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

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

Nobody likes to make a mistake.

Ninguém gosta de fazer um erro.

And I made a whopping one.

E eu fiz um erro enorme.

And figuring out what I did wrong led to a discovery

Tentar descobrir esse erro, levou-me a uma descoberta

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

que alterou totalmente a forma como pensamos na Terra e na Lua.

I'm a planetary scientist,

Sou cientista planetária

and my favorite thing to do is smash planets together.

e o que mais gosto de fazer é fazer colidir planetas.

(Laughter)

(Risos)

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

No laboratório, posso disparar sobre rochas, usando canhões como este.

(Cannon shot)

(Disparo)

(Laughter)

(Risos)

In my experiments, I can generate the extreme conditions

Nas minhas experiências, posso gerar as condições extremas

during planet formation.

durante a formação de planetas.

And with computer models, I can collide whole planets together

Com modelos de computador, posso fazer colidir planetas inteiros

to make them grow,

para os obrigar aumentar

or I can destroy them.

ou posso destruí-los.

(Laughter)

(Risos)

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

Quero perceber como fazer a Terra e a Lua

and why the Earth is so different from other planets.

e porque é que a Terra é tão diferente dos outros planetas.

The leading idea for the origin of the Earth and Moon

A ideia principal para a origem da Terra e da Lua

is called the "giant impact theory."

chama-se a "teoria do impacto gigante".

Esta teoria afirma que um corpo do tamanho de Marte

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

atingiu a Terra, quando jovem,

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

e a Lua formou-se do disco de destroços em volta do planeta.

The theory can explain so many things about the Moon,

Esta teoria pode explicar muitas coisas sobre a Lua

but it has a huge flaw:

mas tem uma falha enorme:

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

implica que a Lua é feita sobretudo a partir desse planeta

do tamanho de Marte,

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

que a Terra e a Lua são feitas de materiais diferentes.

But that's not what we see.

Mas não é isso que vemos.

The Earth and the Moon are actually like identical twins.

A Terra e a Lua são como gémeas idênticas.

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

O código genético dos planetas está escrito nos isótopos dos elementos.

The Earth and Moon have identical isotopes.

A Terra e a Lua têm isótopos idênticos.

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

Isso significa que a Terra e a Lua são feitas dos mesmos materiais.

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

É muito estranho que a Terra e a Lua sejam gémeas.

All of the planets are made from different materials,

Todos os planetas são feitos de materiais diferentes,

so they all have different isotopes,

por isso todos têm diferentes isótopos,

they all have their own genetic code.

todos têm o seu código genético.

No other planetary bodies have the same genetic relationship.

Nenhum outro corpo planetário tem a mesma relação genética.

Only the Earth and Moon are twins.

Só a Terra e a Lua são gémeas.

When I started working on the origin of the Moon,

Quando comecei a trabalhar na origem da Lua,

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

já havia cientistas que queriam rejeitar essa ideia do impacto gigante.

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

Não viam como esta teoria podia explicar a relação especial

between the Earth and the Moon.

entre a Terra e a Lua.

We were all trying to think of new ideas.

Estávamos todos a tentar encontrar novas ideias.

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

O problema era que não havia ideias melhores.

All of the other ideas had even bigger flaws.

Todas as outras ideias ainda tinham falhas maiores.

So we were trying to rescue the giant impact theory.

Portanto, estávamos a tentar resgatar a teoria do impacto gigante.

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

Um jovem cientista do meu grupo

sugeriu que alterássemos a rotação do impacto gigantesco.

of the giant impact.

Maybe making the Earth spin faster could mix more material

Talvez que, se puséssemos a Terra a girar mais depressa

pudesse misturar mais materiais e explicar a Lua.

and explain the Moon.

The Mars-sized impactor had been chosen

Tinha-se escolhido um corpo de impacto do tamanho de Marte

because it could make the Moon

porque isso podia ter criado a Lua

and make the length of Earth's day.

e criado a duração do dia da Terra.

People really liked that part of the model.

As pessoas gostavam desta parte do modelo.

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

Mas e se fosse outra coisa a determinar a duração do dia da Terra?

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

Assim, poderia ter havido outros impactos gigantes que tivessem criado a Lua.

I was curious about what could happen,

Fiquei curiosa sobre o que poderia ter acontecido,

so I tried simulating faster-spinning giant impacts,

por isso tentei simular impactos gigantes com uma rotação mais rápida

and I found that it is possible

e descobri que era possível fazer um disco

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

a partir da mesma mistura de materiais do planeta.

We were pretty excited.

Ficámos muito entusiasmados.

Maybe this was the way to explain the Moon.

Talvez fosse essa a forma de explicar a Lua.

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

O problema é que também descobrimos que isso não seria muito provável.

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

Quase sempre, o disco é diferente do planeta

and it looked like making our Moon this way

e parecia que fazer a Lua desse modo

would be an astronomical coincidence,

seria uma coincidência astronómica,

and it was just hard for everyone to accept the idea

e era difícil aceitarmos a ideia

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

de que a ligação especial da Lua com a Terra fosse um acidente.

The giant impact theory was still in trouble,

A teoria do impacto gigante continuava ameaçada,

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

e continuámos a tentar perceber como fazer a Lua.

Then came the day when I realized my mistake.

Então, chegou o dia em que percebi o meu erro.

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

Os meus alunos e eu observávamos as informações

dos impactos gigantes de rotação rápida.

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

Nesse dia, não estávamos a pensar na Lua,

we were looking at the planet.

estávamos a observar o planeta.

The planet gets super-hot and partially vaporized

O planeta fica super quente e vaporiza parcialmente

from the energy of the impact.

com a energia do impacto.

But the data didn't look like a planet.

Mas os dados não pareciam os de um planeta.

It looked really strange.

Parecia realmente estranho.

The planet was weirdly connected to the disk.

O planeta estava estranhamente ligado ao disco.

I got that super-excited feeling

Eu tenho uma sensação super excitada

when something really wrong might be something really interesting.

quando uma coisa errada poderá ser uma coisa interessante.

In all of my calculations,

Em todos os meus cálculos,

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

eu tinha assumido que havia um planeta com um disco separado à volta.

Calculating what was in the disk as how we tested

Calculávamos o que havia no disco

para testar se um impacto podia criar a Lua.

whether an impact could make the Moon.

But it didn't look that simple anymore.

Mas as coisas já não eram tão simples.

We were making the mistake

Estávamos a fazer o erro

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

de pensar que um planeta iria sempre parecer-se com um planeta.

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

Naquele dia, percebi que um impacto gigante

tinha feito uma coisa totalmente nova.

I've had eureka moments.

Já tive momentos de "Eureca!",

This was not one of them.

mas este não foi um deles.

(Laughter)

(Risos)

I really didn't know what was going on.

Eu não percebia o que se estava a passar.

Tinha aquele objeto estranho, novo, à minha frente,

I had this strange, new object in front of me

and the challenge to try and figure it out.

e o desafio de tentar compreendê-lo.

What do you do when faced with the unknown?

O que é que fazemos quando enfrentamos o desconhecido?

How do you even start?

Como é que começamos?

We questioned everything:

Questionamos tudo.

What is a planet?

O que é um planeta?

When is a planet no longer a planet anymore?

Quando é que um planeta deixa de ser um planeta?

We played with new ideas.

Brincávamos com novas ideias.

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

Tivemos de pôr de lado a nossa velha forma de pensar

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

e, brinca brincando, abandonei todos os dados,

all of the rules of the real world,

todas as regras do mundo real

and free my mind to explore.

e libertei o meu espírito para poder explorar.

And by making a mental space

Abrindo um espaço mental

where I could try out outrageous ideas

em que podia tentar ideias extravagantes,

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

e depois trazê-las ao mundo real para as testar,

I could learn.

conseguiria aprender.

And by playing, we learned so much.

Brinca, brincando, aprendemos muito.

I combined my lab experiments with computer models

Combinei as experiências de laboratório com os modelos de computador

and discovered that after most giant impacts,

e descobri que, depois da maioria dos impactos gigantes,

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

a Terra está tão quente que não há superfície.

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

Há só uma espessa camada de gás cada vez mais densa com a profundidade.

The Earth would have been like Jupiter.

A Terra teria sido como Júpiter.

There's nothing to stand on.

Não havia nada onde pôr o pé.

And that was just part of the problem.

E essa era apenas uma parte do problema.

I wanted to understand the whole problem.

Eu queria perceber o problema total.

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

Não podia abandonar o desafio de perceber o que se estava a passar

in giant impacts.

nos impactos gigantes.

It took almost two years

Demorei quase dois anos a abandonar ideias antigas

of throwing away old ideas

and building new ones

e a criar ideias novas

that we understood the data

para compreendermos os dados

and knew what it meant for the Moon.

e perceber o que significam para a Lua.

I discovered a new type of astronomical object.

Descobri um novo tipo de objeto astronómico.

It's not a planet.

Não é um planeta,

It's made from planets.

é feito a partir de planetas.

A planet is a body whose self-gravity

Um planeta é um corpo cuja gravidade própria

is strong enough to give it its rounded shape.

é suficientemente forte para lhe dar a sua forma redonda.

It spins around all together.

Gira sobre si próprio.

Make it hotter and spin it faster,

Se aquecer e girar mais depressa,

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

o equador torna-se cada vez maior até chegar a um ponto crítico.

Push past the tipping point,

Passando esse ponto crítico,

and the material at the equator spreads into a disk.

o material no equador transforma-se num disco,

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

quebrando todas as regras de ser um planeta.

It can't spin around together anymore,

Deixa de poder girar.

its shape keeps changing as it gets bigger and bigger;

A forma continua a mudar, vai aumentando de tamanho.

the planet has become something new.

O planeta passa a ser uma coisa nova.

We gave our discovery its name:

Demos um nome a esta descoberta:

synestia.

sinestia.

We named it after the goddess Hestia,

Este nome tem origem na deusa Héstia,

the Greek goddess of the hearth and home,

a deusa grega da lareira e do lar,

because we think the Earth became one.

porque pensamos que foi nisso que a Terra se transformou.

The prefix means "all together,"

O prefixo significa "tudo junto",

to emphasize the connection between all of the material.

para sublinhar a ligação entre todos os materiais.

A synestia is what a planet becomes

A sinestia é aquilo em que um planeta se torna

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

quando o calor e a rotação o levam ao limite duma forma esferoide.

Would you like to see a synestia?

Gostavam de ver uma sinestia?

(Cheers)

(Aplausos)

In this visualization of one of my simulations,

Nesta visualização de uma das minhas simulações,

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

a jovem Terra já está a girar rapidamente depois de um impacto gigante anterior.

Its shape is deformed, but our planet would be recognizable

Está deformada, mas reconhecemos o nosso planeta

by the water on its surface.

pela água à superfície.

The energy from the impact vaporizes the surface,

A energia provocada pelo impacto

vaporiza a superfície, a água, a atmosfera,

the water, the atmosphere,

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

e mistura todos os gases em poucas horas.

We discovered that many giant impacts make synestias,

Descobrimos que muitos impactos gigantes criam sinestias,

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

mas estes objetos brilhantes, a arder, não vivem muito tempo.

They cool down, shrink and turn back into planets.

Arrefecem, encolhem, e voltam a ser planetas.

While rocky planets like Earth were growing,

Quando os planetas rochosos, como a Terra, estavam a crescer,

they probably turned into synestias one or more times.

provavelmente transformaram-se em sinestias mais do que uma vez.

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

Uma sinestia dá-nos uma nova forma de resolver o problema da origem da Lua.

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

Propomos que a Lua se formou

no interior de uma enorme sinestia vaporosa.

The Moon grew from magma rain

A Lua cresceu a partir da chuva de magma

that condensed out of the rock vapor.

que se condensou a partir do vapor rochoso.

The Moon's special connection to Earth

A ligação especial da Lua com a Terra

is because the Moon formed inside the Earth

justifica-se porque a Lua se formou dentro da Terra,

when Earth was a synestia.

quando a Terra era uma sinestia.

The Moon could have orbited inside the synestia for years,

A Lua poderá ter orbitado dentro da sinestia, durante anos,

hidden from view.

oculta à vista.

The Moon is revealed by the synestia cooling and shrinking

A Lua é revelada quando a sinestia arrefece e encolhe

inside of its orbit.

dentro da sua órbita.

The synestia turns into planet Earth

A sinestia transforma-se no planeta Terra,

only after cooling for hundreds of years longer.

só depois de arrefecer durante centenas de anos.

In our new theory,

Na nossa nova teoria,

the giant impact makes a synestia,

o impacto gigante cria uma sinestia

and the synestia divides into two new bodies,

e a sinestia divide-se em dois novos corpos,

creating our isotopically identical Earth and Moon.

criando a Terra e a Lua idênticas quanto aos isótopos.

Synestias have been created throughout the universe.

Têm sido criadas sinestias por todo o universo.

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

Só percebemos isso através da nossa imaginação:

What else am I missing in the world around me?

que mais me escapa no mundo à minha volta?

What is hidden from my view by my own assumptions?

O que está oculto à minha vista pelos meus pressupostos?

The next time you look at the Moon,

Da próxima vez que olharem para a Lua,

remember:

não se esqueçam:

the things you think you know

as coisas que julgamos saber

may be the opportunity to discover something truly amazing.

podem ser a oportunidade de descobrir qualquer coisa fantástica.

(Applause)

(Aplausos)