What a planet needs to sustain life | Dave Brain

Tłumaczenie: Marta Konieczna Korekta: Capa Girl

I'm really glad to be here.

Cieszę się, że tu jestem.

Oraz, że wy tu jesteście,

I'm glad you're here,

because that would be a little weird.

inaczej byłoby to dziwne.

I'm glad we're all here.

Cieszę się, że wszyscy tu jesteśmy.

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

Mówiąc "tu", nie mówię o tym miejscu,

Or here.

czy o tym,

But here.

ale o tym.

I mean Earth.

Mam na myśli Ziemię.

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

Mówiąc "my" nie chodzi o ludzi tu zebranych,

but life,

ale o życie,

całe życie na Ziemi...

all life on Earth --

(Laughter)

(Śmiech)

from complex to single-celled,

Od złożonych do jednokomórkowych,

from mold to mushrooms

od pleśni po grzyby,

to flying bears.

po latające niedźwiedzie.

(Śmiech)

(Laughter)

The interesting thing is,

Interesujące,

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

Ziemia to jedyne miejsce, o którym wiemy, że jest tu życie...

8.7 million species.

8,7 miliona gatunków.

We've looked other places,

Szukaliśmy gdzie indziej,

maybe not as hard as we should or we could,

może nie tak mocno jak powinniśmy,

ale szukaliśmy i nie znaleźliśmy nic.

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

Ziemia to jedyne miejsce.

Earth is the only place we know of with life.

Is Earth special?

Czy jest wyjątkowa?

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

Chciałbym znać tę odpowiedź

od wczesnego dzieciństwa,

since I was a small child,

and I suspect 80 percent of this auditorium

podejrzewam, że 80% was,

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

myślała o tym samym i też chce to wiedzieć.

To understand whether there are any planets --

By zrozumieć, czy są inne planety

w naszym Układzie Słonecznym i poza nim,

out there in our solar system or beyond --

that can support life,

które mogą utrzymać życie,

the first step is to understand what life here requires.

trzeba zrozumieć, co jest potrzebne do życia.

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

Okazuje się, że pośród 8,7 miliona gatunków,

życie potrzebuje trzech rzeczy.

life only needs three things.

Z jednej strony całe życie na Ziemi wymaga energii.

On one side, all life on Earth needs energy.

Complex life like us derives our energy from the sun,

Złożone życie jak my czerpie ją ze Słońca,

but life deep underground can get its energy

ale życie głęboko pod ziemią może ją zyskać

from things like chemical reactions.

w reakcjach chemicznych.

There are a number of different energy sources

Jest wiele różnych źródeł energii

available on all planets.

dostępnych na planetach.

On the other side,

A z drugiej strony,

all life needs food or nourishment.

życie potrzebuje pokarmu.

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

To dość wysokie wymagania, zwłaszcza dla wymagających roślin.

(Laughter)

(Śmiech)

However, all life on Earth derives its nourishment

Całe życie na Ziemi uzyskuje pokarm

z sześciu pierwiastków,

from only six chemical elements,

które można znaleźć w każdym obiekcie planetarnym

and these elements can be found on any planetary body

w naszym układzie.

in our solar system.

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

To stawia nas w połowie drogi,

the thing that's hardest to achieve.

to coś najtrudniejszego do zdobycia.

Not moose, but water.

Nie łoś, ale woda.

(Laughter)

(Śmiech)

Although moose would be pretty cool.

Choć łoś byłby całkiem fajny.

(Śmiech)

(Laughter)

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

Nie woda zamrożoną, nie gaz, tylko w stanie ciekłym.

This is what life needs to survive, all life.

Tego potrzebuje każda forma życia.

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

Wiele ciał w Układzie Słonecznym nie ma płynnej wody,

tam nie szukamy.

and so we don't look there.

Other solar system bodies might have abundant liquid water,

Inne mogą mieć jej pod dostatkiem,

even more than Earth,

nawet więcej niż Ziemia,

ale woda jest uwięziona pod lodową skorupą.

but it's trapped beneath an icy shell,

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

Ciężko się do niej dostać.

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

Ciężko sprawdzić, czy jest tam życie.

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

Zostaje więc kilka obiektów, nad którymi możemy się pochylić.

So let's make the problem simpler for ourselves.

Uprośćmy ten problem.

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

Weźmy pod uwagę tylko ciekłą wodę na powierzchni.

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

Tylko trzy ciała niebieskie w naszym systemie

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

mają ją na powierzchni,

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

w kolejności od Słońca to Wenus, Ziemia i Mars.

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

Myślicie, że przy ciekłej wodzie potrzebna jest atmosfera.

You have to be very careful with that atmosphere.

Ale trzeba być z nią ostrożnym.

Nie może być jej za dużo, nie może być za gruba, za ciepła,

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

because then you end up too hot like Venus,

bo będzie za gorąco, jak na Wenus,

and you can't have liquid water.

nie można już mieć ciekłej wody.

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

Ale gdy atmosfery jest za mało, jest za cienka i zbyt zimna,

kończy się to jak na Marsie, za zimno.

you end up like Mars, too cold.

So Venus is too hot, Mars is too cold,

Wenus za gorąca, Mars zbyt zimny,

and Earth is just right.

Ziemia jest w sam raz.

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

Patrząc na zdjęcia za mną od razu widać,

gdzie w naszym systemie może przetrwać życie.

where life can survive in our solar system.

It's a Goldilocks-type problem,

Jak w bajce o Złotowłosej,

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

nawet dziecko to zrozumie.

However,

Jednakże

I'd like to remind you of two things

chciałbym przypomnieć dwie sprawy.

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

Nie myślimy często o tej bajce,

but that I think are really relevant here.

ale ona naprawdę tu pasuje.

Po pierwsze.

Number one:

if Mama Bear's bowl is too cold

Jeśli miseczka mamy Miś jest za zimna,

when Goldilocks walks into the room,

gdy dziewczynka wchodzi do pokoju,

does that mean it's always been too cold?

czy znaczy to, że zawsze była taka?

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

A może jakiś czas temu była w sam raz?

When Goldilocks walks into the room determines the answer

To, kiedy Złotowłosa wchodzi do pokoju wpływa na odpowiedź,

that we get in the story.

którą dostajemy w opowieści.

To samo dotyczy planet.

And the same is true with planets.

They're not static things. They change.

One nie są statyczne, zmieniają się.

They vary. They evolve.

Różnią się od siebie, ewoluują.

And atmospheres do the same.

Tak samo atmosfery.

So let me give you an example.

Podam przykład.

Here's one of my favorite pictures of Mars.

To jedno z moich ulubionych zdjęć Marsa.

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

Nie ma najwyższej rozdzielczości, nie jest seksowne,

it's not the most recent image,

nie jest najnowsze,

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

ale pokazuje doliny rzek wyryte w krajobrazie planety.

riverbeds carved by flowing, liquid water;

Wyrzeźbione przez płynącą, ciekłą wodę.

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

Ich powstanie zajęło setki, tysiące, dziesiątki tysięcy lat.

This can't happen on Mars today.

To nie dzieje się dziś na Marsie.

Teraz atmosfera jest za cienka i zimna,

The atmosphere of Mars today is too thin and too cold

for water to be stable as a liquid.

aby woda utrzymała się w stanie ciekłym.

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

To zdjęcie mówi nam, że atmosfera Marsa zmieniła się

i to poważnie.

and it changed in big ways.

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

Ze stanu, który określilibyśmy zdatnym do zamieszkania,

because the three requirements for life were present long ago.

ponieważ trzy elementy życia były obecne już długo.

Gdzie podziała się atmosfera,

Where did that atmosphere go

dzięki której była tam woda ciekła?

that allowed water to be liquid at the surface?

Well, one idea is it escaped away to space.

Jeden pomysł głosi, ze uleciała w kosmos.

Atmospheric particles got enough energy to break free

Cząsteczki atmosfery miały dość energii, by uwolnić się

z grawitacji planety,

from the gravity of the planet,

escaping away to space, never to return.

ulatując na zawsze w przestrzeń.

And this happens with all bodies with atmospheres.

Tak jest ze wszystkimi ciałami z atmosferą.

Komety mają ogony,

Comets have tails

that are incredibly visible reminders of atmospheric escape.

to niesamowicie widoczne objawy ucieczki atmosferycznej.

But Venus also has an atmosphere that escapes with time,

Ale atmosfera Wenus też powoli ucieka,

podobnie jak Marsa czy Ziemi.

and Mars and Earth as well.

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

Wszystko zależy od stopnia i skali.

Chcielibyśmy odkryć, jak dużo jej uleciało w czasie,

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

so we can explain this transition.

abyśmy mogli wytłumaczyć to przejście.

How do atmospheres get their energy for escape?

Skąd atmosfery czerpią energię do ucieczki?

How do particles get enough energy to escape?

Jak udaje się to cząsteczkom?

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

Są dwa sposoby, trochę to uprościmy.

Number one, sunlight.

Po pierwsze, światło słoneczne.

Light emitted from the sun can be absorbed by atmospheric particles

Cząsteczki mogą je pochłaniać

and warm the particles.

i się ogrzewać.

Yes, I'm dancing, but they --

Tak tańczę, ale one...

(Laughter)

(Śmiech)

Oh my God, not even at my wedding.

O Boże, nie tańczyłem nawet na własnym weselu.

(Laughter)

(Śmiech)

Zyskują dość energii, by się uwolnić i uciec

They get enough energy to escape and break free

od grawitacji, tylko dzięki ogrzewaniu.

from the gravity of the planet just by warming.

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

Drugi sposób, to energia z wiatru słonecznego.

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

To cząsteczki, masa, materiał wyrzucone z powierzchni Słońca,

and they go screaming through the solar system

które przedzierają się przez Układ Słoneczny

at 400 kilometers per second,

z prędkością 400 km na sekundę,

czasem szybciej podczas burzy słonecznej,

sometimes faster during solar storms,

and they go hurtling through interplanetary space

pędzą przez przestrzeń międzyplanetarną

towards planets and their atmospheres,

w kierunku planet i ich atmosfer,

dostarczając energii

and they may provide energy

for atmospheric particles to escape as well.

cząsteczkom, które mogą uciec.

This is something that I'm interested in,

To mnie interesuje,

ponieważ dotyczy zamieszkiwalności.

because it relates to habitability.

I mentioned that there were two things about the Goldilocks story

Wspominałem o dwóch rzeczach przy bajce o Złotowłosej,

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

na które chciałem zwrócić uwagę.

and the second one is a little bit more subtle.

Druga jest nieco subtelniejsza.

If Papa Bear's bowl is too hot,

Skoro miseczka Taty Misia jest za gorąca,

and Mama Bear's bowl is too cold,

a miseczka Mamy Miś za zimna,

to czy miseczka Dzidziusia nie powinna być zimniejsza,

shouldn't Baby Bear's bowl be even colder

jeśli podążamy za tendencją?

if we're following the trend?

This thing that you've accepted your entire life,

Godziliśmy się z tym całe życie,

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

myśląc o tym więcej, to może nie być takie proste.

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

Oczywiście odległość od Słońca determinuje temperaturę.

This has to play into habitability.

To ma wpływ na zamieszkiwalność.

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

Ale może są jeszcze jakieś inne czynniki.

Maybe it's the bowls themselves

Może to chodzi o same miseczki,

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

które pomagają określić rezultat tej historii,

what is just right.

który jest w sam raz.

I could talk to you about a lot of different characteristics

Mógłbym mówić dużo o różnicach

of these three planets

tych trzech planet,

that may influence habitability,

wpływających na zamieszkiwalność,

but for selfish reasons related to my own research

ale z egoistycznych pobudek związanych z moimi badaniami

i faktem, że stoję tu z pilotem w ręku, a wy nie...

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

(Laughter)

(Śmiech)

I would like to talk for just a minute or two

Chciałbym pomówić przez minute czy dwie

about magnetic fields.

o polach magnetycznych.

Earth has one; Venus and Mars do not.

Ziemia je posiada, Wenus i Mars nie.

Magnetic fields are generated in the deep interior of a planet

Powstają głęboko we wnętrzu planety,

by electrically conducting churning fluid material

w wyniku przewodnictwa elektrycznego wzburzonego, płynnego materiału,

that creates this big old magnetic field that surrounds Earth.

który tworzy ogromne pole magnetyczne, otaczające Ziemię.

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

Mając kompas, wiecie gdzie jest północ.

Wenus i Mars tego nie mają.

Venus and Mars don't have that.

If you have a compass on Venus and Mars,

Jeśli macie kompas na tych planetach,

congratulations, you're lost.

gratulacje, jesteście zgubieni.

(Laughter)

(Śmiech)

Does this influence habitability?

Czy to wpływa na zamieszkiwalność?

Jak mogłoby?

Well, how might it?

Wielu naukowców sądzi, że pole

Many scientists think that a magnetic field of a planet

serves as a shield for the atmosphere,

działa jak tarcza ochronna atmosfery,

odbijająca cząsteczki wiatru słonecznego wokół planety

deflecting solar wind particles around the planet

in a bit of a force field-type effect

niczym pole siłowe.

having to do with electric charge of those particles.

Ma to związek z ich potencjałem elektrycznym.

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

Kojarzy mi się z plastikową osłonką produktów w barach sałatkowych.

(Śmiech)

(Laughter)

And yes, my colleagues who watch this later will realize

Koledzy, którzy obejrzą to później,

this is the first time in the history of our community

pomyślą, że pierwszy raz

that the solar wind has been equated with mucus.

ktoś porównał wiatr słoneczny do kichania czy kaszlu.

(Śmiech)

(Laughter)

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

W efekcie tego Ziemia mogła być chroniona

for billions of years,

przez miliardy lat,

because we've had a magnetic field.

bo mamy pole magnetyczne.

Atmosphere hasn't been able to escape.

Atmosfera nie mogła uciec.

Mars, on the other hand, has been unprotected

Mars nie był tak chroniony,

because of its lack of magnetic field,

bo nie ma pola magnetycznego.

and over billions of years,

W ciągu miliardów lat

maybe enough atmosphere has been stripped away

może dość atmosfery uleciało,

to account for a transition from a habitable planet

że przeszedł z zamieszkiwalnej planety,

to the planet that we see today.

na to, co widzimy dziś.

Inni naukowcy myślą, że pole magnetyczne

Other scientists think that magnetic fields

działa bardziej jak żagle na statku,

may act more like the sails on a ship,

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

pozwalając planecie współdziałać z większą energią od wiatru słonecznego

niż planeta mogłaby wejść w interakcję gdyby tego pola nie było.

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

The sails may gather energy from the solar wind.

Żagle mogą zbierać tę energię.

The magnetic field may gather energy from the solar wind

Pole magnetyczne może ją zbierać,

that allows even more atmospheric escape to happen.

przez co więcej atmosfery może ulatywać.

It's an idea that has to be tested,

Trzeba sprawdzić tę teorię,

ale jej efekt i to jak działa

but the effect and how it works

seems apparent.

zdaje się być oczywiste.

Ponieważ wiemy,

That's because we know

energy from the solar wind is being deposited into our atmosphere

że energia z wiatru słonecznego jest składowana w atmosferze

here on Earth.

tu na Ziemi.

That energy is conducted along magnetic field lines

Przewodzą ją linie pola magnetycznego

w obszary polarne,

down into the polar regions,

resulting in incredibly beautiful aurora.

stąd mamy przepiękne zorze.

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

Jeśli kiedyś je widzieliście, wiecie jak są cudowne.

We know the energy is getting in.

Wiemy, że energia dostaje się do środka.

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

Chcemy zbadać, jak wiele cząsteczek się przebija

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

i czy pole magnetyczne na to wpływa.

So I've posed a problem for you here,

Postawiłem was przed problemem,

ale nie znam jeszcze rozwiązania.

but I don't have a solution yet.

We don't have a solution.

Nie mamy rozwiązania.

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

Ale pracujemy nad tym. Jak to robimy?

Wysłaliśmy sondy na wszystkie 3 planety.

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

Some of them are orbiting now,

Niektóre krążą na orbicie,

including the MAVEN spacecraft which is currently orbiting Mars,

w tym MAVEN na orbicie Marsa,

z którym jestem związany, kierujemy nim stąd,

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

out of the University of Colorado.

z Uniwersytetu Kolorado.

It's designed to measure atmospheric escape.

Ma mierzyć ucieczkę atmosfery.

Mamy podobne pomiary z Wenus i Ziemi.

We have similar measurements from Venus and Earth.

Once we have all our measurements,

Kiedy je dokończymy,

we can combine all these together, and we can understand

porównamy je z sobą i będziemy mogli zrozumieć

how all three planets interact with their space environment,

jak te trzy planety współdziałają z kosmicznym środowiskiem,

with the surroundings.

ich otoczeniem.

And we can decide whether magnetic fields are important for habitability

Dowiemy się, czy pole magnetyczne jest ważne dla zamieszkiwalności,

or not.

czy nie.

Once we have that answer, why should you care?

Czy powinno was to obchodzić?

I mean, I care deeply ...

Mnie to bardzo obchodzi.

Nie tylko finansowo.

And financially as well, but deeply.

(Śmiech)

(Laughter)

First of all, an answer to this question

Odpowiedź na to pytanie

will teach us more about these three planets,

powie nam więcej o tych trzech planetach,

Venus, Earth and Mars,

Wenus, Ziemi i Marsie.

Nie tylko o ich obecnych interakcjach z przestrzenią,

not only about how they interact with their environment today,

but how they were billions of years ago,

ale o tym, jakie były miliardy lat temu.

whether they were habitable long ago or not.

Czy były zamieszkiwalne, czy nie.

It will teach us about atmospheres

Dowiemy się o atmosferach,

that surround us and that are close.

które nas otaczają i są blisko.

Co więcej, dowiemy się,

But moreover, what we learn from these planets

can be applied to atmospheres everywhere,

czy dotyczy to wszystkich atmosfer,

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

w tym planet zaobserwowanych wokół innych gwiazd.

For example, the Kepler spacecraft,

Na przykład Kepler

which is built and controlled here in Boulder,

zbudowany i sterowany tutaj w Boulder,

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

obserwuje obszar nieba wielkości znaczka pocztowego

for a couple years now,

od kilku lat.

Odkrył tysiące planet

and it's found thousands of planets --

in one postage stamp-sized region of the sky

w skrawku nieba wielkości znaczka,

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

który nie różni się niczym od innych części nieba.

We've gone, in 20 years,

W ciągu 20 lat przeszliśmy

from knowing of zero planets outside of our solar system,

od braku wiedzy o jakichkolwiek planetach,

to now having so many,

przez znajomość garstki,

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

po czasy, gdzie nie wiemy, za którą się najpierw zabrać.

Any lever will help.

Przyda się każda pomoc.

In fact, based on observations that Kepler's taken

Dzięki obserwacjom Keplera

i jemu podobnych

and other similar observations,

we now believe that,

uważamy obecnie,

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

że w samej Drodze Mlecznej jest 200 miliardów gwiazd,

on average, every star has at least one planet.

średnio każda z nich ma przynajmniej jedną planetę.

In addition to that,

W dodatku

estimates suggest there are somewhere between 40 billion and 100 billion

szacuje się, że od 40 do 100 miliardów

można określić, jako zamieszkałe.

of those planets that we would define as habitable

Tylko w naszej galaktyce.

in just our galaxy.

We have the observations of those planets,

Obserwujemy je,

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

ale jeszcze nie wiemy, na których może być życie.

To tak jakbyście musieli stać na czerwonej kropce...

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

(Laughter)

(Śmiech)

on a stage

na scenie,

wiedząc, że są tam inne światy,

and knowing that there are other worlds out there

desperacko chcąc wiedzieć o nich więcej,

and desperately wanting to know more about them,

przesłuchać je i odkryć, że jeden czy dwa

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

są trochę podobne do ciebie.

are a little bit like you.

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

Nie możesz tego zrobić, polecieć tam, jeszcze nie.

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

Musisz użyć narzędzi obok ciebie,

for Venus, Earth and Mars,

zbadać Wenus, Ziemię, Marsa

i odnieść je do innych przypadków,

and you have to apply them to these other situations,

mając nadzieję, że to wiarygodne odniesienie,

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

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

dzięki czemu będzie można określić najlepszych kandydatów

for habitable planets, and those that are not.

na zamieszkiwalne planety.

Jak narazie

In the end, and for now, at least,

this is our red spot, right here.

to nasza czerwona kropka.

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

Jedyna planeta, o której wiemy, że jest zamieszkana,

although very soon we may come to know of more.

a może już wkrótce poznamy kolejne.

But for now, this is the only habitable planet,

Na razie jest jedyna,

and this is our red spot.

nasza czerwona kropka.

I'm really glad we're here.

Cieszę się, że tu jesteśmy.

Thanks.

Dzięki.

(Applause)

(Brawa)