Where did the Moon come from? A new theory | Sarah T. Stewart

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Peter van de Ven

Nobody likes to make a mistake.

Niemand houdt van fouten maken.

And I made a whopping one.

En ik maakte er een kolossale.

And figuring out what I did wrong led to a discovery

Uitzoeken wat ik fout deed, leidde tot een ontdekking

that completely changes the way we think about the Earth and Moon.

die de manier waarop we denken over Aarde en Maan volledig veranderde.

I'm a planetary scientist,

Ik ben een planetaire wetenschapper

and my favorite thing to do is smash planets together.

en wat ik het leukste vind, is planeten tegen elkaar laten knallen.

(Laughter)

(Gelach)

In my lab, I can shoot at rocks using cannons like this one.

In mijn lab kan ik op stenen schieten met dit soort kanonnen.

(Cannon shot)

(Kanonschot)

(Laughter)

(Gelach)

In my experiments, I can generate the extreme conditions

In mijn experimenten kan ik de extreme omstandigheden genereren

during planet formation.

die optreden tijdens planeetvorming.

And with computer models, I can collide whole planets together

Met computermodellen kan ik hele planeten op elkaar laten inslaan

to make them grow,

om ze te groter te maken,

or I can destroy them.

of ik kan ze vernietigen.

(Laughter)

(Gelach)

I want to understand how to make the Earth and the Moon

Ik wil begrijpen hoe de Aarde en de Maan ontstonden

and why the Earth is so different from other planets.

en waarom de Aarde zo anders is dan andere planeten.

The leading idea for the origin of the Earth and Moon

De leidende gedachte over de oorsprong van de Aarde en de Maan

is called the "giant impact theory."

heet de ‘grote-inslagtheorie’.

Die theorie stelt dat een ding zo groot als Mars op de jonge Aarde insloeg

The theory states that a Mars-sized body struck the young Earth,

and the Moon formed from the debris disk around the planet.

en de Maan zich vormde uit de puinschijf rond de planeet.

The theory can explain so many things about the Moon,

De theorie kan zo veel dingen over de Maan verklaren,

but it has a huge flaw:

maar heeft een enorm zwak punt:

it predicts that the Moon is mostly made from the Mars-sized planet,

ze voorspelt dat de Maan

voornamelijk is gemaakt van de Mars-achtige planeet,

that the Earth and the Moon are made from different materials.

dat dus de Aarde en de Maan gemaakt zijn van verschillende materialen.

But that's not what we see.

Maar dat is niet wat we zien.

The Earth and the Moon are actually like identical twins.

De Aarde en de Maan zijn eigenlijk een soort identieke tweeling.

The genetic code of planets is written in the isotopes of the elements.

De genetische code van de planeten

staat geschreven in de isotopen van de elementen.

The Earth and Moon have identical isotopes.

De Aarde en de Maan hebben identieke isotopen.

That means that the Earth and Moon are made from the same materials.

Dat betekent dat de Aarde en de Maan gemaakt zijn van dezelfde materialen.

It's really strange that the Earth and the Moon are twins.

Het is echt vreemd dat de Aarde en de Maan een tweeling zijn.

All of the planets are made from different materials,

Alle planeten zijn gemaakt van verschillende materialen,

so they all have different isotopes,

dus hebben ze allemaal verschillende isotopen,

they all have their own genetic code.

ze hebben allemaal hun eigen genetische code.

No other planetary bodies have the same genetic relationship.

Geen andere planetaire lichamen hebben dezelfde genetische verwantschap.

Only the Earth and Moon are twins.

Alleen de Aarde en de Maan zijn tweelingen.

When I started working on the origin of the Moon,

Toen ik begon te werken aan de oorsprong van de Maan,

there were scientists that wanted to reject the whole idea of the giant impact.

waren er wetenschappers die het hele idee van de grote inslag wilden verwerpen.

They didn't see any way for this theory to explain the special relationship

Ze zagen geen enkele manier waarop deze theorie

de bijzondere relatie tussen de Aarde en de Maan kon verklaren.

between the Earth and the Moon.

We were all trying to think of new ideas.

We waren allemaal op zoek naar nieuwe ideeën.

The problem was, there weren't any better ideas.

Het probleem was dat er geen betere ideeën waren.

All of the other ideas had even bigger flaws.

Alle andere ideeën hadden nog grotere gebreken.

So we were trying to rescue the giant impact theory.

Dus probeerden we de grote-inslagtheorie te redden.

A young scientist in my group suggested that we try changing the spin

Een jonge wetenschapper in mijn groep

stelde voor de draaisnelheid van de grote inslag te wijzigen.

of the giant impact.

Maybe making the Earth spin faster could mix more material

Misschien zou het sneller laten draaien de Aarde

meer materiaal kunnen mengen en de Maan verklaren.

and explain the Moon.

The Mars-sized impactor had been chosen

De Mars-achtige inslagplaneet werd geselecteerd

because it could make the Moon

omdat hij zowel de Maan

and make the length of Earth's day.

als de lengte van de Aardedag zou verklaren.

People really liked that part of the model.

Mensen waren zeer gecharmeerd van dat deel van het model.

But what if something else determined the length of Earth's day?

Maar wat als er iets anders de lengte van de Aardedag bepaalde?

Then there would be many more possible giant impacts that could make the Moon.

Dan zouden er veel meer grote inslagen zijn

die de Maan hadden kunnen maken.

I was curious about what could happen,

Ik was nieuwsgierig naar wat er kon gebeuren,

so I tried simulating faster-spinning giant impacts,

dus probeerde ik sneller draaiende grote inslagen te simuleren

and I found that it is possible

en ik vond dat het mogelijk is

to make a disk out of the same mixture of materials as the planet.

een schijf te maken van hetzelfde materiaalmengsel als de planeet.

We were pretty excited.

We waren zeer enthousiast.

Maybe this was the way to explain the Moon.

Misschien kon dit de Maan verklaren.

The problem is, we also found that that's just not very likely.

Het probleem was dat we vonden dat het ook niet erg waarschijnlijk was.

Most of the time, the disk is different from the planet,

Meestal is de schijf anders dan de planeet

and it looked like making our Moon this way

en het tot stand komen van onze Maan op deze manier

would be an astronomical coincidence,

zou een astronomisch toeval zijn.

and it was just hard for everyone to accept the idea

En het was voor iedereen moeilijk om het idee te accepteren

that the Moon's special connection to Earth was an accident.

dat de speciale band tussen Aarde en Maan toeval was.

The giant impact theory was still in trouble,

De grote-inslagtheorie gaf nog steeds problemen

and we were still trying to figure out how to make the Moon.

en we waren nog steeds bezig om erachter te komen hoe de Maan te maken.

Then came the day when I realized my mistake.

Toen kwam de dag dat ik mijn fout realiseerde.

My student and I were looking at the data from these fast-spinning giant impacts.

Mijn student en ik waren de gegevens aan het bekijken

van deze snel draaiende grote inslagen.

On that day, we weren't actually thinking about the Moon,

We waren niet echt aan het nadenken over de Maan,

we were looking at the planet.

we keken naar de planeet.

The planet gets super-hot and partially vaporized

De planeet wordt superheet en verdampt gedeeltelijk

from the energy of the impact.

door de energie van de inslag.

But the data didn't look like a planet.

Maar de data zagen er niet uit als die van een planeet.

It looked really strange.

Het zag er echt vreemd uit.

The planet was weirdly connected to the disk.

De planeet was vreemd verbonden met de schijf.

I got that super-excited feeling

Ik kreeg dat super-enthousiaste gevoel

when something really wrong might be something really interesting.

wanneer iets echt fouts heel interessant kan zijn.

In all of my calculations,

In al mijn berekeningen had ik aangenomen

I had assumed there was a planet with a separate disk around it.

dat er een planeet was met een aparte schijf eromheen.

Calculating what was in the disk as how we tested

Door te berekenen wat er in de schijf zat,

testten we of een inslag de Maan kon maken.

whether an impact could make the Moon.

But it didn't look that simple anymore.

Maar zo eenvoudig zag het er niet meer uit.

We were making the mistake

We maakten de fout

of thinking that a planet was always going to look like a planet.

te denken dat een planeet er altijd zou gaan uitzien als een planeet.

On that day, I knew that a giant impact was making something completely new.

Op die dag wist ik dat een grote inslag iets compleet nieuws maakte.

I've had eureka moments.

Ik heb eureka-momenten gehad.

This was not one of them.

Dit was er geen.

(Laughter)

(Gelach)

I really didn't know what was going on.

Ik wist echt niet wat er gaande was.

I had this strange, new object in front of me

Ik had dit vreemde, nieuwe object voor me

and the challenge to try and figure it out.

en de uitdaging om het uit te vogelen.

What do you do when faced with the unknown?

Wat als je geconfronteerd wordt met het onbekende?

How do you even start?

Hoe begin je er zelfs aan?

We questioned everything:

Wij stelden alles in vraag.

What is a planet?

Wat is een planeet?

When is a planet no longer a planet anymore?

Wanneer is een planeet niet langer een planeet?

We played with new ideas.

We speelden met nieuwe ideeën.

We had to get rid of our old way of thinking,

We moesten ons ontdoen van onze oude manier van denken,

and by playing, I could throw away all of the data,

en al spelende,

kon ik alle gegevens, alle regels van de echte wereld overboord gooien,

all of the rules of the real world,

and free my mind to explore.

en mijn geest vrij maken om te verkennen.

And by making a mental space

Door het maken van een gedachtenruimte

where I could try out outrageous ideas

waar ik van de pot gerukte ideeën kon uitproberen

and then bring them back into the real world to test them,

om ze vervolgens in de echte wereld uit te testen,

I could learn.

kon ik leren.

And by playing, we learned so much.

En door te spelen, leerden we zo veel.

I combined my lab experiments with computer models

Ik combineerde mijn labexperimenten met computermodellen

and discovered that after most giant impacts,

en ontdekte dat na een grote inslag

the Earth is so hot, there's no surface.

de Aarde zo heet is dat er geen oppervlak is.

There's just a deep layer of gas that gets denser and denser with depth.

Het is een diepe laag gas die met de diepte dichter en dichter wordt.

The Earth would have been like Jupiter.

De Aarde zou als Jupiter zijn geweest.

There's nothing to stand on.

Er was niets om op te staan.

And that was just part of the problem.

En dat was slechts een deel van het probleem.

I wanted to understand the whole problem.

Ik wilde het hele probleem begrijpen.

I couldn't let go of the challenge to figure out what was really going on

Ik kon de uitdaging niet weerstaan om erachter te komen

wat er werkelijk aan de hand was bij grote inslagen.

in giant impacts.

It took almost two years

Het duurde bijna twee jaar

of throwing away old ideas

om de oude ideeën weg te gooien

and building new ones

en er nieuwe op te bouwen,

that we understood the data

zodat we de gegevens begrepen

and knew what it meant for the Moon.

en wisten wat het betekende voor de Maan.

I discovered a new type of astronomical object.

Ik ontdekte een nieuw type van astronomisch object.

It's not a planet.

Het is geen planeet.

It's made from planets.

Het is gemaakt van planeten.

A planet is a body whose self-gravity

Een planeet is een ding waarvan de eigen zwaartekracht

is strong enough to give it its rounded shape.

sterk genoeg is om het zijn ronde vorm te geven.

It spins around all together.

Het draait allemaal samen rond.

Make it hotter and spin it faster,

Maak het heter en laat het sneller draaien,

the equator gets bigger and bigger until it reaches a tipping point.

en de evenaar wordt groter en groter totdat het een omslagpunt bereikt.

Push past the tipping point,

Voorbij dat omslagpunt

and the material at the equator spreads into a disk.

spreidt het materiaal bij de evenaar zich uit tot een schijf.

It's now broken all the rules of being a planet.

Het heeft nu alle regels om een planeet te zijn verbroken.

It can't spin around together anymore,

Het kan niet meer samen ronddraaien,

its shape keeps changing as it gets bigger and bigger;

zijn vorm blijft veranderen als het groter en groter wordt;

the planet has become something new.

de planeet is iets nieuws geworden.

We gave our discovery its name:

We gaven onze ontdekking zijn naam:

synestia.

synestia.

We named it after the goddess Hestia,

We noemden het naar de godin Hestia,

the Greek goddess of the hearth and home,

de Griekse godin van huis en haard,

because we think the Earth became one.

omdat we denken dat de Aarde dat werd.

The prefix means "all together,"

Het voorvoegsel betekent ‘allemaal samen’,

to emphasize the connection between all of the material.

om de band tussen al het materiaal te benadrukken.

A synestia is what a planet becomes

Een synestia is wat een planeet wordt

when heat and spin push it over the limit of a spheroidal shape.

wanneer hitte en rotatie

hem over de grenzen van een bolvormige vorm duwen.

Would you like to see a synestia?

Willen jullie een synestia zien?

(Cheers)

(Gejuich)

In this visualization of one of my simulations,

In deze visualisatie van een van mijn simulaties

the young Earth is already spinning quickly from a previous giant impact.

draait de jonge Aarde reeds snel door een eerdere grote inslag.

Its shape is deformed, but our planet would be recognizable

Ze is vervormd, maar onze planeet zou herkenbaar zijn

by the water on its surface.

door het water op het oppervlak.

The energy from the impact vaporizes the surface,

De energie van de inslag verdampt het oppervlak,

the water, the atmosphere,

het water, de atmosfeer,

and mixes all of the gases together in just a few hours.

en mengt alle gassen in slechts een paar uur door elkaar.

We discovered that many giant impacts make synestias,

We ontdekten dat veel grote inslagen synestias maken,

but these burning, bright objects don't live very long.

maar deze vurige, heldere objecten leven niet erg lang.

They cool down, shrink and turn back into planets.

Ze koelen af, krimpen en worden weer planeten.

While rocky planets like Earth were growing,

Terwijl rotsachtige planeten zoals de Aarde aangroeiden,

they probably turned into synestias one or more times.

veranderden ze waarschijnlijk één of meerdere keren in synestias.

A synestia gives us a new way to solve the problem of the origin of the Moon.

Een synestia geeft ons een nieuwe manier

om het probleem van de oorsprong van de Maan op te lossen.

We propose that the Moon formed inside a huge, vaporous synestia.

Wij stellen voor dat de Maan gevormd werd in een grote, wazige synestia.

The Moon grew from magma rain

The Maan groeide door magmaregen

that condensed out of the rock vapor.

die condenseerde uit steendamp.

The Moon's special connection to Earth

De speciale band van de Maan met de Aarde

is because the Moon formed inside the Earth

is omdat de Maan zich binnen de Aarde vormde

when Earth was a synestia.

toen de Aarde een synestia was.

The Moon could have orbited inside the synestia for years,

De Maan kon jaren in de synestia hebben rondgedraaid,

hidden from view.

onttrokken aan het zicht.

The Moon is revealed by the synestia cooling and shrinking

De Maan wordt onthuld als de synestia koelt en krimpt

inside of its orbit.

tot binnen zijn baan.

The synestia turns into planet Earth

De synestia verandert pas in de planeet Aarde

only after cooling for hundreds of years longer.

na honderden jaren langer afkoelen.

In our new theory,

In onze nieuwe theorie

the giant impact makes a synestia,

maakt de grote inslag een synestia

and the synestia divides into two new bodies,

en de synestia splitst dan in twee nieuwe hemellichamen

creating our isotopically identical Earth and Moon.

en creëert zo onze isotopisch identieke Aarde en Maan.

Synestias have been created throughout the universe.

Synestias worden in het hele universum gecreëerd.

And we only just realized that by finding them in our imagination:

En door ze te vinden in onze verbeelding,

kwam nog maar pas de gedachte bij ons op:

What else am I missing in the world around me?

wat mis ik nog in de wereld om me heen?

What is hidden from my view by my own assumptions?

Wat houden mijn eigen aannames nog voor me verborgen?

The next time you look at the Moon,

De volgende keer dat je naar de Maan kijkt,

remember:

bedenk dan:

the things you think you know

de dingen die je denkt te weten

may be the opportunity to discover something truly amazing.

kunnen een kans zijn om iets echt geweldigs te ontdekken.

(Applause)

(Applaus)