What a planet needs to sustain life | Dave Brain

Traduttore: Laura Pasquale Revisore: Ilaria Cubalchini

I'm really glad to be here.

Sono contento di essere qui.

I'm glad you're here,

Sono contento che siate qui,

because that would be a little weird.

altrimenti sarebbe un po' strano.

I'm glad we're all here.

Sono contento che siamo tutti qui.

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

E con "qui", non intendo qui.

Or here.

O qui.

But here.

Ma qui.

I mean Earth.

Intendo la Terra.

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

E con "noi", non intendo noi qui nell'auditorium,

but life,

ma la vita,

all life on Earth --

tutta la vita sulla Terra --

(Laughter)

(Risate)

from complex to single-celled,

dalla vita complessa a quella monocellulare,

from mold to mushrooms

dalle muffe ai funghi

to flying bears.

agli orsi volanti.

(Laughter)

(Risate)

The interesting thing is,

La cosa interessante

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

è che la Terra è l'unico luogo, per quanto ne sappiamo, in cui c'è vita --

8.7 million species.

8,7 milioni di specie.

We've looked other places,

Abbiamo cercato in altri luoghi,

maybe not as hard as we should or we could,

magari non tanto bene quanto avremmo potuto,

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

ma abbiamo cercato e non abbiamo trovato niente;

Earth is the only place we know of with life.

la Terra è l'unico luogo che conosciamo in cui c'è vita.

Is Earth special?

La Terra è speciale?

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

È una domanda a cui ho voluto trovare la risposta

since I was a small child,

fin da piccolo,

e ho il sospetto che l'80% di questo auditorium

and I suspect 80 percent of this auditorium

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

ha pensato la stessa cosa e ha cercato una risposta.

To understand whether there are any planets --

Per capire se ci sono pianeti --

out there in our solar system or beyond --

là fuori nel nostro sistema solare o oltre --

that can support life,

che siano adatti alla vita,

the first step is to understand what life here requires.

il primo passo è capire cosa serve alla vita qui.

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

A quanto pare, delle 8,7 milioni di specie,

life only needs three things.

alla vita servono tre cose.

On one side, all life on Earth needs energy.

Da un lato, la vita sulla Terra ha bisogno di energia.

Complex life like us derives our energy from the sun,

La vita complessa come la nostra prende l'energia dal sole,

but life deep underground can get its energy

ma la vita in profondità può ricavare l'energia

from things like chemical reactions.

dalle reazioni chimiche.

There are a number of different energy sources

Ci sono diverse fonti di energia

available on all planets.

disponibili su tutti i pianeti.

On the other side,

D'altro canto,

all life needs food or nourishment.

alla vita serve cibo, nutrimento.

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

Una richiesta impegnativa, specialmente se vogliamo un succoso pomodoro.

(Laughter)

(Risate)

However, all life on Earth derives its nourishment

Tuttavia, tutta la vita sulla Terra trae nutrimento

from only six chemical elements,

da sei sostanze chimiche,

and these elements can be found on any planetary body

che si trovano su ogni corpo planetario

in our solar system.

del nostro sistema solare.

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

Rimane quella cosa in mezzo

the thing that's hardest to achieve.

la cosa più difficile da raggiungere.

Not moose, but water.

Non l'alce, ma l'acqua.

(Laughter)

(Risate)

Although moose would be pretty cool.

Anche se l'alce non sarebbe male.

(Laughter)

(Risate)

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

E non ghiaccio, non acqua allo stato gassoso, ma allo stato liquido.

This is what life needs to survive, all life.

Questo serve alla vita per sopravvivere, a tutta la vita.

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

E molti corpi del sistema solare non hanno acqua liquida,

and so we don't look there.

quindi lì non cerchiamo.

Other solar system bodies might have abundant liquid water,

Altri corpi del sistema solare potrebbero avere acqua in abbondanza,

even more than Earth,

anche più della Terra,

but it's trapped beneath an icy shell,

ma è intrappolata sotto una coltre di ghiaccio,

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

e quindi difficile da raggiungere,

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

è addirittura difficile capire se là sotto ci sia vita.

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

Rimangono pochi corpi a cui pensare.

So let's make the problem simpler for ourselves.

Cerchiamo quindi di semplificare.

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

Pensiamo solo all'acqua liquida sulla superficie di un pianeta.

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

Ci sono solo tre corpi a cui pensare nel nostro sistema solare,

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

che abbiano acqua liquida in superficie,

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

e in ordine di distanza dal sole sono: Venere, Terra e Marte.

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

Serve un'atmosfera perché l'acqua sia liquida.

You have to be very careful with that atmosphere.

Dobbiamo stare molto attenti a quell'atmosfera.

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

Non può essercene troppa, né essere troppo densa o troppo calda,

because then you end up too hot like Venus,

altrimenti si finisce come Venere: troppo caldo,

and you can't have liquid water.

e non c'è acqua allo stato liquido.

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

Ma se l'atmosfera non è sufficiente, troppo sottile e troppo fredda,

you end up like Mars, too cold.

si finisce come su Marte: troppo freddo.

So Venus is too hot, Mars is too cold,

Quindi Venere è troppo caldo, Marte è troppo freddo,

and Earth is just right.

e la Terra ha la temperatura ideale.

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

Guardate le immagini dietro di me e vedrete automaticamente

where life can survive in our solar system.

dove la vita può sopravvivere nel nostro sistema solare.

It's a Goldilocks-type problem,

È un un problema tipo "Riccioli d'Oro",

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

ed è così semplice che lo capirebbe un bambino.

However,

Tuttavia, vorrei ricordarvi due cose

I'd like to remind you of two things

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

della storia di Riccioli d'Oro a cui forse non pensiamo spesso

but that I think are really relevant here.

me che credo siano rilevanti in questo caso.

Number one:

Numero uno:

if Mama Bear's bowl is too cold

se la ciotola di Mamma Orso è troppo fredda

when Goldilocks walks into the room,

quando Riccioli d'Oro entra nella stanza,

does that mean it's always been too cold?

significa che è sempre stata troppo fredda?

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

O potrebbe essere stata perfetta in un altro momento?

When Goldilocks walks into the room determines the answer

È il momento in cui Riccioli d'Oro entra nella stanza

a determinare la risposta che otteniamo nella storia.

that we get in the story.

And the same is true with planets.

Lo stesso vale per i pianeti.

They're not static things. They change.

Niente è statico. Cambiano.

They vary. They evolve.

Variano. Si evolvono.

And atmospheres do the same.

E l'atmosfera fa lo stesso.

So let me give you an example.

Vi faccio un esempio.

Here's one of my favorite pictures of Mars.

Questa è una delle mie foto preferite di Marte.

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

Non è ad altissima risoluzione, non è tra le più sexy,

it's not the most recent image,

non è la più recente,

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

ma mostra alvei fluviali che solcano la superficie del pianeta,

riverbeds carved by flowing, liquid water;

scavati dall'acqua liquida in movimento;

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

si formano in centinaia o migliaia o decine di migliaia di anni.

This can't happen on Mars today.

Questo non può succedere su Marte oggi.

The atmosphere of Mars today is too thin and too cold

L'atmosfera di Marte oggi è troppo sottile e troppo fredda

for water to be stable as a liquid.

perché l'acqua rimanga stabile allo stato liquido.

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

Questa immagine vi dice che l'atmosfera di Marte è cambiata,

and it changed in big ways.

ed è cambiata molto.

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

È cambiata da uno stato che definiremmo abitabile,

because the three requirements for life were present long ago.

perché i tre requisiti per la vita c'erano tempo fa.

Where did that atmosphere go

Dov'è andata quell'atmosfera

that allowed water to be liquid at the surface?

che aveva permesso all'acqua di essere liquida in superficie?

Well, one idea is it escaped away to space.

Un'idea è che sia fuggita verso lo spazio.

Atmospheric particles got enough energy to break free

Le particelle atmosferiche avevano abbastanza energia per liberarsi

from the gravity of the planet,

dalla gravità del pianeta,

escaping away to space, never to return.

fuggire nello spazio, per non tornare più.

And this happens with all bodies with atmospheres.

Questo succede in tutti i corpi con atmosfera.

Comets have tails

Le comete hanno la coda

that are incredibly visible reminders of atmospheric escape.

che sono un promemoria incredibilmente visibile di fuga dell'atmosfera.

But Venus also has an atmosphere that escapes with time,

Ma anche Venere ha un'atmosfera che fugge con il tempo,

and Mars and Earth as well.

e anche Marte e la Terra.

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

È solo questione di grado e scale.

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

Vorremmo capire quanta ne è fuggita con il tempo

so we can explain this transition.

in modo da spiegare questa transizione.

How do atmospheres get their energy for escape?

L'atmosfera da dove prende l'energia per scappare?

How do particles get enough energy to escape?

Le particelle, come prendono energia per liberarsi?

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

Ci sono due modi, se vogliamo semplificare un po' le cose.

Number one, sunlight.

Primo, la luce del sole.

Light emitted from the sun can be absorbed by atmospheric particles

La luce emessa dal sole può essere assorbita

dalle particelle atmosferiche

and warm the particles.

e scaldare le particelle.

Yes, I'm dancing, but they --

Sì, sto ballando, ma --

(Laughter)

(Risate)

Oh my God, not even at my wedding.

O mio Dio, neanche al mio matrimonio.

(Laughter)

(Risate)

They get enough energy to escape and break free

Prendono abbastanza energia da scappare e liberarsi

from the gravity of the planet just by warming.

dalla gravità del pianeta, solo riscaldandosi.

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

Un secondo modo per prendere l'energia è dal vento solare.

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

Sono particelle, massa, materiale fuoriuscito dalla superficie del sole,

and they go screaming through the solar system

e attraversano il sistema solare

at 400 kilometers per second,

a 400 chilometri al secondo,

sometimes faster during solar storms,

talvolta più velocemente durante le tempeste solari,

and they go hurtling through interplanetary space

e sfrecciano per lo spazio interplanetario

towards planets and their atmospheres,

verso i pianeti e le loro atmosfere,

and they may provide energy

e possono fornire energia

for atmospheric particles to escape as well.

anche per far fuggire le particelle atmosferiche.

This is something that I'm interested in,

È una cosa che mi interessa,

because it relates to habitability.

perché è collegato all'abitabilità.

I mentioned that there were two things about the Goldilocks story

Ho citato due cose della storia di Riccioli d'Oro

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

su cui volevo attirare l'attenzione e ricordare,

and the second one is a little bit more subtle.

e la seconda è un po' più sottile.

If Papa Bear's bowl is too hot,

Se la ciotola di Papà Orso è troppo calda,

and Mama Bear's bowl is too cold,

e la ciotola di Mamma Orso è troppo fredda,

shouldn't Baby Bear's bowl be even colder

la ciotola di Orsetto non dovrebbe essere ancora più fredda

if we're following the trend?

se seguiamo la tendenza?

This thing that you've accepted your entire life,

Questa cosa che avete accettato tutta la vita,

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

se ci pensate meglio, potrebbe non essere così semplice.

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

Certamente, la distanza di un pianeta dal sole determina la sua temperatura.

This has to play into habitability.

Deve avere un ruolo nell'abitabilità.

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

Ma forse ci sono altre cose a cui dovremmo pensare.

Maybe it's the bowls themselves

Forse sono le ciotole stesse

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

che aiutano a definire il finale della storia,

what is just right.

quello che va bene.

I could talk to you about a lot of different characteristics

Potrei parlarvi di tante diverse caratteristiche

of these three planets

di questi tre pianeti

that may influence habitability,

che potrebbero influenzare l'abitabilità,

but for selfish reasons related to my own research

ma per motivi egoistici legati alla mia ricerca

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

e il fatto che sono qui e faccio scorrere la presentazione e voi no --

(Laughter)

(Risate)

I would like to talk for just a minute or two

vorrei parlare per un paio di minuti

about magnetic fields.

dei campi magnetici.

Earth has one; Venus and Mars do not.

La Terra ne ha uno; Venere e Marte non he hanno.

Magnetic fields are generated in the deep interior of a planet

I campi magnetici sono generati dalle profondità del pianeta

by electrically conducting churning fluid material

da un turbolento fluido conduttore di elettricità

that creates this big old magnetic field that surrounds Earth.

che crea questo grande campo magnetico che circonda la Terra.

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

Se avete una bussola, sapete da che parte è il nord.

Venus and Mars don't have that.

Venere e Marte non ce l'hanno.

If you have a compass on Venus and Mars,

Se avete una bussola su Venere e Marte,

congratulations, you're lost.

complimenti, vi siete persi.

(Laughter)

(Risate)

Does this influence habitability?

Questo influenza l'abitabilità?

Well, how might it?

Come potrebbe?

Many scientists think that a magnetic field of a planet

Molti scienziati pensano che un campo magnetico di un pianeta

serves as a shield for the atmosphere,

serva da scudo per l'atmosfera,

deflecting solar wind particles around the planet

deviando le particelle del vento solare intorno al pianeta

in a bit of a force field-type effect

come una specie di campo di forza

having to do with electric charge of those particles.

che ha a che fare con la carica elettrica delle particelle.

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

Mi piace vederlo come uno scudo da starnuti per pianeta.

(Laughter)

(Risate)

And yes, my colleagues who watch this later will realize

E sì, i miei colleghi che mi guarderanno si renderanno conto

this is the first time in the history of our community

che per la prima volta nella storia della nostra comunità

that the solar wind has been equated with mucus.

il vento solare è stato paragonato al muco.

(Laughter)

(Risate)

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

L'effetto è che la Terra potrebbe essere stata protetta

for billions of years,

per miliardi di anni,

because we've had a magnetic field.

dal campo magnetico.

Atmosphere hasn't been able to escape.

L'atmosfera non è riuscita a scappare.

Mars, on the other hand, has been unprotected

Marte, d'altro canto, non è stata protetta

because of its lack of magnetic field,

per assenza di un campo magnetico,

and over billions of years,

e in miliardi di anni,

maybe enough atmosphere has been stripped away

è stata portata via abbastanza atmosfera

to account for a transition from a habitable planet

da passare dal pianeta abitabile

to the planet that we see today.

al pianeta che vediamo oggi.

Other scientists think that magnetic fields

Altri scienziati pensano che i campi magnetici

may act more like the sails on a ship,

agiscano più come vele di una nave,

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

permettendo al pianeta di interagire con più energia con il vento solare

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

di quanto non possa interagire da solo.

The sails may gather energy from the solar wind.

Le vele raccolgono l'energia dal vento solare.

The magnetic field may gather energy from the solar wind

Il campo magnetico raccoglie energia dal vento solare

that allows even more atmospheric escape to happen.

che favorisce ancora di più la fuga dell'atmosfera.

It's an idea that has to be tested,

È un'idea che va testata,

but the effect and how it works

ma l'effetto e come funziona

seems apparent.

sembra evidente.

That's because we know

Questo perché sappiamo

energy from the solar wind is being deposited into our atmosphere

che l'energia del vento solare viene depositata nell'atmosfera

here on Earth.

qui sulla Terra.

That energy is conducted along magnetic field lines

L'energia viene condotta lungo le linee del campo magnetico

down into the polar regions,

verso le regioni polari,

resulting in incredibly beautiful aurora.

dando luogo a meravigliose aurore.

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

Se non le avete mai viste, sono splendide.

We know the energy is getting in.

Sappiamo che entra energia.

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

Stiamo cercando di misurare quante particelle escono

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

e se il campo magnetico influisce in qualche modo.

So I've posed a problem for you here,

Vi ho posto un problema,

but I don't have a solution yet.

ma non ho ancora la soluzione.

We don't have a solution.

Non abbiamo una soluzione.

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

Ma ci stiamo lavorando. Come ci stiamo lavorando?

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

Abbiamo spedito veicoli spaziali sui tre pianeti.

Some of them are orbiting now,

Alcuni oggi sono in orbita,

including the MAVEN spacecraft which is currently orbiting Mars,

compresa la sonda MAVEN che attualmente orbita intorno a Marte,

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

in cui sono coinvolto e che è gestita da qui,

out of the University of Colorado.

dall'Università del Colorado.

It's designed to measure atmospheric escape.

È progettata per misurare la fuga di atmosfera.

We have similar measurements from Venus and Earth.

Abbiamo misure simili da Venere e la Terra.

Once we have all our measurements,

Una volta che avremo tutti i dati,

we can combine all these together, and we can understand

potremo combinarli tutti, e potremo capire

how all three planets interact with their space environment,

come i tre pianeti interagiscono,

con lo spazio circostante.

with the surroundings.

And we can decide whether magnetic fields are important for habitability

E potremo decidere se i campi magnetici sono importanti per l'abitabilità

or not.

oppure no.

Once we have that answer, why should you care?

Una volta ottenuta quella risposta, perché dovrebbe importarci?

I mean, I care deeply ...

Voglio dire, mi interessa molto...

And financially as well, but deeply.

anche finanziariamente, ma profondamente.

(Laughter)

(Risate)

First of all, an answer to this question

Prima di tutto, una risposta a questa domanda

will teach us more about these three planets,

ci dirà di più su questi tre pianeti.

Venus, Earth and Mars,

Venere, Terra e Marte,

not only about how they interact with their environment today,

non solo su come interagiscono con l'ambiente oggi,

but how they were billions of years ago,

ma com'erano miliardi di anni fa,

whether they were habitable long ago or not.

se erano abitabili tempo fa oppure no.

It will teach us about atmospheres

Ci dirà delle atmosfere

that surround us and that are close.

che ci circondano e che sono vicine.

But moreover, what we learn from these planets

Inoltre, quello che impareremo da questi pianeti

can be applied to atmospheres everywhere,

si può applicare ad altre atmosfere,

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

compresi i pianeti che stiamo osservando intorno alle stelle.

For example, the Kepler spacecraft,

Per esempio, la sonda Kepler,

which is built and controlled here in Boulder,

costruita e controllata qui a Boulder,

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

osserva una zona del cielo della dimensione di un francobollo,

for a couple years now,

da un paio d'anni,

and it's found thousands of planets --

e ha trovato migliaia di pianeti --

in one postage stamp-sized region of the sky

in una zona del cielo della dimensione di un francobollo

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

che non crediamo sia molto diversa da qualunque altra parte del cielo.

We've gone, in 20 years,

In 20 anni, siamo passati

from knowing of zero planets outside of our solar system,

dal non sapere niente sui pianeti al di fuori del sistema solare,

to now having so many,

ad averne così tanti ora,

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

da non sapere quale analizzare per primo.

Any lever will help.

Qualunque cosa aiuterà.

In fact, based on observations that Kepler's taken

Infatti, sulla base di osservazioni prese da Kepler

and other similar observations,

e altre osservazioni simili,

we now believe that,

ora crediamo,

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

che dei 200 miliardi di stelle della sola Via Lattea,

on average, every star has at least one planet.

in media, ogni stella ha almeno un pianeta.

In addition to that,

Oltre a questo,

estimates suggest there are somewhere between 40 billion and 100 billion

le stime suggeriscono che ci siano dai 40 ai 100 miliardi

of those planets that we would define as habitable

di questi pianeti che definiremmo abitabili

in just our galaxy.

in una sola galassia.

We have the observations of those planets,

Abbiamo le osservazioni di questi pianeti,

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

ma non sappiamo ancora quali sono abitabili.

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

È un po' come essere intrappolati su un punto rosso --

(Laughter)

(Risate)

on a stage

su un palco

and knowing that there are other worlds out there

e sapere che là fuori ci sono altri mondi

and desperately wanting to know more about them,

e volere disperatamente saperne di più,

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

volere interrogarli e scoprire se anche solo un paio di loro

are a little bit like you.

sono un po' come te.

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

Non si può fare. Non ci si può ancora andare.

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

Quindi si devono usare gli strumenti sviluppati

for Venus, Earth and Mars,

per Venere, Terra e Marte,

and you have to apply them to these other situations,

e si devono applicare ad altre situazioni,

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

e sperare di fare deduzioni ragionevoli dai dati,

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

e che sarai in grado di determinare i migliori candidati

for habitable planets, and those that are not.

al pianeta abitabile, e quali non lo sono.

In the end, and for now, at least,

Alla fine, e almeno per ora,

this is our red spot, right here.

questo è il nostro punto rosso, proprio qui.

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

È l'unico pianeta che sappiamo essere abitabile,

although very soon we may come to know of more.

anche se molto presto potremmo saperne di più.

But for now, this is the only habitable planet,

Ma per ora, questo è l'unico pianeta abitabile,

and this is our red spot.

e questo è il nostro punto rosso.

I'm really glad we're here.

Sono felice che siamo qui.

Thanks.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)