Anjali Tripathi Miért nézhet ki a Föld valaha úgy, mint a Mars TED Talk felirat és TED átirat
Ha éjszaka nézed a csillagokat, elképesztő, amit láthatsz. Gyönyörű. De ami még csodálatosabb, az, amit nem láthat, mert amit most tudunk, az az, hogy az összes csillag, vagy szinte mindegyik körül van egy bolygó vagy valószínűleg néhány.
Tehát amit ez a kép nem mutat, mind az a bolygó, amelyről tudjuk, hogy létezik az űrben. De amikor a bolygókra gondolunk, hajlamosak vagyunk távoli dolgokra gondolni, amelyek nagyon különböznek bolygónktól. De egy bolygón vagyunk, és olyan sok csodálatos dolog van ezen a Földön, hogy mindenhol olyan dolgokat keresünk, amelyek hasonlítanak rájuk. És amikor keresünk, elképesztő dolgokat fedezünk fel. El akarok mesélni egy csodálatos dolgot, ami itt a Földön történt. Nevezetesen, hogy percenként körülbelül 180 kg hidrogén és körülbelül 3 kg hélium veszít el a Földről és eljut az űrbe. Ez olyan mennyiségű gáz, amely távozik és soha nem tér vissza. A hidrogén, a hélium és sok más elem alkotja azt, amit a Föld légkörének nevezünk. A légkör magában foglalja ezeket a vékony, kék vonalat képező gázokat, amelyek itt láthatók a Nemzetközi Űrállomáson, néhány űrhajós által készített fotón. És ez a vékony sáv bolygónk körül lehetővé teszi az élet virágzását. Védi bolygónkat a túl sok ütközéstől, a meteoritoktól és más égitestektől. És ez olyan elképesztő jelenség, hogy az eltűnésnek legalább egy kicsit meg kell ijesztenie.
Ezt a folyamatot, amelyet tanulmányozok, légköri veszteségnek nevezzük. A légköri veszteség nem jellemző a Földre. Része annak, amit egy bolygó jelent, ha engem kérdezel, mert a bolygók nemcsak itt, a Földön, hanem az univerzumban mindenütt elszenvedhetik a légköri veszteséget. És ahogy ez történik, valójában részleteket ad nekünk a bolygókról. Mert ha a Naprendszerre gondolsz, akkor az itteni fotóra gondolhatsz. És azt mondanád: "Nos, nyolc bolygó van, talán kilenc." Tehát azok számára, akiket ez a kép zavar, befejezem.
A New Horizons űrhajónak köszönhetően a Plútót is magába foglaljuk. És itt megemlítem, hogy a légköri veszteségről szóló előadás során a Plútót bolygónak fogom tekinteni, ahogy a többi csillag körüli bolygók is, amelyeket nem láthatunk, szintén bolygók. A bolygók alapvető jellemzői közé tartozik, hogy azok olyan testek, amelyeket a gravitáció összetart. Tehát az anyag nagy összevonása, amelyet ez a vonzáserő támogat. És ezek a testek nagyon nagyok és erős gravitációval rendelkeznek. Ezért kerekek. Amikor mindezt megnézi, beleértve a Plútót is, észreveszi, hogy kerekek.
Láthatja, hogy a gravitáció itt mozog. De a bolygók másik alapvető jellemzője, amit itt nem lát, nevezetesen a csillag, a Nap, amely körül a Naprendszer összes bolygója kering. És ez okozza lényegében a légköri veszteséget. Az ok, amiért a csillagok légköri veszteséget okoznak a bolygóktól, az az oka, hogy a csillagok a bolygókat olyan részecskékkel, fénnyel és hővel látják el, amelyek légköri veszteséget okozhatnak. Ha hőlégballonra gondol, vagy megnézi ezt a képet egy thaiföldi fesztivál lámpásaival, láthatja, hogy a forró levegő felfelé hajtja a gázokat. Ha pedig elegendő energia és hő áll rendelkezésre, a mi Napunk rendelkezik, ez a könnyű és csak a gravitáció által támogatott gáz elveszhet az űrben. Ezért okozza a légköri veszteséget itt a Földön és más bolygókon: ez a kölcsönhatás a csillag által kibocsátott hő és a bolygó gravitációs erejének túllépése között.
Mondtam, hogy ez a sebesség kb. 180 kg percenként hidrogén és csaknem 3 kg hélium esetén. De hogy néz ki ez? Nos, még a 80-as években is ultraibolya fényben fényképeztem a Földet a NASA űrhajójának, a Dynamic Explorer segítségével. Tehát a Föld e két képe szemlélteti, hogy néz ki az a pirosan izzó, izzó hidrogén izzás. Láthat más összetevőket, például oxigént és nitrogént abban a fehér fényben, amely az aurorákat bemutató körben és a trópusok körüli sávokban látható. Ezek a képek meggyőzően mutatják, hogy légkörünk nemcsak szorosan kapcsolódik hozzánk, itt a Földön, hanem valóban messze eljut az űrbe, és ez riasztó sebességgel, hozzáteszem.
De nem a Föld az egyetlen bolygó, amelyet légköri veszteség szenved. A Mars, a legközelebbi szomszéd, sokkal kisebb, mint a Föld, ezért kevesebb gravitációs erővel rendelkezik a légkör megtartásához. Tehát bár a Marsnak atmoszférája van, láthatjuk, hogy sokkal vékonyabb, mint a Földé. Nézd meg a felszínt. Láttok krátereket, amelyek arra utalnak, hogy nem volt olyan légkörük, hogy megakadályozza ezeket a hatásokat. Azt is látjuk, hogy ez a "vörös bolygó", és színében szerepet játszik a légköri veszteség. Úgy gondoljuk, hogy annak az oka, hogy a Marsnak több vize volt a múltban, és amikor a víz elegendő energiával rendelkezett, hidrogénné és oxigénné bomlott, és a hidrogén, mivel ilyen könnyű volt, eljutott az űrbe, és a megmaradt oxigén korrodálta a talajt, ami ezt előidézte. egy rozsdavörös ismerős színei.
Rendben van, ha megnézzük a Mars fényképeit, és azt mondjuk, hogy valószínűleg légköri veszteség történt, de a NASA-nak jelenleg van egy szondája a Marson, a MAVEN műhold neve, amelynek feladata a légköri veszteség vizsgálata. Ez a Mars Atmosphere és a Volatile Evolution űrhajó. A kapott eredmények már olyan képeket mutattak nekünk, amelyek nagyon hasonlóak ahhoz, amit itt a Földön láttunk. Sokáig tudtuk, hogy a Mars elveszíti légkörét, de elképesztő képeink vannak. Itt láthatja például a Mars méretét mutató piros kört, kékkel pedig azt, hogy a hidrogén hogyan veszik el. Tehát egy olyan területen terjed, amely több mint 10-szer nagyobb, mint a bolygó, elég messze van ahhoz, hogy már nem kapcsolódik a bolygóhoz. Eltéved az űrben. És ez segít megerősíteni az ötleteket, például azt, hogy miért vörös a Mars az elvesztett hidrogén miatt. De nem csak a hidrogén veszít el. Említettük a héliumot a Földön, valamint sok oxigént és nitrogént, és a MAVEN jóvoltából azt is láthatjuk, hogy az oxigén elvész a Marsból. És láthatja, hogy mivel nehezebb az oxigén, nem jut el a hidrogénig, de mégis elveszik a bolygótól. Ez nem csak arra a piros körre korlátozódik.
Az a tény, hogy a légköri veszteség nemcsak a bolygónkon látható, de másutt is tanulmányozhatjuk, és űrhajókat küldhetünk, lehetővé teszi számunkra, hogy megismerjük a bolygók múltját, de általában a bolygókról és a Föld jövőjéről is. Az egyik módja annak, hogy többet megtudhassunk a jövőről, olyan távoli bolygók, amelyeket nem láthatunk. Meg kell említenem azonban, hogy mielőtt folytatom, nem mutatok nektek ilyen képeket a Plútóval, amelyek csalódást okozhatnak Önnek, de még nincsenek. A New Horizons küldetés jelenleg azt vizsgálja, hogy a légköri veszteségek miként fordulnak elő a bolygón. Tehát maradjon velünk és várja a híreket. Azokat a bolygókat, amelyekről beszélni akartam, exobolygókként ismerünk.
Bármely bolygót, amely a Napunkon kívül más csillag körül kering, exobolygónak vagy extrapoláris bolygónak nevezzük. És ezeknek az úgynevezett "tranzit" bolygóknak különleges tulajdonságuk van, így ha a csillag közepére nézünk, látni fogjuk, hogy valójában villódzik. Pislákolásának oka pedig az, hogy vannak olyan bolygók, amelyek mindig elhaladnak előtte, és az a különleges irányultság, amelyben a bolygók elzárják a csillagból áradó fényt, lehetővé teszi számunkra, hogy a fény villogjon. És megfigyelve a csillagokat az éjszakai égbolton, hogy lássuk a villódzást, felfedezzük a bolygókat. Így több mint 5000 bolygót tudtunk észlelni a Tejútrendszerben, és tudjuk, hogy sokkal több van ott, ahogy mondtam.
Amikor ezekből a csillagokból származó fényt nézzük, amit láttunk, amint mondtam, nem maga a bolygó, de valójában csökkenést tapasztal a fényben, amelyet idővel rögzíthetünk. Tehát a fény lemegy, amikor a bolygó leereszkedik a csillag elé, és ez a villódzás, amelyet most láttál. Nem csak bolygókat észlelünk, hanem különböző hullámhosszakon is tanulmányozhatjuk ezt a fényt. Említettem a Föld és a Mars ultraibolya fényben végzett vizsgálatát. Ha megnézzük a Hubble Űrtávcsővel áthaladó exobolygókat, azt találjuk, hogy ultraibolya fényben sokkal intenzívebb fényt látunk, sokkal kevesebb fényt a csillagtól, amikor a bolygó elhalad előttük. És azt gondoljuk, hogy ez azért van, mert a bolygó körül kiterjedt hidrogén atmoszféra van, amely duzzadtabbá teszi, és ezzel elzárja a látott fényt.
Ezzel a technikával több bolygót is felfedezhettünk a közlekedésben, amelyek légköri veszteségektől szenvednek. És ezeket a bolygókat nevezhetjük forró Jupitereknek, mint néhányat, amit felfedeztem. És ez azért van, mert vannak olyan bolygók, mint a Jupiter, de ezek is közel vannak a csillagukhoz, majdnem százszor közelebb, mint a Jupiter. És mivel mindez a könnyű gáz veszni fog, és a csillagból származó összes hő, a légköri veszteség mértéke katasztrofális. A Földön percenként elveszített körülbelül 180 kg hidrogénhez képest ezeken a bolygókon percenként körülbelül 590 000 kg hidrogén veszít.
Gondolhatod: "Oké, de ettől eltűnik a bolygó?" Ezt a kérdést tették fel maguknak az emberek, amikor a Naprendszerünket nézték meg, mert a Naphoz legközelebb eső bolygók szilárdak, a legtávolabbi pedig nagyobb és gázabb. Kezdődhetett olyannal, mint a Jupiter, amely közelebb volt a Naphoz, és felszabadította a gázt bent? Úgy gondoljuk, hogy ha valami forró Jupiterből indulunk ki, akkor egy olyan bolygó, mint a Merkúr vagy a Föld, nem eredményezhet. De ha az elején valamivel kisebb lenne, akkor lehetséges, hogy elegendő gáz veszett el, aminek jelentős hatása lett volna, és valami egészen mást eredményezne, mint az elején.
Mindez kissé általánosnak tűnik, és gondolkodásra késztethet minket a Naprendszerben, de mi köze van hozzánk itt a Földön? Nos, a távoli jövőben a Nap fényesebbé válik. Amint ez megtörténik, a Napból származó hő nagyon intenzívvé válik. Ahogy látja, hogy a forró Jupiter légköréből gáz jön ki, a gáz a Földről is kijön. Tehát számíthatunk, vagy legalábbis felkészülhetünk arra, hogy a távoli jövőben a Föld inkább Marsra hasonlít. A bomló vízben lévő hidrogénünk gyorsabban elvész az űrben, és ez a száraz, vöröses bolygó marad.
Ne félj, több milliárd évbe fog telni, ezért van egy kis időnk felkészülni.