Why Earth may someday look like Mars | Anjali Tripathi

Translator: Joseph Geni Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Vertaald door: Mirjam van Dijk Nagekeken door: Peter van de Ven

So when you look out at the stars at night,

Als je 's nachts naar de sterren kijkt,

it's amazing what you can see.

is het verbazingwekkend wat je ziet.

It's beautiful.

Het is mooi.

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

Maar wat nog verbazingwekkender is, is wat je niet ziet.

because what we know now

We weten nu

is that around every star or almost every star,

dat bij elke ster, of vrijwel elke ster,

there's a planet,

een planeet zit,

or probably a few.

en waarschijnlijk meerdere.

So what this picture isn't showing you

Dus wat dit plaatje je niet laat zien,

are all the planets that we know about

zijn alle planeten die we kennen

out there in space.

daar in het heelal.

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

Wanneer we denken aan planeten, denken we snel aan dingen ver weg

that are very different from our own.

die erg anders zijn dan wat we hier kennen.

But here we are on a planet,

Maar hier zijn we op een planeet

and there are so many things that are amazing about Earth

en er zijn zo veel dingen die verbazingwekkend zijn aan de Aarde

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

dat we oneindig ver zoeken naar dingen die daarop lijken.

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

En tijdens onze zoektocht vinden we verbazingwekkende dingen.

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

Maar ik wil jullie vertellen over iets verbazingwekkends hier op Aarde.

And that is that every minute,

En dat is dat per minuut

400 pounds of hydrogen

zo'n 180 kilo waterstof

and almost seven pounds of helium

en drie kilo helium

escape from Earth into space.

van de Aarde ontsnappen, het heelal in.

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

Deze gassen verdwijnen en komen nooit meer terug.

So hydrogen, helium and many other things

Waterstof, helium en nog wat dingen

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

vormen samen de atmosfeer van de Aarde.

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

De atmosfeer is niet meer dan gassen die deze dunne blauwe lijn vormen,

that's seen here from the International Space Station,

zoals hier te zien vanaf het International Space Station

a photograph that some astronauts took.

op een foto gemaakt door astronauten.

And this tenuous veneer around our planet

En deze ijle fineerlaag om onze planeet

is what allows life to flourish.

is waardoor het leven hier goed gedijt.

It protects our planet from too many impacts,

Het beschermt onze planeet tegen al te veel inslagen

from meteorites and the like.

van meteorieten en dergelijke.

And it's such an amazing phenomenon

En het is zo'n verbazingwekkend fenomeen

that the fact that it's disappearing

dat het feit dat het aan het verdwijnen is je zorgen zou moeten baren.

should frighten you, at least a little bit.

Op z'n minst een beetje.

So this process is something that I study

Ik bestudeer dit proces

van ontsnapping uit de atmosfeer.

and it's called atmospheric escape.

So atmospheric escape is not specific to planet Earth.

Ontsnapping uit de atmosfeer is niet specifiek iets van de Aarde.

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

Het is volgens mij inherent aan planeet-zijn,

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

omdat planeten, niet alleen de Aarde maar overal in het universum,

can undergo atmospheric escape.

onderhevig kunnen zijn aan ontsnapping uit de atmosfeer.

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

En de manier waarop dat gebeurt, vertelt ons iets over de planeet zelf.

Because when you think about the solar system,

Als je denkt aan het zonnestelsel,

you might think about this picture here.

denk je wellicht aan dit plaatje.

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

En dan zeg je dat er acht planeten zijn, of misschien negen.

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

Voor degenen die zich bij dit plaatje ongemakkelijk voelen,

I will add somebody for you.

voeg ik wat toe.

(Laughter)

(Gelach)

Courtesy of New Horizons, we're including Pluto.

Met dank aan New Horizons tellen we Pluto mee.

And the thing here is,

Voor het doel van deze talk

for the purposes of this talk and atmospheric escape,

en het fenomeen van ontsnapping uit de atmosfeer

Pluto is a planet in my mind,

is Pluto een planeet,

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

net zoals planeten om andere sterren die we niet kunnen zien

are also planets.

ook planeten zijn.

So fundamental characteristics of planets

Een fundamentele eigenschap van planeten

include the fact that they are bodies

is dat het lichamen zijn

that are bound together by gravity.

die bij elkaar gehouden worden door zwaartekracht.

So it's a lot of material just stuck together

Het is een hoop materiaal aan elkaar geklonterd

with this attractive force.

door deze aantrekkingskracht.

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

Deze lichamen zijn enorm groot en hebben heel veel zwaartekracht.

That's why they're round.

Daardoor zijn ze rond.

So when you look at all of these,

Als je naar al deze planeten kijkt,

including Pluto,

inclusief Pluto,

they're round.

dan zijn ze rond.

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

Je kunt dus zien dat er zwaartekracht is.

But another fundamental characteristic about planets

Een andere eigenschap van planeten

is what you don't see here,

kun je hier niet zien.

and that's the star, the Sun,

Dat is de ster, de Zon,

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

waar alle planeten in het zonnestelsel omheen draaien.

And that's fundamentally driving atmospheric escape.

En dat is de oorzaak van ontsnapping uit de atmosfeer.

The reason that fundamentally stars drive atmospheric escape from planets

De reden dat sterren ontsnapping uit de atmosfeer veroorzaken,

is because stars offer planets particles and light and heat

is dat sterren aan planeten deeltjes en licht en warmte bieden

that can cause the atmospheres to go away.

die de atmosfeer kunnen laten verdwijnen.

So if you think of a hot-air balloon,

Als je denkt aan een heteluchtballon

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

of je kijkt naar deze foto van lantaarns op een festival in Thailand,

you can see that hot air can propel gasses upward.

kun je zien dat warme lucht gassen naar boven laat gaan.

And if you have enough energy and heating,

En als je genoeg energie en warmte hebt,

which our Sun does,

zoals onze Zon,

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

dan kan het gas, wat erg licht is en alleen gebonden is door zwaartekracht,

it can escape into space.

ontsnappen naar het heelal.

And so this is what's actually causing atmospheric escape

Dit is wat ontsnapping uit de atmosfeer veroorzaakt,

here on Earth and also on other planets --

zowel op Aarde als op andere planeten --

that interplay between heating from the star

dit samenspel tussen opwarming door de ster

and overcoming the force of gravity on the planet.

en het overwinnen van de zwaartekracht van de planeet.

So I've told you that it happens

Ik heb je verteld dat dit gebeurt

at the rate of 400 pounds a minute for hydrogen

met een snelheid van 180 kilo per minuut voor waterstof

and almost seven pounds for helium.

en drie kilo per minuut voor helium.

But what does that look like?

Maar hoe ziet dat er dan uit?

Well, even in the '80s,

Al in de jaren 80

we took pictures of the Earth

fotografeerden we de Aarde

in the ultraviolet

in het ultraviolette spectrum met de Dynamic Explorer-satelliet van NASA.

using NASA's Dynamic Explorer spacecraft.

So these two images of the Earth

Deze twee foto's van de Aarde

show you what that glow of escaping hydrogen looks like,

laten zien hoe de gloed van ontsnappend waterstof eruitziet.

shown in red.

Dat is de rode gloed.

And you can also see other features like oxygen and nitrogen

Je kunt ook andere dingen zien, zoals zuurstof en stikstof

in that white glimmer

in dat witte schijnsel

in the circle showing you the auroras

in de ring met het noorderlicht

and also some wisps around the tropics.

en ook wat slierten bij de evenaar.

So these are pictures that conclusively show us

Dit zijn foto's die onomstotelijk laten zien

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

dat onze atmosfeer niet alleen gebonden is aan ons hier op Aarde,

but it's actually reaching out far into space,

maar dat het ver het heelal in gaat.

and at an alarming rate, I might add.

En in een alarmerend tempo.

But the Earth is not alone in undergoing atmospheric escape.

Niet alleen de Aarde heeft last van deze ontsnappingen.

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

Mars, onze directe buur, is veel kleiner dan de Aarde

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

en heeft veel minder zwaartekracht waarmee het de atmosfeer vast kan houden.

And so even though Mars has an atmosphere,

Mars heeft een atmosfeer,

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

maar die is veel dunner dan die van de Aarde.

Just look at the surface.

Kijk maar naar het oppervlak.

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

Je ziet kraters die erop wijzen dat er geen atmosfeer was

that could stop those impacts.

die de inslagen kon voorkomen.

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

We zien ook dat het de 'rode planeet' is.

and atmospheric escape plays a role

Ontsnapping uit de atmosfeer heeft er mede toe geleid

in Mars being red.

dat Mars rood is.

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

Dat is omdat we denken dat Mars een natter verleden kent.

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

Wanneer water genoeg energie krijgt, valt het uiteen in waterstof en zuurstof.

and hydrogen being so light, it escaped into space,

Waterstof is zo licht dat het naar het heelal ontsnapte

and the oxygen that was left

en de zuurstof die overbleef,

oxidized or rusted the ground,

liet de grond oxideren of roesten

making that familiar rusty red color that we see.

waardoor we nu de bekende rode kleur hebben.

So it's fine to look at pictures of Mars

We kunnen foto's van Mars bekijken

and say that atmospheric escape probably happened,

en concluderen dat sprake is van ontsnapping uit de atmosfeer,

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

maar NASA heeft nu een sonde op Mars, de MAVEN-satelliet,

and its actual job is to study atmospheric escape.

die de ontsnapping uit de atmosfeer daadwerkelijk onderzoekt.

It's the Mars Atmosphere and Volatile Evolution spacecraft.

MAVEN staat voor 'Mars Atmosphere and Volatile Evolution'.

And results from it have already shown pictures very similar

De eerste foto's zijn vergelijkbaar met wat we op Aarde zien.

to what you've seen here on Earth.

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

We weten al lang dat Mars atmosfeer verliest.

but we have some stunning pictures.

Toch blijven de foto's indrukwekkend.

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

Hier zie je in het rood de omvang van Mars

is the size of Mars,

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

en in het blauw de waterstof die ontsnapt.

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

De waterstof komt tot tien keer verder dan de grootte van de planeet.

Ver genoeg om niet langer gebonden te zijn aan de planeet.

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

It's escaping off into space.

Het ontsnapt het heelal in.

And this helps us confirm ideas,

Dit helpt om vermoedens te bevestigen,

bijvoorbeeld waarom Mars rood is door het ontsnapte waterstof.

like why Mars is red, from that lost hydrogen.

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

Maar waterstof is niet het enige gas dat ontsnapt.

I mentioned helium on Earth and some oxygen and nitrogen,

Ik noemde al helium op Aarde, en zuurstof en stikstof.

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

MAVEN laat ons ook het zuurstofverlies op Mars zien.

And you can see that because oxygen is heavier,

Omdat zuurstof zwaarder is dan waterstof

it can't get as far as the hydrogen,

gaat het minder ver weg,

but it's still escaping away from the planet.

maar het ontsnapt wel.

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

Je ziet dat de zuurstof ook buiten de rode cirkel is.

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

Dat we ontsnapping uit de atmosfeer niet alleen bij onze eigen planeet zien

but we can study it elsewhere and send spacecraft

maar ook bij andere planeten,

allows us to learn about the past of planets

stelt ons in staat om te leren over het verleden van planeten.

but also about planets in general

Maar ook over planeten in het algemeen

and Earth's future.

en over de toekomst van de Aarde.

So one way we actually can learn about the future

We kunnen leren over de toekomst

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

door planeten te onderzoeken die we niet kunnen zien.

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

Voordat ik daar verder op inga,

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

waarschuw ik jullie dat ik van Pluto niet zulke mooie foto's kan laten zien,

which might be disappointing,

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

simpelweg omdat we die nog niet hebben.

But the New Horizons mission is currently studying atmospheric escape

Maar de New Horizons-missie bestudeert nu

being lost from the planet.

de ontsnapping uit de atmosfeer bij Pluto.

So stay tuned and look out for that.

Dus hou het in de gaten.

But the planets that I did want to talk about

De planeten waar ik het over wil hebben,

are known as transiting exoplanets.

zijn de overgaande exoplaneten.

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

Elke planeet die om een ster draait anders dan onze Zon

is called an exoplanet, or extrasolar planet.

wordt een exoplaneet genoemd.

And these planets that we call transiting

En de planeten die we 'overgaand' noemen,

have the special feature

hebben als kenmerk

that if you look at that star in the middle,

dat als je naar de ster kijkt,

you'll see that actually it's blinking.

deze knippert.

And the reason that it's blinking

De oorzaak van het knipperen

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

is dat er planeten voorlangs gaan,

waardoor die planeten het licht van de ster blokkeren

and it's that special orientation

where the planets are blocking the light from the star

that allows us to see that light blinking.

wat wij als knipperen zien.

And by surveying the stars in the night sky

Door de nachtelijke hemel af te speuren

for this blinking motion,

op zoek naar knipperende sterren,

we are able to find planets.

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

kunnen we planeten vinden.

Op deze manier hebben we al ruim 5.000 planeten ontdekt

in onze eigen Melkweg

in our own Milky Way,

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

en we weten dat er nog veel meer zijn.

Als we kijken naar het licht van deze sterren,

So when we look at the light from these stars,

zien we dus niet de planeet zelf,

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

but you actually see a dimming of the light

maar wel het wegvallen van licht.

that we can record in time.

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

Het licht vermindert als de planeet voor de ster staat

and that's that blinking that you saw before.

en dat is het knipperen wat we zojuist zagen.

So not only do we detect the planets

We kunnen niet alleen de planeten opsporen,

but we can look at this light in different wavelengths.

maar ook de verschillende golflengten van het licht.

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

We kunnen ook naar de Aarde en naar Mars kijken vanuit het ultraviolette spectrum.

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

Als we met de Hubble Space-telescoop kijken naar de overgaande exoplaneten,

we find that in the ultraviolet,

zien we in het ultraviolette spectrum een veel nadrukkelijker knipperen,

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

veel minder licht van de ster

when the planet is passing in front.

wanneer de planeet er voorlangs gaat.

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

We denken dat dit komt doordat er een vergrote atmosfeer van waterstof

all around the planet

om de planeet zit,

that's making it look puffier

waardoor deze opgezwollen lijkt

and thus blocking more of the light that you see.

en meer licht blokkeert.

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

Met deze techniek hebben we meerdere overgaande exoplaneten ontdekt

a few transiting exoplanets that are undergoing atmospheric escape.

die onderhevig zijn aan ontsnapping uit de atmosfeer.

And these planets can be called hot Jupiters,

Sommige van deze planeten kunnen we hete Jupiters noemen,

for some of the ones we've found.

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

omdat het gasplaneten zijn zoals Jupiter.

but they're so close to their star,

Maar ze staan erg dicht bij hun ster,

about a hundred times closer than Jupiter.

zo'n honderd keer dichterbij dan Jupiter.

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

Omdat er zoveel lichtgewicht gas is dat kan ontsnappen

and all this heating from the star,

en door de opwarming van de zon,

you have completely catastrophic rates of atmospheric escape.

heeft de ontsnapping uit de atmosfeer een rampzalige snelheid.

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

In tegenstelling tot de waterstof die met 180 kilo per minuut ontsnapt aan de Aarde,

for these planets,

gaat het bij deze planeten

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

om ruim een half miljard kilo waterstof per minuut.

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

Je vraagt je misschien af of dat het einde van die planeten betekent.

And this is a question that people wondered

Dat is de vraag die we ons ook stelden

when they looked at our solar system,

toen we naar ons zonnestelsel keken,

because planets closer to the Sun are rocky,

omdat planeten dicht bij de Zon rotsachtig zijn

and planets further away are bigger and more gaseous.

en planeten verder weg groter zijn en meer gas hebben.

Could you have started with something like Jupiter

Kan een planeet begonnen zijn als Jupiter

that was actually close to the Sun,

en al het gas verloren zijn?

and get rid of all the gas in it?

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

We denken dat als je iets als een hete Jupiter hebt,

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

dat niet een Mercurius of Aarde wordt.

But if you started with something smaller,

Maar als je begint met iets kleiners,

it's possible that enough gas would have gotten away

is het mogelijk dat zoveel gas ontsnapt

that it would have significantly impacted it

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

dat je iets heel anders overhoudt.

So all of this sounds sort of general,

Dit klinkt allemaal algemeen

en het is aardig om na te denken over het zonnestelsel,

and we might think about the solar system,

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

maar wat heeft het te maken met ons op Aarde?

Well, in the far future,

In de verre toekomst

the Sun is going to get brighter.

wordt de Zon feller.

And as that happens,

Wanneer dat gebeurt,

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

wordt de warmte die we krijgen van de Zon erg hevig.

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

Op dezelfde manier als dat nu gas wegstroomt van een hete Jupiter,

gas is going to stream off from the Earth.

zal gas dan ontsnappen van de Aarde.

And so what we can look forward to,

Waar we dus naar kunnen uitkijken,

or at least prepare for,

of ons in ieder geval op kunnen voorbereiden,

is the fact that in the far future,

is het feit dat in de toekomst

the Earth is going to look more like Mars.

de Aarde meer op Mars gaat lijken.

Our hydrogen, from water that is broken down,

Onze waterstof, van water dat uiteen valt,

is going to escape into space more rapidly,

zal sneller het heelal in ontsnappen

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

en dan blijven we over met een droge rode planeet.

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

Wees gerust, dat duurt nog wel een paar miljard jaar,

so there's some time to prepare.

dus we hebben tijd voor voorbereidingen.

(Laughter)

(Gelach)

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

Maar ik wil dat je weet wat er aan de hand is.

Niet alleen in de toekomst, maar ontsnapping uit de atmosfeer gebeurt nu.

not just in the future,

but atmospheric escape is happening as we speak.

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

Je hoort over indrukwekkende wetenschap die zich afspeelt in het heelal

and planets that are far away,

en over planeten heel ver weg.

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

We onderzoeken die planeten om over hun wereld te leren.

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

Maar terwijl we leren over Mars of exoplaneten zoals hete Jupiters,

we find things like atmospheric escape

ontdekken we dingen als ontsnapping uit de atmosfeer,

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

die ons veel leren over onze eigen planeet, de Aarde.

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

Realiseer je dat, wanneer je weer eens denkt dat het heelal ver weg is.

Thank you.

Dankjewel.

(Applause)

(Applaus)