Why Earth may someday look like Mars | Anjali Tripathi

Translator: Joseph Geni Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

So when you look out at the stars at night,

Quando olhamos para as estrelas, à noite,

it's amazing what you can see.

é espantoso aquilo que vemos.

It's beautiful.

É uma beleza.

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

Mas o que é mais espantoso é o que não vemos,

because what we know now

porque o que sabemos hoje

is that around every star or almost every star,

é que, em volta de cada estrela, ou de quase todas as estrelas,

there's a planet,

há um planeta,

or probably a few.

ou provavelmente mais do que um.

So what this picture isn't showing you

O que esta imagem não nos mostra

are all the planets that we know about

são todos os planetas que já conhecemos

out there in space.

lá fora no espaço.

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

Quando pensamos em planetas, pensamos sobretudo em coisas distantes,

that are very different from our own.

muito diferentes do nosso.

But here we are on a planet,

Mas nós estamos num planeta

and there are so many things that are amazing about Earth

e há tantas coisas espantosas na Terra

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

que estamos a procurar por toda a parte coisas que sejam parecidas.

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

Enquanto andamos à procura, vamos encontrando coisas espantosas.

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

Vou falar de uma coisa espantosa aqui na Terra.

And that is that every minute,

Em cada minuto, escapam-se da atmosfera da Terra

400 pounds of hydrogen

para o espaço exterior

and almost seven pounds of helium

180 kg de hidrogénio

escape from Earth into space.

e quase 3 kg de hélio.

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

Estes gases desaparecem e nunca mais voltam.

So hydrogen, helium and many other things

Ora bem, o hidrogénio, o hélio e muitas outras coisas

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

constituem aquilo a que chamamos a atmosfera da Terra.

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

A atmosfera é o conjunto destes gases que formam uma delgada linha azul,

that's seen here from the International Space Station,

conforme se vê da Estação Espacial Internacional,

a photograph that some astronauts took.

numa fotografia tirada por um astronauta.

And this tenuous veneer around our planet

Esta ténue camada em volta do nosso planeta

is what allows life to flourish.

é o que permite que a vida floresça.

It protects our planet from too many impacts,

Protege o nosso planeta de demasiados impactos,

from meteorites and the like.

de meteoritos e coisas dessas.

And it's such an amazing phenomenon

É um fenómeno tão espantoso

that the fact that it's disappearing

que o facto de estar a desaparecer

should frighten you, at least a little bit.

devia assustar-nos, pelo menos um bocadinho.

So this process is something that I study

Este processo é uma coisa que eu estudo

and it's called atmospheric escape.

e chama-se "escape atmosférico".

So atmospheric escape is not specific to planet Earth.

O escape atmosférico não é específico do planeta Terra.

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

Faz parte do que é ser um planeta,

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

porque os planetas, não apenas na Terra, mas por todo o universo,

can undergo atmospheric escape.

podem estar sujeitos ao escape atmosférico.

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

A forma como isso acontece conta-nos coisas sobre esses planetas.

Because when you think about the solar system,

Porque, quando pensamos no sistema solar,

you might think about this picture here.

podemos pensar nesta imagem aqui.

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

Poderão dizer que há oito planetas, talvez nove.

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

Então, para os que se sentem ansiosos com esta imagem,

I will add somebody for you.

vou acrescentar mais qualquer coisa.

(Laughter)

(Risos)

Courtesy of New Horizons, we're including Pluto.

Por amabilidade da New Horizons, estamos a incluir Plutão.

And the thing here is,

O que acontece é que,

for the purposes of this talk and atmospheric escape,

para o objetivo desta palestra e do escape atmosférico,

Pluto is a planet in my mind,

para mim, Plutão é um planeta,

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

tal como os planetas, que não vemos, em volta de outras estrelas

are also planets.

também são planetas.

So fundamental characteristics of planets

As características fundamentais dos planetas

include the fact that they are bodies

incluem o facto de eles serem corpos

that are bound together by gravity.

que estão ligados pela gravidade.

So it's a lot of material just stuck together

Portanto, é muita matéria que está mantida em conjunto

with this attractive force.

por esta força de atração.

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

Estes corpos são muito grandes e têm muita gravidade.

That's why they're round.

É por isso que são redondos.

So when you look at all of these,

Quando olhamos para todos eles, incluindo Plutão,

including Pluto,

they're round.

são todos redondos.

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

Vemos assim que a gravidade desempenha aqui o seu papel.

But another fundamental characteristic about planets

Mas outra característica fundamental dos planetas

is what you don't see here,

é uma coisa que não se vê aqui,

and that's the star, the Sun,

é a estrela, o Sol,

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

à volta do qual giram todos os planetas do sistema solar

And that's fundamentally driving atmospheric escape.

e que provoca, fundamentalmente, o escape atmosférico.

The reason that fundamentally stars drive atmospheric escape from planets

A razão por que as estrelas provocam o escape atmosférico dos planetas

is because stars offer planets particles and light and heat

é porque as estrelas oferecem aos planetas partículas, luz e calor

that can cause the atmospheres to go away.

que podem provocar o desaparecimento da atmosfera.

So if you think of a hot-air balloon,

Se pensarmos num balão de ar quente,

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

ou olharmos para esta imagem de lanternas num festival tailandês,

you can see that hot air can propel gasses upward.

vemos que o ar quente impulsionam os gases para cima.

And if you have enough energy and heating,

Se tivermos suficiente energia e calor,

which our Sun does,

o que acontece com o nosso Sol,

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

esse gás, que é muito leve e apenas está preso pela gravidade,

it can escape into space.

pode escapar-se para o espaço.

And so this is what's actually causing atmospheric escape

É isso, portanto, o que causa o escape atmosférico

here on Earth and also on other planets --

aqui na Terra e também nos outros planetas

that interplay between heating from the star

— uma relação entre o aquecimento criado pela estrela

and overcoming the force of gravity on the planet.

e a ultrapassagem da força da gravidade no planeta.

So I've told you that it happens

Já disse que isto acontece

at the rate of 400 pounds a minute for hydrogen

a um ritmo de 180 kg por minuto, para o hidrogénio

and almost seven pounds for helium.

e quase 3 kg para o hélio

But what does that look like?

Mas que aspeto é que isso tem?

Well, even in the '80s,

Ainda nos anos 80,

we took pictures of the Earth

tirámos fotos da Terra com luz ultravioleta,

in the ultraviolet

using NASA's Dynamic Explorer spacecraft.

usando a nave espacial da NASA, o Dynamic Explorer.

So these two images of the Earth

Estas duas imagens da Terra

show you what that glow of escaping hydrogen looks like,

mostram-nos o aspeto daquele brilho do escape de hidrogénio,

shown in red.

que aparece a vermelho.

And you can also see other features like oxygen and nitrogen

Também vemos outras características, como o oxigénio e o azoto,

in that white glimmer

naquele brilho branco,

in the circle showing you the auroras

no círculo que nos mostra as auroras

and also some wisps around the tropics.

e também algumas mechas em volta dos trópicos.

So these are pictures that conclusively show us

Estas são as imagens que nos mostram, sem sombra de dúvida,

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

que a nossa atmosfera não está solidamente ligada aqui à Terra

but it's actually reaching out far into space,

mas está a desprender-se para o espaço,

and at an alarming rate, I might add.

a um ritmo alarmante, posso acrescentar.

But the Earth is not alone in undergoing atmospheric escape.

Mas a Terra não é o único planeta sujeita ao escape atmosférico.

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

Marte, o nosso vizinho mais próximo, é muito mais pequeno do que a Terra,

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

por isso, tem muito menos gravidade para reter a sua atmosfera.

And so even though Mars has an atmosphere,

Assim, apesar de Marte ter uma atmosfera,

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

vemos que é muito mais delgada do que a da Terra.

Just look at the surface.

Olhem para a sua superfície.

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

Vemos crateras que indicam que a sua atmosfera

that could stop those impacts.

não conseguia impedir esses impactos.

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

Também vemos que é o "planeta vermelho",

and atmospheric escape plays a role

e o escape atmosférico desempenha um papel

in Mars being red.

que justifica o facto de Marte ser vermelho.

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

Pensamos que Marte deve ter tido um passado mais húmido

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

e que a água, quando teve energia suficiente,

se decompôs em hidrogénio e oxigénio.

and hydrogen being so light, it escaped into space,

Como o hidrogénio é muito leve, escapou-se para o espaço

and the oxygen that was left

e o oxigénio que restou

oxidized or rusted the ground,

oxidou-se ou enferrujou o terreno.

making that familiar rusty red color that we see.

causando essa conhecida cor de vermelho ferrugem que vemos.

So it's fine to look at pictures of Mars

É muito fácil olhar para as fotos de Marte

and say that atmospheric escape probably happened,

e dizer que provavelmente ocorreu um escape atmosférico

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

mas a NASA tem uma sonda que está em Marte, chamada o satélite Maven.

and its actual job is to study atmospheric escape.

A sua tarefa é estudar o escape atmosférico.

It's the Mars Atmosphere and Volatile Evolution spacecraft.

É a nave espacial para a Atmosfera de Marte

e a Evolução Volátil.

And results from it have already shown pictures very similar

Já mostrou imagens muito semelhantes

to what you've seen here on Earth.

às que vimos aqui na Terra.

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

Há muito que sabemos que Marte estava a perder a sua atmosfera,

but we have some stunning pictures.

mas temos imagens deslumbrantes.

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

Aqui, por exemplo, vemos no círculo vermelho

is the size of Mars,

o tamanho de Marte

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

e a azul o hidrogénio a escapar-se do planeta.

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

Está a atingir mais de 10 vezes o tamanho do planeta,

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

está tão distante que já não é atraído pelo planeta.

It's escaping off into space.

Está a escapar-se para o espaço.

And this helps us confirm ideas,

Isto ajuda-nos a confirmar ideias,

like why Mars is red, from that lost hydrogen.

tais como porque é que Marte é vermelho, por causa da perda do hidrogénio.

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

Mas o hidrogénio não é o único gás que se está a perder.

I mentioned helium on Earth and some oxygen and nitrogen,

Eu referi o hélio na Terra, algum oxigénio e azoto,

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

e do Maven, também podemos ver o oxigénio que se está a escapar de Marte.

And you can see that because oxygen is heavier,

Vemos que, como o oxigénio é mais pesado,

it can't get as far as the hydrogen,

não consegue afastar-se tanto como o hidrogénio,

but it's still escaping away from the planet.

mas continua a escapar-se do planeta.

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

Não o vemos todo confinado naquele círculo vermelho.

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

O facto de vermos não só o escape atmosférico no nosso planeta,

but we can study it elsewhere and send spacecraft

mas também podermos estudá-lo noutro local e enviar uma sonda,

allows us to learn about the past of planets

permite-nos aprender coisas sobre o passado dos planetas

but also about planets in general

e também sobre os planetas em geral

and Earth's future.

e sobre o futuro da Terra.

So one way we actually can learn about the future

Uma das formas como podemos conhecer o futuro

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

é através dos planetas tão distantes que nem os vemos.

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

Mas eu quero assinalar, antes de entrar nisso,

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

que não vou mostrar fotos destas de Plutão,

which might be disappointing,

o que podia ser frustrante,

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

mas isso é porque ainda não as temos.

But the New Horizons mission is currently studying atmospheric escape

Mas a missão New Horizons está agora a estudar o escape atmosférico

being lost from the planet.

que está a perder-se desse planeta.

So stay tuned and look out for that.

Portanto, estejam atentos a isso.

But the planets that I did want to talk about

Os planetas de que eu queria falar

are known as transiting exoplanets.

são conhecidos por exoplanetas em trânsito.

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

Qualquer planeta que orbite uma estrela que não seja o nosso Sol,

is called an exoplanet, or extrasolar planet.

chama-se um exoplaneta ou planeta extrassolar.

And these planets that we call transiting

Estes planetas a que chamamos em trânsito têm uma característica especial.

have the special feature

that if you look at that star in the middle,

Se olharmos para aquela estrela no meio,

you'll see that actually it's blinking.

vemos que está a piscar.

And the reason that it's blinking

Está a piscar

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

porque há planetas que estão sempre a passar por ela

and it's that special orientation

e está numa orientação especial

where the planets are blocking the light from the star

em que os planetas estão a bloquear a luz da estrela

that allows us to see that light blinking.

o que nos permite ver aquela luz a piscar.

And by surveying the stars in the night sky

Observando as estrelas no céu noturno,

for this blinking motion,

com este movimento a piscar,

we are able to find planets.

podemos encontrar planetas.

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

É assim que já conseguimos detetar mais de 5000 planetas

in our own Milky Way,

na nossa Via Láctea,

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

e sabemos que há muitos mais, conforme já referi.

So when we look at the light from these stars,

Quando olhamos para a luz destas estrelas,

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

o que vemos, como já disse, não é o planeta propriamente dito,

but you actually see a dimming of the light

mas vemos a diminuição da luz

that we can record in time.

que podemos registar no tempo.

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

A luz diminui à medida que o planeta passa em frente da estrela.

and that's that blinking that you saw before.

é esse o piscar que vimos há bocado.

So not only do we detect the planets

Portanto, não só detetamos os planetas

but we can look at this light in different wavelengths.

como observamos essa luz em diferentes comprimentos de onda.

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

Eu referi olhar para a Terra e para Marte com luz ultravioleta.

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

Se olharmos para os exoplanetas em trânsito com o Telescópio Espacial Hubble,

we find that in the ultraviolet,

reparamos que, com a luz ultravioleta,

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

notamos um piscar muito mais intenso, muito menos luz da estrela,

when the planet is passing in front.

quando o planeta passa em frente dela.

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

Pensamos que isso se deve a uma atmosfera alongada de hidrogénio

all around the planet

a toda a volta do planeta

that's making it look puffier

que faz com que ele pareça mais inchado

and thus blocking more of the light that you see.

e, portanto, bloqueia mais a luz que vemos.

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

Usando esta técnica, conseguimos descobrir

a few transiting exoplanets that are undergoing atmospheric escape.

alguns exoplanetas em trânsito que estão a sofrer escape atmosférico.

And these planets can be called hot Jupiters,

Podemos chamar a esses planetas Júpiteres quentes,

for some of the ones we've found.

a alguns dos planetas que encontrámos.

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

Isso porque há planetas gasosos como Júpiter,

but they're so close to their star,

mas estão muito perto da sua estrela,

about a hundred times closer than Jupiter.

cerca de cem vezes mais perto do que Júpiter.

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

Como há todo aquele gás leve que está pronto a escapar,

and all this heating from the star,

e todo aquele aquecimento da estrela,

you have completely catastrophic rates of atmospheric escape.

temos ritmos catastróficos de escape atmosférico.

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

Em vez dos nossos 180 kg por minuto, de hidrogénio que se perde na Terra,

for these planets,

aqueles planetas estão a perder 590 milhões de kg em cada minuto.

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

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

Poderão pensar:

"Isso não vai provocar o desaparecimento do planeta?"

And this is a question that people wondered

É uma pergunta que as pessoas têm feito

when they looked at our solar system,

quando observam o nosso sistema solar,

because planets closer to the Sun are rocky,

porque os planetas mais perto do Sol são rochosos

and planets further away are bigger and more gaseous.

e os planetas mais afastados são maiores e mais gasosos.

Could you have started with something like Jupiter

Teríamos começado como qualquer coisa como Júpiter,

that was actually close to the Sun,

que estava perto do Sol,

and get rid of all the gas in it?

e termos ficado sem qualquer gás?

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

Hoje pensamos que, se começarmos como um Júpiter quente,

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

podemos acabar como Mercúrio ou a Terra.

But if you started with something smaller,

Mas, se começarmos com uma coisa mais pequena,

it's possible that enough gas would have gotten away

é possível que se tenha escapado gás suficiente

that it would have significantly impacted it

que podia ter tido nele um impacto significativo

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

e nos deixasse com uma coisa muito diferente do que era no início.

So all of this sounds sort of general,

Tudo isto parece ser um bocado genérico

and we might think about the solar system,

e podemos pensar no sistema solar,

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

mas o que é que isso tem a ver connosco aqui na Terra?

Well, in the far future,

Bem, num futuro distante,

the Sun is going to get brighter.

o Sol vai ficar mais brilhante.

And as that happens,

Quando isso acontecer,

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

o calor que recebemos do Sol vai tornar-se mais intenso.

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

Do mesmo modo que vemos o gás a escapar-se de um Júpiter quente,

gas is going to stream off from the Earth.

o gás vai escapar-se da Terra.

And so what we can look forward to,

Por isso, podemos prever

or at least prepare for,

ou, pelo menos, podemos preparar-nos,

is the fact that in the far future,

para que, num futuro distante,

the Earth is going to look more like Mars.

a Terra se vá parecer mais com Marte.

Our hydrogen, from water that is broken down,

O nosso hidrogénio, proveniente da água,

is going to escape into space more rapidly,

vai escapar-se para o espaço mais rapidamente

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

e vamos ficar com este planeta, seco e avermelhado.

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

Mas nada receiem, faltam uns milhares de milhões de anos,

so there's some time to prepare.

temos tempo para nos prepararmos.

(Laughter)

(Risos)

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

Mas eu queria que soubessem o que se está a passar,

not just in the future,

não apenas no futuro.

but atmospheric escape is happening as we speak.

O escape atmosférico está a ocorrer enquanto falamos.

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

Há muita ciência espantosa sobre o que acontece no espaço

and planets that are far away,

e nos planetas muito distantes.

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

Estamos a estudar esses planetas para conhecermos esses mundos.

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

Mas, à medida que conhecemos Marte ou exoplanetas como os Júpiteres quentes,

we find things like atmospheric escape

descobrimos coisas como o escape atmosférico

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

que nos contam muito mais sobre o nosso planeta aqui na Terra.

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

Por isso, pensem nisso

quando acharem que o espaço está muito distante.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)