What a planet needs to sustain life | Dave Brain

Tradutor: Valmir Araujo Revisor: Raissa Mendes

I'm really glad to be here.

Estou muito feliz por estar aqui.

I'm glad you're here,

Feliz por vocês estarem aqui, pois seria estranho se não estivessem.

because that would be a little weird.

(Risos)

I'm glad we're all here.

Estou feliz por todos nós estarmos aqui.

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

E por "aqui", não quero dizer aqui,

Or here.

ou aqui,

But here.

mas aqui.

I mean Earth.

Digo, na Terra.

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

E, por "nós", não quero dizer nós neste auditório,

but life,

mas a vida, toda forma de vida na Terra...

all life on Earth --

(Laughter)

(Risos)

from complex to single-celled,

da vida complexa à unicelular,

from mold to mushrooms

do mofo aos cogumelos,

to flying bears.

aos ursos voadores.

(Laughter)

(Risos)

The interesting thing is,

O interessante é que a Terra é o único lugar em que sabemos haver vida,

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

8.7 million species.

com 8,7 milhões de espécies.

We've looked other places,

Procuramos em outros lugares,

maybe not as hard as we should or we could,

talvez não tanto quanto poderíamos ou deveríamos,

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

mas procuramos, e não encontramos.

Earth is the only place we know of with life.

A Terra é o único lugar no qual sabemos que existe vida.

Is Earth special?

A Terra é especial?

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

É uma pergunta cuja resposta eu gostaria de ter desde criança,

since I was a small child,

e eu suspeito que 80% deste auditório já pensou a mesma coisa

and I suspect 80 percent of this auditorium

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

e também gostaria de saber a resposta.

To understand whether there are any planets --

Para saber se existe algum planeta

out there in our solar system or beyond --

em nosso sistema solar, ou além, em que a vida seja possível,

that can support life,

the first step is to understand what life here requires.

o primeiro passo é entender o que é necessário para que haja vida.

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

Acontece que, para esses 8,7 milhões de espécies,

life only needs three things.

a vida só precisa de três coisas.

On one side, all life on Earth needs energy.

Toda vida na Terra precisa de energia.

Complex life like us derives our energy from the sun,

Vida complexa, como a nossa, usa a energia do sol,

but life deep underground can get its energy

mas a vida subterrânea se vale da energia de reações químicas.

from things like chemical reactions.

There are a number of different energy sources

Há uma série de diferentes fontes de energia em todos os planetas.

available on all planets.

On the other side,

Por outro lado, toda vida precisa de alimento ou nutrição.

all life needs food or nourishment.

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

E isso parece difícil, especialmente se queremos um tomate suculento.

(Laughter)

(Risos)

However, all life on Earth derives its nourishment

No entanto, toda vida na Terra obtém sua nutrição

from only six chemical elements,

de somente seis elementos químicos,

and these elements can be found on any planetary body

e eles podem ser encontrados em qualquer corpo planetário,

in our solar system.

do nosso sistema solar.

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

O maior problema é aquele da foto do meio,

the thing that's hardest to achieve.

o mais difícil de se alcançar.

Not moose, but water.

Não o alce, mas a água.

(Laughter)

(Risos)

Although moose would be pretty cool.

Apesar de que o alce seria bem legal.

(Laughter)

(Risos)

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

E não água congelada, e não água em estado gasoso, mas água líquida.

This is what life needs to survive, all life.

É disso que a vida precisa para sobreviver.

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

E vários corpos do sistema solar não possuem água líquida,

and so we don't look there.

e então nós não procuramos lá.

Other solar system bodies might have abundant liquid water,

Outros corpos do sistema solar podem ter água líquida abundante

even more than Earth,

até mais do que a Terra,

but it's trapped beneath an icy shell,

mas a água está presa sob uma camada de gelo,

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

e então é difícil de acessar, difícil chegar lá,

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

é difícil até de saber se há vida ali.

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

Então nos restam poucos corpos sobre os quais vale a pena pensar.

So let's make the problem simpler for ourselves.

Vamos tornar o problema mais simples para nós.

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

Vamos pensar somente na água líquida na superfície de um planeta.

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

No nosso sistema solar, somente três corpos possuem

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

água líquida na superfície do planeta,

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

que são, na ordem de distância do sol: Vênus, Terra e Marte.

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

E é preciso haver uma atmosfera para a água ser líquida.

You have to be very careful with that atmosphere.

Mas a atmosfera deve obedecer a certas condições:

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

não pode ser uma atmosfera muito densa ou muito quente,

because then you end up too hot like Venus,

porque, se a temperatura for muita alta, como em Vênus,

and you can't have liquid water.

não poderá haver água líquida.

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

Mas, se existir pouca atmosfera e ela for muito fina e muito fria,

you end up like Mars, too cold.

então a temperatura será muito baixa, como em Marte.

So Venus is too hot, Mars is too cold,

Então, Vênus é muito quente, Marte é muito frio, e a Terra é perfeita.

and Earth is just right.

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

Podem olhar estas imagens atrás de mim e ver, automaticamente,

where life can survive in our solar system.

onde pode haver vida em nosso sistema solar.

It's a Goldilocks-type problem,

É um problema tipo "Cachinhos de Ouro", tão simples que uma criança pode entender.

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

However,

No entanto...

I'd like to remind you of two things

gostaria de lembrá-los de duas coisas da história da Cachinhos de Ouro

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

que não costumamos considerar, mas que acho muito relevantes aqui.

but that I think are really relevant here.

Number one:

Número um:

if Mama Bear's bowl is too cold

se a tigela da Mamãe Urso estiver muito fria

when Goldilocks walks into the room,

quando a Cachinhos de Ouro entra na sala,

does that mean it's always been too cold?

isso significa que a tigela sempre esteve muito fria?

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

Ou será que esteve na temperatura exata em algum momento anterior?

When Goldilocks walks into the room determines the answer

O instante em que Cachinhos de Ouro entra na sala determina

como entendemos a história.

that we get in the story.

And the same is true with planets.

E o mesmo se dá com os planetas.

They're not static things. They change.

Não são coisas estáticas: eles mudam,

They vary. They evolve.

eles variam, eles evoluem.

And atmospheres do the same.

E acontece o mesmo com as atmosferas.

So let me give you an example.

Deixem-me dar um exemplo.

Here's one of my favorite pictures of Mars.

Eis uma de minhas fotos favoritas de Marte.

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

Não é uma imagem de alta resolução, não é a imagem mais sexy,

it's not the most recent image,

não é a imagem mais recente,

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

mas é uma imagem que mostra leitos de rio esculpidos na superfície;

riverbeds carved by flowing, liquid water;

leitos de rio esculpidos por água líquida fluindo;

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

leitos de rio que demoram centenas ou milhares de anos para se formar.

This can't happen on Mars today.

Isso não acontece em Marte hoje.

The atmosphere of Mars today is too thin and too cold

A atmosfera de Marte hoje é muito fina e muito fria

for water to be stable as a liquid.

para a água ficar estável como líquido.

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

Esta imagem mostra que a atmosfera de Marte mudou,

and it changed in big ways.

e mudou enormemente.

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

E mudou de um estado que consideraríamos habitável,

because the three requirements for life were present long ago.

pois os três requisitos para a vida estavam presentes muito tempo atrás.

Where did that atmosphere go

Para onde foi essa atmosfera

that allowed water to be liquid at the surface?

que permitia que a água da superfície fosse líquida?

Well, one idea is it escaped away to space.

Bem, uma ideia é que ela tenha escapado para o espaço.

Atmospheric particles got enough energy to break free

Partículas atmosféricas conseguiram a energia suficiente

para fugir da gravidade do planeta,

from the gravity of the planet,

escaping away to space, never to return.

escapando para o espaço, e nunca voltando.

And this happens with all bodies with atmospheres.

E isso acontece com todos os corpos que têm atmosferas.

Comets have tails

Nas caudas dos cometas, as fugas atmosféricas são incrivelmente visíveis.

that are incredibly visible reminders of atmospheric escape.

But Venus also has an atmosphere that escapes with time,

Mas Vênus também tem uma atmosfera que escapa com o tempo;

and Mars and Earth as well.

Marte e a Terra também.

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

É tudo uma questão de grau e de escala.

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

Queremos descobrir o quanto escapou ao longo do tempo,

so we can explain this transition.

para podermos explicar essa transição.

How do atmospheres get their energy for escape?

Como as atmosferas conseguem a energia para escapar?

How do particles get enough energy to escape?

Como partículas obtêm energia para escapar?

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

Há duas formas, se formos reduzir um pouco as coisas.

Number one, sunlight.

Número um, luz solar.

Light emitted from the sun can be absorbed by atmospheric particles

A luz do Sol pode ser absorvida pelas partículas atmosféricas

and warm the particles.

e aquecê-las.

Yes, I'm dancing, but they --

Sim, estou dançando, mas elas...

(Laughter)

(Risos)

Oh my God, not even at my wedding.

Meu Deus, nem no meu casamento.

(Laughter)

(Risos)

They get enough energy to escape and break free

Elas conseguem energia suficiente para escapar

from the gravity of the planet just by warming.

da gravidade do planeta com o aquecimento apenas.

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

Uma segunda forma de se conseguir energia é o vento solar.

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

Estas são partículas, massas, material, expelidos da superfície do Sol,

and they go screaming through the solar system

e eles vão rompendo o sistema solar

at 400 kilometers per second,

a 400 quilômetros por segundo,

sometimes faster during solar storms,

às vezes até mais rápido durante tempestades solares,

and they go hurtling through interplanetary space

e eles vão avançando pelo espaço interplanetário

towards planets and their atmospheres,

em direção a planetas e suas atmosferas.

and they may provide energy

E podem fornecer energia

for atmospheric particles to escape as well.

para que as partículas atmosféricas escapem.

This is something that I'm interested in,

Isso é algo em que estou interessado, pois tem relação com a habitabilidade.

because it relates to habitability.

I mentioned that there were two things about the Goldilocks story

Eu disse que havia duas coisas na história da Cachinhos de Ouro

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

sobre as quais eu queria chamar a atenção de vocês.

and the second one is a little bit more subtle.

E a segunda é um pouco mais sutil.

If Papa Bear's bowl is too hot,

Se a tigela do Papai Urso está muito quente,

and Mama Bear's bowl is too cold,

e a tigela da Mamãe Urso está muito fria,

shouldn't Baby Bear's bowl be even colder

a tigela do Bebê Urso não deveria estar mais fria ainda

if we're following the trend?

pela lógica?

This thing that you've accepted your entire life,

Essas coisas que aceitamos nossa vida inteira,

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

podem não ser tão simples quando pensamos nelas um pouco mais.

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

E, claro, a distância de um planeta do Sol determina sua temperatura.

This has to play into habitability.

Isso mexe com a habitabilidade.

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

Mas talvez devêssemos considerar outras coisas também.

Maybe it's the bowls themselves

Talvez sejam as próprias tigelas

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

que estejam ajudando a determinar o final da história,

what is just right.

o que está correto.

I could talk to you about a lot of different characteristics

Eu poderia falar sobre diferentes características desses três planetas

of these three planets

that may influence habitability,

que podem influenciar a habitabilidade,

but for selfish reasons related to my own research

mas, por motivos egoístas relacionados aos meus estudos

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

e o fato de ser eu quem está controlando os slides, e vocês não...

(Laughter)

(Risos)

I would like to talk for just a minute or two

eu gostaria de falar por um minuto ou dois sobre campos magnéticos.

about magnetic fields.

Earth has one; Venus and Mars do not.

A Terra tem um; Vênus e Marte, não.

Magnetic fields are generated in the deep interior of a planet

Os campos magnéticos são gerados nas profundezas do planeta,

by electrically conducting churning fluid material

através de condução elétrica de material líquido em movimento,

that creates this big old magnetic field that surrounds Earth.

que cria esse grande e velho campo magnético em volta da Terra,

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

e, com uma bússola, sabemos onde está o Norte.

Em Vênus e Marte, isso não existe.

Venus and Mars don't have that.

If you have a compass on Venus and Mars,

Se tiverem uma bússola lá, parabéns: vocês estão perdidos.

congratulations, you're lost.

(Laughter)

(Risos)

Does this influence habitability?

Isso influencia a habitabilidade?

Well, how might it?

Mas como?

Muitos cientistas acham que o campo magnético num planeta

Many scientists think that a magnetic field of a planet

serves as a shield for the atmosphere,

serve como um escudo para a atmosfera,

deflecting solar wind particles around the planet

desviando as partículas de vento solar do planeta,

in a bit of a force field-type effect

criando uma espécie de campo de força,

having to do with electric charge of those particles.

que tem relação com a carga elétrica dessas partículas.

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

Mas prefiro pensar nisso como um protetor contra espirro num bufê de saladas.

(Laughter)

(Risos)

And yes, my colleagues who watch this later will realize

E, quando meus colegas assistirem a isso mais tarde, vão ver,

this is the first time in the history of our community

pela primeira vez na história da nossa comunidade,

that the solar wind has been equated with mucus.

que o vento solar foi equiparado a muco.

(Laughter)

(Risos)

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

Então, o resultado é que a Terra pode ter sido protegida

for billions of years,

por bilhões de anos, por termos um campo magnético,

because we've had a magnetic field.

Atmosphere hasn't been able to escape.

que não deixou a atmosfera escapar.

Mars, on the other hand, has been unprotected

Marte, por sua vez, ficou desprotegido, devido à falta de campo magnético

because of its lack of magnetic field,

and over billions of years,

e, ao longo de bilhões de anos, talvez a atmosfera tenha escapado,

maybe enough atmosphere has been stripped away

to account for a transition from a habitable planet

o que talvez explique a transição de um planeta habitável

to the planet that we see today.

para o planeta que vemos hoje.

Other scientists think that magnetic fields

Outros cientistas pensam que os campos magnéticos

may act more like the sails on a ship,

podem funcionar como as velas de um barco,

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

que permitem ao planeta interagir com mais energia dos ventos solares

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

do que ele conseguiria sozinho.

The sails may gather energy from the solar wind.

As velas podem capturar energia do vento solar,

The magnetic field may gather energy from the solar wind

o campo magnético pode capturar energia desse vento solar

that allows even more atmospheric escape to happen.

que permite mais fuga de atmosfera.

It's an idea that has to be tested,

Essa é uma ideia que precisa ser testada,

but the effect and how it works

mas parece claro o efeito e como funciona.

seems apparent.

That's because we know

Isso porque sabemos que a energia do vento solar

energy from the solar wind is being deposited into our atmosphere

vem sendo depositada em nossa atmosfera, aqui na Terra.

here on Earth.

That energy is conducted along magnetic field lines

A energia é conduzida por linhas do campo magnético para as regiões polares,

down into the polar regions,

resulting in incredibly beautiful aurora.

resultando na incrivelmente linda aurora.

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

Se tiverem a oportunidade de ver isso, é maravilhosa.

We know the energy is getting in.

Sabemos que a energia está entrando.

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

Estamos tentando medir quantas partículas estão saindo

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

e se o campo magnético influencia, de alguma maneira.

So I've posed a problem for you here,

Bem, coloquei o problema aqui para vocês, mas ainda não tenho a solução.

but I don't have a solution yet.

We don't have a solution.

Nós não temos a solução.

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

Mas estamos trabalhando nisso; como?

Enviamos sondas para os três planetas.

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

Some of them are orbiting now,

Algumas delas estão em órbita agora,

including the MAVEN spacecraft which is currently orbiting Mars,

incluindo a sonda MAVEN, atualmente na órbita de Marte,

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

com a qual estou envolvido, que é dirigido pela Universidade do Colorado.

out of the University of Colorado.

It's designed to measure atmospheric escape.

Foi projetada para medir a fuga da atmosfera.

We have similar measurements from Venus and Earth.

Temos medições parecidas feitas em Vênus e na Terra.

Once we have all our measurements,

Assim que tenhamos esses dados,

we can combine all these together, and we can understand

poderemos juntar isso tudo e entender

how all three planets interact with their space environment,

como esses três planetas interagem com seus ambientes espaciais,

with the surroundings.

com o que está ao redor,

And we can decide whether magnetic fields are important for habitability

e concluir se os campos magnéticos são críticos para a habitabilidade,

or not.

ou não.

Once we have that answer, why should you care?

Conhecida a resposta, por que nos preocupar?

I mean, I care deeply ...

Eu me preocupo profundamente....

(Risos)

And financially as well, but deeply.

Financeiramente também, mas profundamente.

(Laughter)

(Risos)

First of all, an answer to this question

Primeiro, a resposta a esse problema vai nos ensinar mais sobre esses planetas:

will teach us more about these three planets,

Venus, Earth and Mars,

Vênus, Terra e Marte.

not only about how they interact with their environment today,

Não apenas sobre como interagem com o ambiente hoje,

but how they were billions of years ago,

mas como eram há bilhões de anos,

whether they were habitable long ago or not.

se eram habitáveis tempos atrás, ou não.

It will teach us about atmospheres

Isso nos ensinará sobre atmosferas que estão ao nosso redor e próximas.

that surround us and that are close.

But moreover, what we learn from these planets

Além disso, o que aprendermos desses planetas

can be applied to atmospheres everywhere,

poderá ser aplicado a qualquer atmosfera,

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

incluindo planetas em observação, ao redor de outras estrelas.

For example, the Kepler spacecraft,

Por exemplo, a sonda Kepler,

which is built and controlled here in Boulder,

que foi construída e é controlada aqui, em Boulder.

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

Está observando uma região do tamanho de um selo postal, no céu,

for a couple years now,

já faz alguns anos, e encontrou milhares de planetas,

and it's found thousands of planets --

in one postage stamp-sized region of the sky

do tamanho de um selo postal, no céu,

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

que não cremos seja diferente de outras partes do céu.

We've gone, in 20 years,

Nós passamos, em 20 anos,

from knowing of zero planets outside of our solar system,

de zero conhecimento de planetas fora do nosso sistema solar

to now having so many,

para termos agora tantos que não sabemos quais investigar primeiro.

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

Any lever will help.

Qualquer ajuda é bem-vinda.

In fact, based on observations that Kepler's taken

Na verdade, com base em observações feitas pela Kepler

and other similar observations,

e observações semelhantes, acreditamos agora

we now believe that,

que, dos 200 bilhões de estrelas, apenas da Via Láctea,

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

on average, every star has at least one planet.

na média, cada estrela tenha pelo menos um planeta.

In addition to that,

Além disso,

estimates suggest there are somewhere between 40 billion and 100 billion

estimativas sugerem que há cerca de 40 bilhões a 100 bilhões

of those planets that we would define as habitable

desses planetas que poderiam ser considerados habitáveis,

in just our galaxy.

apenas na nossa galáxia.

We have the observations of those planets,

Temos as observações desses planetas,

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

mas ainda não sabemos quais são habitáveis.

Isso é meio como estar preso num espaço vermelho...

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

(Laughter)

(Risos)

on a stage

num palco,

and knowing that there are other worlds out there

sabendo que há outros mundos lá fora

and desperately wanting to know more about them,

e querendo, desesperadamente, saber mais sobre eles,

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

querendo obter dados e descobrir se, talvez, apenas um ou dois deles

are a little bit like you.

se parecem conosco.

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

Não dá pra fazer isso, não dá pra ir lá, ainda.

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

Então, temos de usar as ferramentas que foram desenvolvidas ao nosso redor,

for Venus, Earth and Mars,

para Vênus, Terra e Marte, e aplicá-las a essas outras situações,

and you have to apply them to these other situations,

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

tentar chegar a conclusões razoáveis a partir desses dados

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

e, então, identificarmos os melhores candidatos

for habitable planets, and those that are not.

a planetas habitáveis, e os que não são.

In the end, and for now, at least,

Por fim e por enquanto,

this is our red spot, right here.

este é nosso espaço vermelho, bem aqui.

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

Este é o único planeta que sabemos ser habitável,

although very soon we may come to know of more.

apesar de talvez, em breve, encontrarmos outros.

But for now, this is the only habitable planet,

Mas, agora, este é o único planeta habitável;

and this is our red spot.

este é nosso espaço vermelho.

I'm really glad we're here.

E estou muito feliz de estarmos aqui.

Thanks.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)