What a planet needs to sustain life | Dave Brain

Tradutor: Leandro Oliveira Revisora: Hamilton Abreu

I'm really glad to be here.

Estou muito grato por estar aqui,

I'm glad you're here,

fico grato por vocês estarem aqui,

because that would be a little weird.

se não, seria um pouco estranho.

I'm glad we're all here.

Fico grato por estarmos todos aqui.

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

E quando digo "aqui", não quero dizer aqui

Or here.

Ou aqui.

But here.

Mas aqui.

I mean Earth.

Na Terra.

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

E quando digo "nós", não me refiro a nós deste auditório,

but life,

mas à vida,

all life on Earth --

todas as vidas na Terra.

(Laughter)

(Risos)

from complex to single-celled,

Dos seres complexos até aos unicelulares,

from mold to mushrooms

do bolor aos cogumelos,

to flying bears.

até aos ursos "voadores".

(Laughter)

(Risos)

The interesting thing is,

E o que é interessante é que

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

a Terra é o único lugar que sabemos que possui vida

— 8,7 milhões de espécies.

8.7 million species.

We've looked other places,

Nós já procurámos noutros lugares

maybe not as hard as we should or we could,

talvez não tanto quanto deveríamos ou poderíamos,

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

mas já procurámos e não encontrámos outros;

Earth is the only place we know of with life.

a Terra é o único lugar que conhecemos com vida.

Is Earth special?

Será que a Terra é especial?

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

É uma pergunta para a qual eu queria ter a resposta

desde que era criança

since I was a small child,

e acho que 80% dos que estão neste auditório

and I suspect 80 percent of this auditorium

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

já pensaram o mesmo, e também queriam saber a resposta.

To understand whether there are any planets --

Para entender se existem planetas

— no sistema solar ou para além dele —

out there in our solar system or beyond --

that can support life,

que podem sustentar vida,

the first step is to understand what life here requires.

o primeiro passo é entender o que é necessário para se ter vida aqui.

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

De todas as 8,7 milhões de espécies,

life only needs three things.

a vida só precisa de três coisas.

Por um lado, toda a vida na Terra precisa de energia

On one side, all life on Earth needs energy.

Complex life like us derives our energy from the sun,

vida complexa, como nós, precisa da energia solar

but life deep underground can get its energy

mas a vida no subsolo consegue a sua própria energia

from things like chemical reactions.

através de reações químicas, por exemplo.

There are a number of different energy sources

Há uma série de diferentes fontes de energia

available on all planets.

disponíveis em todos os planetas.

On the other side,

Por outro lado,

all life needs food or nourishment.

toda a vida precisa de alimentos.

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

E isto parece complicado, especialmente se quiserem um tomate suculento.

(Laughter)

(Risos)

However, all life on Earth derives its nourishment

No entanto, toda a vida na Terra obtém alimentos

from only six chemical elements,

de apenas seis elementos químicos

and these elements can be found on any planetary body

e esses elementos podem ser encontrados em qualquer corpo planetário

in our solar system.

no nosso sistema solar.

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

Só resta a coisa no meio, que é mais difícil de obter.

the thing that's hardest to achieve.

Not moose, but water.

E não é o alce, mas a água.

(Laughter)

(Risos)

Although moose would be pretty cool.

Contudo, um alce seria muito fixe.

(Laughter)

(Risos)

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

E não é água congelada, nem gasosa, mas água líquida.

This is what life needs to survive, all life.

É isso que a vida precisa para sobreviver.

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

Muitos corpos do sistema solar não possuem água líquida

e, portanto, também não procuramos lá.

and so we don't look there.

Other solar system bodies might have abundant liquid water,

Outros corpos do sistema solar podem conter água líquida em abundância

even more than Earth,

mais até do que a Terra,

but it's trapped beneath an icy shell,

mas está presa debaixo de uma camada de gelo

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

e por isso torna-se difícil chegar até ela

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

é difícil até mesmo descobrir se existe vida lá.

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

Isso deixa-nos com alguns corpos que deveríamos considerar.

So let's make the problem simpler for ourselves.

Então vamos simplificar o problema para nós próprios.

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

Pensemos sobre a água líquida na superfície de um planeta.

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

Existem apenas três corpos para considerar no nosso sistema

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

no que se refere a água líquida na superfície de um planeta,

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

e por ordem de distância do Sol são: Vénus, Terra e Marte.

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

É preciso existir uma atmosfera para que a água seja líquida.

You have to be very careful with that atmosphere.

É preciso ter muito cuidado com essa atmosfera.

A atmosfera não pode ser grande demais, espessa demais, quente demais,

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

because then you end up too hot like Venus,

porque acabaria por ficar quente demais como Vénus

and you can't have liquid water.

e assim não pode haver água líquida.

Mas se não houver atmosfera suficiente, e ela for muito fina e fria,

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

acabará por ficar como em Marte, muito frio.

you end up like Mars, too cold.

So Venus is too hot, Mars is too cold,

Então Vénus é demasiado quente, Marte é demasiado frio

e a Terra é o ideal.

and Earth is just right.

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

Podem olhar para estas imagens atrás de mim e verão automaticamente

onde a vida pode sobreviver no nosso sistema solar.

where life can survive in our solar system.

It's a Goldilocks-type problem,

É um problema como o da Caracóis Dourados

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

e é tão simples que até uma criança entenderia.

However,

Contudo,

Gostaria que se lembrassem de duas coisas

I'd like to remind you of two things

da história da Caracóis Dourados, em que talvez não pensemos com frequência

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

but that I think are really relevant here.

mas que eu acredito que seja muito relevante aqui.

Number one:

Número um:

if Mama Bear's bowl is too cold

Se a tigela da Mamã Urso está muito fria

when Goldilocks walks into the room,

quando a Caracóis Dourados entra na sala,

does that mean it's always been too cold?

quer dizer que esteve sempre muito fria?

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

Ou talvez tivesse estado no ponto em alguma outra altura?

When Goldilocks walks into the room determines the answer

O momento em que a Caracóis Dourados entra na sala determina a resposta

that we get in the story.

que nos é dada na história.

E a resposta é a mesma para os planetas.

And the same is true with planets.

They're not static things. They change.

Eles não são estáticos. Eles mudam.

They vary. They evolve.

Eles variam. Eles evoluem.

And atmospheres do the same.

E as atmosferas fazem o mesmo.

So let me give you an example.

Então vou dar-vos um exemplo.

Here's one of my favorite pictures of Mars.

Esta é uma das minhas fotos favoritas de Marte.

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

Não é a imagem com a melhor resolução, não é a imagem mais "sexy",

it's not the most recent image,

nem mesmo 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 os leitos que cortam a superfície do planeta;

riverbeds carved by flowing, liquid water;

leitos esculpidos por correntes de água líquida;

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

que levaram centenas, milhares ou dezenas de milhares de anos para se formarem.

This can't happen on Mars today.

Isso já não pode acontecer 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 que a água permaneça líquida.

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 de uma maneira enorme.

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

E mudou de um estado que poderíamos definir como habitável,

because the three requirements for life were present long ago.

pois os três requerimentos para haver vida estavam presentes há muito tempo atrás.

Where did that atmosphere go

Para onde foi a atmosfera

that allowed water to be liquid at the surface?

que permitia que a água fosse líquida na superfície?

Well, one idea is it escaped away to space.

Bem, uma teoria é que ela escapou para o espaço.

Atmospheric particles got enough energy to break free

Partículas atmosféricas adquiriram energia suficiente para escapar

from the gravity of the planet,

da gravidade do planeta,

escaping away to space, never to return.

escapando para o espaço, para sempre.

And this happens with all bodies with atmospheres.

E isso acontece com todos os corpos que possuem atmosferas.

Comets have tails

Os cometas possuem caudas

that are incredibly visible reminders of atmospheric escape.

que são incríveis exemplos visíveis do escapamento atmosférico.

But Venus also has an atmosphere that escapes with time,

Mas Vénus também tem atmosfera que escapa com o tempo,

and Mars and Earth as well.

e Marte e a Terra também.

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

É uma questão de grau e escala.

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

Gostaríamos de descobrir quanta se escapou com o tempo

so we can explain this transition.

para podermos explicar essa transição.

How do atmospheres get their energy for escape?

Como é que as atmosferas adquirem energia suficiente para escapar?

How do particles get enough energy to escape?

E as partículas?

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

Há duas maneiras, se resumirmos um pouco as coisas.

Number one, sunlight.

Número um, luz solar.

Light emitted from the sun can be absorbed by atmospheric particles

A luz emitida pelo sol pode ser absorvida pelas partículas atmosféricas

and warm the particles.

e aquecê-las.

Yes, I'm dancing, but they --

Sim, estou a dançar, mas elas...

(Laughter)

(Risos)

Meu Deus, nem sequer no meu casamento.

Oh my God, not even at my wedding.

(Laughter)

(Risos)

Elas adquirem energia suficiente para escapar e para se libertarem

They get enough energy to escape and break free

from the gravity of the planet just by warming.

da gravidade do planeta simplesmente devido ao aquecimento.

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

A segunda maneira para elas conseguirem energia é através do vento solar.

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

Consiste em partículas, massa, material, ejetados a partir da superfície do Sol,

and they go screaming through the solar system

e que vão gritando pelo sistema solar fora

at 400 kilometers per second,

a 400 quilómetros por segundo,

sometimes faster during solar storms,

às vezes mais rápido durante tempestades solares,

and they go hurtling through interplanetary space

e vão a grande velocidade através do espaço interplanetário

towards planets and their atmospheres,

em direção aos planetas e às suas atmosferas

e poderão fornecer energia

and they may provide energy

for atmospheric particles to escape as well.

para que as partículas atmosféricas também escapem.

This is something that I'm interested in,

Interesso-me por isto

porque está relacionado com habitabilidade.

because it relates to habitability.

I mentioned that there were two things about the Goldilocks story

Eu disse que há duas coisas na história da Caracóis Dourados

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

para as quais queria chamar a atenção e lembrar-vos

and the second one is a little bit more subtle.

e a segunda é um pouco mais subtil.

If Papa Bear's bowl is too hot,

Se a tigela do Papá Urso está muito quente,

e a tigela da Mamã Urso está muito fria,

and Mama Bear's bowl is too cold,

a tigela do Bebé Urso não deveria estar ainda mais fria?

shouldn't Baby Bear's bowl be even colder

if we're following the trend?

Se a tendência for seguida?

This thing that you've accepted your entire life,

Esta coisa que vocês aceitaram durante toda a vida,

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

quando refletem um pouco mais sobre ela, pode não ser assim tão simples.

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

Claro, a distância de um planeta ao Sol determina a sua temperatura.

This has to play into habitability.

Tem um papel a desempenhar na habitabilidade.

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

Mas talvez haja outras coisas em que deveríamos pensar.

Maybe it's the bowls themselves

Talvez sejam as próprias tigelas

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

que também ajudam a determinar o fim da história,

what is just right.

o que é ideal.

I could talk to you about a lot of different characteristics

Poderia falar sobre muitas das diferentes características

of these three planets

destes três planetas

that may influence habitability,

que poderão influenciar a habitabilidade,

but for selfish reasons related to my own research

mas por razões egoístas relacionadas com a minha pesquisa

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

e o facto de estar eu aqui em cima a segurar no comando e não vocês...

(Laughter)

(Risos)

I would like to talk for just a minute or two

Gostaria de falar durante um ou dois minutos

about magnetic fields.

sobre campos magnéticos.

Earth has one; Venus and Mars do not.

A Terra tem um. Vénus e Marte não têm.

Magnetic fields are generated in the deep interior of a planet

Os campos magnéticos são formados no interior profundo de um planeta

by electrically conducting churning fluid material

por material líquido instável e condutor de eletricidade

that creates this big old magnetic field that surrounds Earth.

que cria um enorme campo magnético à volta da Terra.

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

Se tiverem uma bússola, sabem para que lado é Norte.

Vénus e Marte não têm isso.

Venus and Mars don't have that.

If you have a compass on Venus and Mars,

Se tiverem uma bússola em Vénus e Marte,

congratulations, you're lost.

parabéns, estão perdidos.

(Laughter)

(Risos)

Does this influence habitability?

Isto influencia a habitabilidade?

Bem, como poderia?

Well, how might it?

Muitos cientistas pensam que o campo magnético de um 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 do vento solar por todo o planeta

in a bit of a force field-type effect

numa espécie de efeito de campo de força

having to do with electric charge of those particles.

que tem a ver com a carga elétrica dessas partículas.

Prefiro pensar nisso como um resguardo contra espirros

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

num bufete de saladas para planetas.

(Laughter)

(Risos)

And yes, my colleagues who watch this later will realize

E sim, os meus colegas que vão ver isto mais tarde vão aperceber-se

this is the first time in the history of our community

que é a primeira vez na história da nossa comunidade

that the solar wind has been equated with mucus.

em 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 estar protegida

for billions of years,

há milhares de milhões de anos

because we've had a magnetic field.

porque temos um campo magnético.

Atmosphere hasn't been able to escape.

A atmosfera nunca conseguiu escapar.

Mars, on the other hand, has been unprotected

Marte, por sua vez, esteve desprotegido

because of its lack of magnetic field,

devido à ausência de um campo magnético,

and over billions of years,

por milhares de milhões de anos,

talvez uma quantidade significativa de atmosfera tenha desaparecido

maybe enough atmosphere has been stripped away

to account for a transition from a habitable planet

que 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 campos magnéticos

may act more like the sails on a ship,

poderão atuar mais como velas num barco,

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

permitindo ao planeta interagir com mais energia proveniente do vento solar

do que o planeta teria sido capaz de interagir por si só.

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

The sails may gather energy from the solar wind.

As velas poderão captar energia proveniente do vento solar.

The magnetic field may gather energy from the solar wind

O campo magnético poderá captar energia proveniente do vento solar

that allows even more atmospheric escape to happen.

que permita uma maior fuga da atmosfera.

It's an idea that has to be tested,

É uma ideia que tem de ser testada,

mas o efeito e a maneira como funciona parecem aparentes.

but the effect and how it works

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

está a ser depositada na nossa atmosfera aqui na Terra.

here on Earth.

That energy is conducted along magnetic field lines

A energia é conduzida através das linhas do campo magnético

down into the polar regions,

e desce para as regiões polares,

resulting in incredibly beautiful aurora.

dando origem a uma aurora extremamente bonita.

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

Se já alguma vez viram uma, é magnífica.

Sabemos que a energia está a entrar.

We know the energy is getting in.

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

Estamos a tentar avaliar a quantidade de partículas que estão a sair

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

e se o campo magnético tem alguma influência nisto.

So I've posed a problem for you here,

Então apresentei-vos aqui um problema,

mas ainda não tenho uma solução.

but I don't have a solution yet.

We don't have a solution.

Não temos uma solução.

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

Mas estamos a trabalhar nisso. E como?

Enviámos naves espaciais 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 nave espacial MAVEN, que está neste momento a orbitar Marte,

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

uma missão na qual tenho envolvimento e que é liderada a partir daqui,

out of the University of Colorado.

da Universidade do Colorado.

It's designed to measure atmospheric escape.

Foi feita para medir a fuga atmosférica.

Temos medições parecidas em Vénus e na Terra.

We have similar measurements from Venus and Earth.

Once we have all our measurements,

Logo que tenhamos todas as medições,

we can combine all these together, and we can understand

poderemos juntá-las todas e poderemos perceber

how all three planets interact with their space environment,

como é que os três planetas interagem com o seu ambiente espacial,

with the surroundings.

com o que os rodeia.

And we can decide whether magnetic fields are important for habitability

Poderemos decidir se os campos magnéticos são importantes para a habitabilidade

or not.

Once we have that answer, why should you care?

ou não.

Quando tivermos essa resposta, qual é a importância?

I mean, I care deeply ...

Quer dizer, eu importo-me seriamente...

And financially as well, but deeply.

Financeiramente também, mas seriamente.

(Laughter)

(Risos)

First of all, an answer to this question

Antes de mais, uma resposta a esta questão

will teach us more about these three planets,

irá ensinar-nos mais sobre estes três planetas,

Venus, Earth and Mars,

Vénus, Terra e Marte,

não só a maneira como interagem com o seu ambiente hoje em dia,

not only about how they interact with their environment today,

but how they were billions of years ago,

mas como eles eram há milhares de milhões de anos,

whether they were habitable long ago or not.

se seriam habitáveis há muito tempo atrás ou não.

It will teach us about atmospheres

Irá ensinar-nos sobre as atmosferas

that surround us and that are close.

que nos rodeiam e que estão próximas.

Para além disso, o que iremos aprender com estes planetas

But moreover, what we learn from these planets

can be applied to atmospheres everywhere,

pode ser aplicado a atmosferas em todo o lado,

incluindo planetas que estamos agora a observar à volta de outras estrelas.

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

For example, the Kepler spacecraft,

Por exemplo, a nave espacial Kepler,

which is built and controlled here in Boulder,

que é construída e controlada a partir daqui de Boulder,

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

tem observado uma região do céu do tamanho de um selo

for a couple years now,

desde há uns anos

e encontrou milhares de planetas

and it's found thousands of planets --

in one postage stamp-sized region of the sky

— numa região do céu do tamanho de um selo

que não achamos que seja diferente de qualquer outra parte do céu.

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

We've gone, in 20 years,

Passámos, num espaço de 20 anos,

from knowing of zero planets outside of our solar system,

de não conhecer nenhum planeta para lá do nosso sistema solar,

to now having so many,

para agora termos tantos

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

que nem sabemos quais devemos investigar primeiro.

Any lever will help.

Qualquer vantagem ajuda.

In fact, based on observations that Kepler's taken

Na verdade, baseado em observações da Kepler

e outras observações semelhantes,

and other similar observations,

acreditamos que,

we now believe that,

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

dos 200 mil milhões de estrelas apenas na Via Láctea,

on average, every star has at least one planet.

cada estrela tem, em média, pelo menos um planeta.

In addition to that,

Para além disso,

estimates suggest there are somewhere between 40 billion and 100 billion

as estimativas sugerem que há algo como 40 a 100 mil milhões

desses planetas que classificaríamos como sendo habitáveis

of those planets that we would define as habitable

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 deles são habitáveis.

É um pouco 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

e saber que existem outros mundos por aí fora

e querer desesperadamente saber mais sobre eles,

and desperately wanting to know more about them,

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

querer interrogá-los e descobrir se talvez um ou dois deles

são um pouco como nós.

are a little bit like you.

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

Não podem fazê-lo. Ainda não podem ir lá.

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

Portanto, têm de usar as ferramentas que desenvolveram à vossa volta

for Venus, Earth and Mars,

para Vénus, Terra e Marte,

and you have to apply them to these other situations,

e têm de aplicá-las a estas outras situações,

e ter a esperança que estão a fazer deduções razoáveis a partir da informação,

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

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

e que serão capazes de determinar os melhores candidatos

for habitable planets, and those that are not.

para estes planetas habitáveis e quais não o são.

No fim de contas, e pelo menos por agora,

In the end, and for now, at least,

this is our red spot, right here.

este é o nosso espaço vermelho, aqui mesmo.

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

Este é o único planeta que conhecemos que é habitável,

although very soon we may come to know of more.

embora, muito em breve, possamos vir a descobrir mais.

But for now, this is the only habitable planet,

Mas por enquanto, este é o único planeta habitável,

and this is our red spot.

E este é o nosso espaço vermelho.

I'm really glad we're here.

E eu estou muito grato por estarmos aqui.

Thanks.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)