiáramlásokat is.

So when ALMA came online a few years ago,

Amikor az ALMA pár éve szolgálatba állt,

that was one of the first things that I proposed that we use it for.

az volt az első javaslatom, hogy erre használjuk.

And what does a map of hydrogen cyanide look like in a disc?

Hogy néz ki a korongban lévő hidrogén-cianid térképe?

Is the hydrogen cyanide at the right place?

A megfelelő helyen van a hidrogén-cianid?

And the answer is that it is.

A válasz: igen, ott van.

So this is the map.

Íme, a térkép.

You see the hydrogen cyanide emission being spread out across the disc.

Láthatják a hidrogén-cianid kiáramlást a korong körül.

First of all, it's almost everywhere,

Először is, szinte mindenütt ott van,

which is very good news.

ami nagyon jó hír.

But you have a lot of extra bright emission

Ám van egy csomó kiugróan fényes kiáramlás,

coming from close to the star towards the center of the disc.

amely a csillag közeléből halad a korong közepe felé.

And this is exactly where we want to see it.

Pont ez az a hely, ahol látni akarjuk.

This is close to where these planets are forming.

Közel ahhoz, ahol a bolygók születnek.

And this is not what we see just towards one disc --

És nemcsak egy korong esetében tapasztaltuk ezt –

here are three more examples.

íme, további három példa.

You can see they all show the same thing --

Mindegyiken ugyanazt láthatják –

lots of bright hydrogen cyanide emission

sok-sok fényes hidrogéncianid-kiáramlás,

coming from close to the center of the star.

amelyek a csillag közepéből származnak.

For full disclosure, we don't always see this.

Az igazsághoz hozzátartozik, nem mindig tapasztaljuk ezt.

There are discs where we see the opposite,

Bizonyos korongoknál pont az ellenkezőt tapasztaljuk:

where there's actually a hole in the emission towards the center.

egy lyuk van a középpont felé haladó áramlásban.

So this is the opposite of what we want to see, right?

Ez az ellenkezője annak, amit látni szeretnénk, ugye?

This is not places where we could research

Ezek nem olyan helyek, ahol kutathatnánk,

if there is any hydrogen cyanide around where these planets are forming.

akad-e egyáltalán hidrogén-cianid a környéken, ahol e bolygók születnek.

But in most cases,

Ám legtöbbször egyszerűen csak

we just don't detect hydrogen cyanide,

nem észleljük hidrogén-cianid jelenlétét,

but we detect it in the right place.

a megfelelő helyen viszont rábukkanunk.

So what does all this mean?

Mit jelent mindez?

Well, I told you in the beginning

Nos, az elején mondtam önöknek,

that we have lots of these temperate planets,

hogy sok ilyen mérsékelt bolygónk van,

maybe a billion or so of them,

talán egymilliárd vagy több is,

that could have life develop on them

amelyen kialakulhatott az élet,

if they have the right ingredients.

ha rendelkezésre állnak a szükséges hozzávalók.

And I've also shown

Azt is mutattam,

that we think a lot of the time, the right ingredients are there --

sokszor úgy hisszük, a megfelelő hozzávalók adottak –

we have water, we have hydrogen cyanide,

van víz, akad hidrogén-cianid,

there will be other organic molecules as well

előfordulnak a hidrogén-cianidot kísérő,

coming with the cyanides.

további szerves molekulák is.

This means that planets with the most basic ingredients for life

Ez azt jelenti, hogy az élethez szükséges alapvető hozzávalókkal bíró bolygók

are likely to be incredibly common in our galaxy.

valószínűleg hihetetlen hétköznapiak a galaxisunkban.

And if all it takes for life to develop

És ha az élet kialakulásához

is to have these basic ingredients available,

csak ezek az alapvető hozzávalók szükségesek,

there should be a lot of living planets out there.

sok élő bolygó akadhat.

But that is of course a big if.

Ez persze egy igen nagy "ha".

And I would say the challenge of the next decades,

Azt mondanám, az elkövetkező évtizedek nagy kihívása

for both astronomy and chemistry,

mind a csillagászat, mind a kémia számára az,

is to figure out just how often

hogyan találjuk ki,

we go from having a potentially living planet

milyen gyakran jelent egy lehetséges élő bolygó

to having an actually living one.

egy valóban élő bolygót.

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)