TEDxBoulder
Dave Brain: What a planet needs to sustain life
Дэйв Брейн: Что необходимо для жизни на планете?
Filmed:
Readability: 4.1
1,867,290 views
«Венера слишком горячая, Марс слишком холодный, а Земля — в самый раз», — говорит исследователь планет Дэйв Брейн. Но почему? В этом захватывающем и забавном выступлении Брейн рассказывает о том, как научно установить, какие условия нужны, чтобы планета могла стать пригодной для жизни, а также почему человечество, возможно, просто оказалось в нужном месте в нужное время, если говорить об этапах развития пригодных к жизни планет.
Dave Brain - Planetary scientist
Dave Brain studies the plasma environments and atmospheres of unmagnetized planets. Full bio
Dave Brain studies the plasma environments and atmospheres of unmagnetized planets. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I'm really glad to be here.
0
943
1421
Я очень рад быть здесь.
00:15
I'm glad you're here,
1
3015
1688
И рад, что вы здесь,
00:16
because that would be a little weird.
2
4727
1833
потому что иначе было бы странновато.
00:19
I'm glad we're all here.
3
7460
2105
Я рад, что все мы здесь.
00:22
And by "here," I don't mean here.
4
10303
2853
И под словом «здесь»
я не подразумеваю здесь.
я не подразумеваю здесь.
00:26
Or here.
5
14831
1150
Или здесь.
00:28
But here.
6
16728
1152
А здесь,
00:29
I mean Earth.
7
17904
1150
на Земле.
00:31
And by "we," I don't mean
those of us in this auditorium,
those of us in this auditorium,
8
19627
3943
И под «мы» я имею в виду
не только присутствующих в этом зале,
не только присутствующих в этом зале,
00:35
but life,
9
23594
1470
а жизнь,
00:37
all life on Earth --
10
25088
1449
жизнь на Земле —
00:38
(Laughter)
11
26561
5382
(Смех)
00:44
from complex to single-celled,
12
32280
1991
от сложнейших форм до одноклеточных,
00:46
from mold to mushrooms
13
34295
2324
от плесени и грибов
00:48
to flying bears.
14
36643
1378
до летающих медведей.
00:50
(Laughter)
15
38045
1366
(Смех)
00:53
The interesting thing is,
16
41736
1509
Любопытно,
00:55
Earth is the only place
we know of that has life --
we know of that has life --
17
43269
3031
что Земля — единственное место,
где есть жизнь,
где есть жизнь,
00:58
8.7 million species.
18
46324
1877
8,7 миллиона видов.
01:00
We've looked other places,
19
48660
1254
Мы изучали другие планеты,
01:01
maybe not as hard
as we should or we could,
as we should or we could,
20
49938
2097
может, хуже, чем могли
или должны были,
или должны были,
01:04
but we've looked and haven't found any;
21
52059
1927
но мы искали и ничего не нашли.
01:06
Earth is the only place
we know of with life.
we know of with life.
22
54010
2276
Земля — единственное
известное нам место, где есть жизнь.
известное нам место, где есть жизнь.
01:09
Is Earth special?
23
57318
1274
Но уникальна ли Земля?
01:11
This is a question I've wanted
to know the answer to
to know the answer to
24
59591
2454
Ответ на этот вопрос я хотел узнать
01:14
since I was a small child,
25
62069
1254
с детства,
01:15
and I suspect 80 percent
of this auditorium
of this auditorium
26
63347
2032
думаю, 80% аудитории
01:17
has thought the same thing
and also wanted to know the answer.
and also wanted to know the answer.
27
65403
3008
думали так же и тоже хотели узнать ответ.
01:20
To understand whether
there are any planets --
there are any planets --
28
68879
2167
Чтобы понять, есть ли другие планеты
01:23
out there in our solar system or beyond --
29
71070
2278
в нашей солнечной системе или вне её,
01:25
that can support life,
30
73372
1458
на которых возможна жизнь,
01:26
the first step is to understand
what life here requires.
what life here requires.
31
74854
3197
во-первых, нужно понять,
что нужно для жизни.
что нужно для жизни.
01:30
It turns out, of all of those
8.7 million species,
8.7 million species,
32
78575
3563
Оказалось, что для всех 8,7 миллиона видов
01:34
life only needs three things.
33
82162
2198
для жизни нужны три вещи.
01:37
On one side, all life
on Earth needs energy.
on Earth needs energy.
34
85032
2852
С одной стороны, для жизни на Земле
нужна энергия.
нужна энергия.
01:39
Complex life like us derives
our energy from the sun,
our energy from the sun,
35
87908
3485
Сложные организмы, как мы,
получают энергию от солнца,
получают энергию от солнца,
01:43
but life deep underground
can get its energy
can get its energy
36
91417
2101
а организмы глубоко под землёй
получают её,
получают её,
01:45
from things like chemical reactions.
37
93542
1722
например, от химических реакций.
01:47
There are a number
of different energy sources
of different energy sources
38
95288
2151
Различные источники энергии
01:49
available on all planets.
39
97463
1243
можно найти на всех планетах.
01:51
On the other side,
40
99400
1156
С другой стороны,
01:52
all life needs food or nourishment.
41
100580
2705
для жизни нужна еда
или питательные вещества.
или питательные вещества.
01:55
And this seems like a tall order,
especially if you want a succulent tomato.
especially if you want a succulent tomato.
42
103741
4474
С этим уже сложнее,
особенно если вы любите сочные помидоры.
особенно если вы любите сочные помидоры.
02:00
(Laughter)
43
108239
1716
(Смех)
02:01
However, all life on Earth
derives its nourishment
derives its nourishment
44
109979
3066
Тем не менее всё живое на Земле
получает питательные вещества
получает питательные вещества
02:05
from only six chemical elements,
45
113069
2030
всего из шести химических элементов,
02:07
and these elements can be found
on any planetary body
on any planetary body
46
115123
3004
и эти элементы можно найти
на любой планете
на любой планете
02:10
in our solar system.
47
118151
1336
нашей солнечной системы.
02:12
So that leaves the thing
in the middle as the tall pole,
in the middle as the tall pole,
48
120537
3227
Таким образом, остаётся лишь одна вещь,
02:15
the thing that's hardest to achieve.
49
123788
1954
которую сложнее всего получить.
02:17
Not moose, but water.
50
125766
1892
Не лось, а вода.
02:19
(Laughter)
51
127682
2781
(Смех)
02:23
Although moose would be pretty cool.
52
131285
1794
Хотя лось тоже неплох.
02:25
(Laughter)
53
133103
1158
(Смех)
02:26
And not frozen water, and not water
in a gaseous state, but liquid water.
in a gaseous state, but liquid water.
54
134285
5535
Притом вода не в твёрдом
или газообразном состоянии, а жидкая.
или газообразном состоянии, а жидкая.
02:32
This is what life needs
to survive, all life.
to survive, all life.
55
140748
2453
Всякая жизнь нуждается в этом.
02:35
And many solar system bodies
don't have liquid water,
don't have liquid water,
56
143680
3336
На многих телах солнечной системы
нет воды в жидком виде,
нет воды в жидком виде,
02:39
and so we don't look there.
57
147040
1636
поэтому мы там не ищем.
02:40
Other solar system bodies
might have abundant liquid water,
might have abundant liquid water,
58
148700
2993
На других телах может быть жидкая вода,
02:43
even more than Earth,
59
151717
1335
даже больше, чем на Земле,
02:45
but it's trapped beneath an icy shell,
60
153076
2450
но она спрятана под ледяной оболочкой,
02:47
and so it's hard to access,
it's hard to get to,
it's hard to get to,
61
155550
2261
до неё сложно добраться,
02:49
it's hard to even find out
if there's any life there.
if there's any life there.
62
157835
2719
трудно даже узнать, есть ли там жизнь.
02:53
So that leaves a few bodies
that we should think about.
that we should think about.
63
161475
2995
В итоге у нас остаётся
несколько вариантов для поиска.
несколько вариантов для поиска.
02:56
So let's make the problem
simpler for ourselves.
simpler for ourselves.
64
164494
2429
Так давайте облегчим себе задачу.
02:58
Let's think only about liquid water
on the surface of a planet.
on the surface of a planet.
65
166947
3341
Давайте рассматривать только воду
на поверхности планеты.
на поверхности планеты.
03:02
There are only three bodies
to think about in our solar system,
to think about in our solar system,
66
170312
2956
В нашей солнечной системе
существует только три тела,
существует только три тела,
03:05
with regard to liquid water
on the surface of a planet,
on the surface of a planet,
67
173292
2582
на поверхности которых есть вода.
03:07
and in order of distance from the sun,
it's: Venus, Earth and Mars.
it's: Venus, Earth and Mars.
68
175898
4826
В порядке удалённости от Солнца
это Венера, Земля и Марс.
это Венера, Земля и Марс.
03:13
You want to have an atmosphere
for water to be liquid.
for water to be liquid.
69
181265
3372
Чтобы вода была жидкой, нужна атмосфера.
03:16
You have to be very careful
with that atmosphere.
with that atmosphere.
70
184661
2378
Атмосфера — очень тонкий вопрос.
03:19
You can't have too much atmosphere,
too thick or too warm an atmosphere,
too thick or too warm an atmosphere,
71
187063
3412
Атмосфера не должна быть
слишком горячей или плотной,
слишком горячей или плотной,
03:22
because then you end up
too hot like Venus,
too hot like Venus,
72
190499
2905
иначе планета будет
слишком горячей, как Венера,
слишком горячей, как Венера,
03:25
and you can't have liquid water.
73
193428
1737
и на ней не будет жидкой воды.
03:27
But if you have too little atmosphere
and it's too thin and too cold,
and it's too thin and too cold,
74
195189
3953
Но если атмосфера слишком разреженная
или слишком холодная,
или слишком холодная,
03:31
you end up like Mars, too cold.
75
199166
2024
получится Марс.
03:33
So Venus is too hot, Mars is too cold,
76
201865
2475
То есть, Венера слишком горячая,
Марс — холодный,
Марс — холодный,
03:36
and Earth is just right.
77
204364
1164
а Земля — в самый раз.
03:37
You can look at these images behind me
and you can see automatically
and you can see automatically
78
205552
3475
Взгляните на картинки за моей спиной
и сразу поймёте,
и сразу поймёте,
03:41
where life can survive
in our solar system.
in our solar system.
79
209051
2597
где в нашей солнечной системе
могут выжить организмы.
могут выжить организмы.
03:44
It's a Goldilocks-type problem,
80
212296
1600
Это как в сказке о трёх медведях,
03:45
and it's so simple
that a child could understand it.
that a child could understand it.
81
213920
2490
проблема такая простая,
что понятна даже ребёнку.
что понятна даже ребёнку.
03:49
However,
82
217452
1180
Однако
03:51
I'd like to remind you of two things
83
219450
2928
я бы хотел напомнить вам о двух вещах
03:54
from the Goldilocks story
that we may not think about so often
that we may not think about so often
84
222402
2954
из сказки о трёх медведях,
о которых мы редко задумываемся,
о которых мы редко задумываемся,
03:57
but that I think are really relevant here.
85
225380
2096
но которые были бы здесь уместны.
04:00
Number one:
86
228056
1150
Первая:
04:02
if Mama Bear's bowl is too cold
87
230311
2792
если чашка мамы медведицы
была слишком холодной,
была слишком холодной,
04:05
when Goldilocks walks into the room,
88
233833
2008
когда девочка зашла в дом,
04:08
does that mean it's always been too cold?
89
236642
2143
значит ли это,
что чашка всегда была холодной?
что чашка всегда была холодной?
04:11
Or could it have been just right
at some other time?
at some other time?
90
239825
3268
Могла ли она когда-то быть тёплой?
04:15
When Goldilocks walks into the room
determines the answer
determines the answer
91
243650
3681
То, когда девочка попадает в дом,
определяет то,
определяет то,
04:19
that we get in the story.
92
247355
1332
что мы находим в сказке.
04:21
And the same is true with planets.
93
249114
1730
То же самое с планетами.
04:22
They're not static things. They change.
94
250868
2026
Они не статичны. Они меняются.
04:24
They vary. They evolve.
95
252918
1742
Они варьируются. Они эволюционируют.
04:26
And atmospheres do the same.
96
254684
2043
То же происходит с атмосферой.
04:28
So let me give you an example.
97
256751
1702
Позвольте привести пример.
04:30
Here's one of my favorite
pictures of Mars.
pictures of Mars.
98
258477
2002
Это одна из моих любимых фотографий Марса.
04:32
It's not the highest resolution image,
it's not the sexiest image,
it's not the sexiest image,
99
260503
3131
Это не самое качественное
и привлекательное изображение,
и привлекательное изображение,
04:35
it's not the most recent image,
100
263658
1503
это не самое новое изображение,
04:37
but it's an image that shows riverbeds
cut into the surface of the planet;
cut into the surface of the planet;
101
265185
3494
но здесь видны русла рек,
врезанные в поверхность планеты.
врезанные в поверхность планеты.
04:41
riverbeds carved by flowing, liquid water;
102
269320
2584
Эти русла образовало течение жидкой воды;
04:45
riverbeds that take hundreds or thousands
or tens of thousands of years to form.
or tens of thousands of years to form.
103
273515
4886
на их формирование ушли сотни,
тысячи или десятки тысяч лет.
тысячи или десятки тысяч лет.
04:50
This can't happen on Mars today.
104
278425
1618
Сейчас на Марсе они не появятся.
04:52
The atmosphere of Mars today
is too thin and too cold
is too thin and too cold
105
280067
2481
Атмосфера Марса сегодня
слишком тонкая и холодная,
слишком тонкая и холодная,
04:54
for water to be stable as a liquid.
106
282572
2141
чтобы могла образоваться жидкая вода.
04:56
This one image tells you
that the atmosphere of Mars changed,
that the atmosphere of Mars changed,
107
284737
4348
Одна эта фотография показывает,
что атмосфера Марса изменилась
что атмосфера Марса изменилась
05:01
and it changed in big ways.
108
289109
2032
и изменилась значительно.
05:03
And it changed from a state
that we would define as habitable,
that we would define as habitable,
109
291714
4809
А раньше это было место,
пригодное для жизни,
пригодное для жизни,
05:08
because the three requirements
for life were present long ago.
for life were present long ago.
110
296547
3590
так как когда-то давно там были
все три необходимых условия для жизни.
все три необходимых условия для жизни.
05:13
Where did that atmosphere go
111
301049
2068
Куда делась атмосфера,
05:15
that allowed water
to be liquid at the surface?
to be liquid at the surface?
112
303141
2820
позволявшая воде оставаться
в жидком состоянии?
в жидком состоянии?
05:17
Well, one idea is it escaped
away to space.
away to space.
113
305985
3347
Есть мысль, что она ушла в космос.
05:21
Atmospheric particles
got enough energy to break free
got enough energy to break free
114
309356
2667
Частицы атмосферы
получили энергию и освободились
получили энергию и освободились
05:24
from the gravity of the planet,
115
312047
1653
от гравитации планеты,
05:25
escaping away to space, never to return.
116
313724
2689
вырвались в космос и не вернулись.
05:28
And this happens with all bodies
with atmospheres.
with atmospheres.
117
316437
2688
Так случается со всеми телами в атмосфере.
05:31
Comets have tails
118
319149
1172
У комет бывают хвосты,
05:32
that are incredibly visible reminders
of atmospheric escape.
of atmospheric escape.
119
320345
3257
служащие ярким напоминанием
об утечке атмосферы.
об утечке атмосферы.
05:35
But Venus also has an atmosphere
that escapes with time,
that escapes with time,
120
323626
3409
Но у Венеры тоже есть атмосфера,
которая постепенно исчезает,
которая постепенно исчезает,
05:39
and Mars and Earth as well.
121
327059
1660
как у Марса и Земли.
05:40
It's just a matter of degree
and a matter of scale.
and a matter of scale.
122
328743
2968
Вопрос лишь в степени и масштабе.
05:44
So we'd like to figure out
how much escaped over time
how much escaped over time
123
332092
2676
Нам бы хотелось узнать,
как много атмосферы исчезло,
как много атмосферы исчезло,
05:46
so we can explain this transition.
124
334792
2116
чтобы мы смогли объяснить эти изменения.
05:48
How do atmospheres
get their energy for escape?
get their energy for escape?
125
336932
2611
Как атмосфера получает энергию для выхода?
05:51
How do particles get
enough energy to escape?
enough energy to escape?
126
339567
2131
Как частицы получают достаточно энергии?
05:53
There are two ways, if we're going
to reduce things a little bit.
to reduce things a little bit.
127
341722
3185
Если короче, есть два пути.
05:56
Number one, sunlight.
128
344931
1151
Первый — солнце.
05:58
Light emitted from the sun can be absorbed
by atmospheric particles
by atmospheric particles
129
346106
3412
Солнечный свет
поглощается атмосферными частицами
поглощается атмосферными частицами
06:01
and warm the particles.
130
349542
1714
и нагревает их.
06:03
Yes, I'm dancing, but they --
131
351280
2108
Да, я танцую, но...
06:05
(Laughter)
132
353412
1471
(Смех)
06:07
Oh my God, not even at my wedding.
133
355693
1912
Боже, я даже на своей свадьбе не...
06:09
(Laughter)
134
357629
1492
(Смех)
06:11
They get enough energy
to escape and break free
to escape and break free
135
359145
3003
Они получают достаточно энергии,
чтобы вырваться и освободиться
чтобы вырваться и освободиться
06:14
from the gravity of the planet
just by warming.
just by warming.
136
362172
2500
от гравитации планеты
только благодаря теплу.
только благодаря теплу.
06:16
A second way they can get energy
is from the solar wind.
is from the solar wind.
137
364696
3162
Второй способ получить энергию —
солнечный ветер.
солнечный ветер.
06:19
These are particles, mass, material,
spit out from the surface of the sun,
spit out from the surface of the sun,
138
367882
5026
Эти частицы, масса, материал,
покинув поверхность солнца,
покинув поверхность солнца,
06:24
and they go screaming
through the solar system
through the solar system
139
372932
2404
мчатся через солнечную систему
06:27
at 400 kilometers per second,
140
375360
1785
со скоростью 400 км в секунду,
06:29
sometimes faster during solar storms,
141
377169
2594
во время солнечных бурь иногда быстрее.
06:31
and they go hurtling
through interplanetary space
through interplanetary space
142
379787
2722
Они движутся
через межпланетное пространство
через межпланетное пространство
06:34
towards planets and their atmospheres,
143
382533
2446
к планетам и их атмосферам
06:37
and they may provide energy
144
385003
1625
и могут дать энергию
06:38
for atmospheric particles
to escape as well.
to escape as well.
145
386652
2128
частичкам атмосферы,
чтобы те тоже сбежали.
чтобы те тоже сбежали.
06:41
This is something that I'm interested in,
146
389182
1969
Мне это интересно
06:43
because it relates to habitability.
147
391175
1713
из-за пригодности для жизни.
06:45
I mentioned that there were two things
about the Goldilocks story
about the Goldilocks story
148
393378
3132
Я сказал, что есть две вещи,
связанные со сказкой о трёх медведях,
связанные со сказкой о трёх медведях,
06:48
that I wanted to bring to your attention
and remind you about,
and remind you about,
149
396534
2984
на которые я хочу обратить ваше внимание.
06:51
and the second one
is a little bit more subtle.
is a little bit more subtle.
150
399542
2239
Вторая из них менее явная.
06:53
If Papa Bear's bowl is too hot,
151
401805
2788
Если чашка папы медведя слишком горячая,
06:58
and Mama Bear's bowl is too cold,
152
406180
3234
а мамы медведицы — слишком холодная,
07:03
shouldn't Baby Bear's bowl be even colder
153
411057
3111
не должна ли чашка медвежонка
быть ещё холоднее,
быть ещё холоднее,
07:07
if we're following the trend?
154
415081
1796
если следовать логике?
07:10
This thing that you've accepted
your entire life,
your entire life,
155
418195
2312
Вещь, в которую вы верили всю жизнь,
07:12
when you think about it a little bit more,
may not be so simple.
may not be so simple.
156
420531
3070
при близком рассмотрении
может оказаться не такой простой.
может оказаться не такой простой.
07:16
And of course, distance of a planet
from the sun determines its temperature.
from the sun determines its temperature.
157
424513
4028
Конечно, расстояние от Солнца
определяет температуру планеты.
определяет температуру планеты.
07:20
This has to play into habitability.
158
428565
2266
Это влияет на пригодность для жизни.
07:22
But maybe there are other things
we should be thinking about.
we should be thinking about.
159
430855
2930
Но, может, нужно учесть и другие факторы?
07:25
Maybe it's the bowls themselves
160
433809
1616
Может, сами чашки
07:27
that are also helping to determine
the outcome in the story,
the outcome in the story,
161
435449
3056
определяют исход истории,
07:30
what is just right.
162
438529
1300
что всё объясняет.
07:32
I could talk to you about a lot
of different characteristics
of different characteristics
163
440765
2865
Я мог бы рассказать вам
о множестве характеристик
о множестве характеристик
07:35
of these three planets
164
443654
1151
этих трёх планет,
07:36
that may influence habitability,
165
444829
1569
влияющих на возможность жизни,
07:38
but for selfish reasons related
to my own research
to my own research
166
446422
2594
но из эгоизма, связанного
с моим исследованием,
с моим исследованием,
07:41
and the fact that I'm standing up here
holding the clicker and you're not --
holding the clicker and you're not --
167
449040
3588
а также оттого, что не вы, а я стою здесь
и держу в руках переключатель...
и держу в руках переключатель...
07:44
(Laughter)
168
452652
1006
(Смех)
07:45
I would like to talk
for just a minute or two
for just a minute or two
169
453682
2109
я бы хотел посвятить минуту или две
07:47
about magnetic fields.
170
455815
1297
магнитным полям.
07:49
Earth has one; Venus and Mars do not.
171
457715
2532
У Земли оно есть,
а у Венеры и Марса — нет.
а у Венеры и Марса — нет.
07:52
Magnetic fields are generated
in the deep interior of a planet
in the deep interior of a planet
172
460825
3123
Магнитные поля создаются в недрах планеты
07:55
by electrically conducting
churning fluid material
churning fluid material
173
463972
3717
в расплавленном металлическом ядре Земли.
07:59
that creates this big old magnetic field
that surrounds Earth.
that surrounds Earth.
174
467713
2905
Оно проводит электричество
и создаёт сильное магнитное поле.
и создаёт сильное магнитное поле.
08:02
If you have a compass,
you know which way north is.
you know which way north is.
175
470642
2396
Если у вас есть компас,
он покажет, где север.
он покажет, где север.
08:05
Venus and Mars don't have that.
176
473062
1494
На Венере и Марсе этого нет.
08:06
If you have a compass on Venus and Mars,
177
474580
1914
Если вы на Венере или Марсе с компасом,
08:08
congratulations, you're lost.
178
476518
1396
поздравляю, вы потерялись.
08:09
(Laughter)
179
477938
1903
(Смех)
08:11
Does this influence habitability?
180
479865
2040
Влияет ли это на пригодность для жизни?
08:15
Well, how might it?
181
483175
1302
Как оно может влиять?
08:17
Many scientists think
that a magnetic field of a planet
that a magnetic field of a planet
182
485024
2604
Многие учёные считают,
что магнитное поле планеты
что магнитное поле планеты
08:19
serves as a shield for the atmosphere,
183
487652
2395
служит щитом для атмосферы,
08:22
deflecting solar wind particles
around the planet
around the planet
184
490071
3355
отгоняет от планеты
частицы солнечного ветра,
частицы солнечного ветра,
08:25
in a bit of a force field-type effect
185
493450
1815
создавая как бы эффект силового поля
08:27
having to do with electric charge
of those particles.
of those particles.
186
495289
2700
по отношению к этим
электрически заряженным частицам.
электрически заряженным частицам.
08:30
I like to think of it instead
as a salad bar sneeze guard for planets.
as a salad bar sneeze guard for planets.
187
498362
3627
Я представляю, что это перегородка,
защищающая салаты от чихающих посетителей.
защищающая салаты от чихающих посетителей.
08:34
(Laughter)
188
502013
2279
(Смех)
08:36
And yes, my colleagues
who watch this later will realize
who watch this later will realize
189
504962
3381
И да, мои коллеги,
которые увидят это позже, поймут,
которые увидят это позже, поймут,
08:40
this is the first time in the history
of our community
of our community
190
508367
2544
что впервые в истории научного сообщества
08:42
that the solar wind has been
equated with mucus.
equated with mucus.
191
510935
2279
солнечный ветер сравнили с соплями.
08:45
(Laughter)
192
513238
1650
(Смех)
08:48
OK, so the effect, then, is that Earth
may have been protected
may have been protected
193
516978
3475
Таким образом Земля могла быть защищена
08:52
for billions of years,
194
520477
1169
в течение миллиардов лет
08:53
because we've had a magnetic field.
195
521670
1850
благодаря магнитному полю.
08:55
Atmosphere hasn't been able to escape.
196
523544
2179
Атмосфера не могла исчезнуть.
08:57
Mars, on the other hand,
has been unprotected
has been unprotected
197
525747
2107
Марс, с другой стороны, не был защищён
08:59
because of its lack of magnetic field,
198
527878
1842
из-за отсутствия магнитного поля,
09:01
and over billions of years,
199
529744
1952
возможно, за миллиарды лет
09:03
maybe enough atmosphere
has been stripped away
has been stripped away
200
531720
2180
достаточно атмосферы покинуло планеты,
09:05
to account for a transition
from a habitable planet
from a habitable planet
201
533924
2593
обусловив переход
от пригодной для обитания планеты
от пригодной для обитания планеты
09:08
to the planet that we see today.
202
536541
1666
до той, которую мы видим сегодня.
09:11
Other scientists think
that magnetic fields
that magnetic fields
203
539059
2989
Другие учёные предполагают,
что магнитные поля
что магнитные поля
09:14
may act more like the sails on a ship,
204
542072
2163
больше схожи с парусами корабля
09:16
enabling the planet to interact
with more energy from the solar wind
with more energy from the solar wind
205
544958
5037
и позволяют планете взаимодействовать
с бóльшим количеством солнечной энергии,
с бóльшим количеством солнечной энергии,
09:22
than the planet would have been able
to interact with by itself.
to interact with by itself.
206
550019
3272
чем она смогла бы уловить самостоятельно.
09:25
The sails may gather energy
from the solar wind.
from the solar wind.
207
553315
2491
Паруса могут собирать
энергию солнечного ветра.
энергию солнечного ветра.
09:27
The magnetic field may gather
energy from the solar wind
energy from the solar wind
208
555830
2666
Магнитное поле может собирать
энергию солнечного ветра,
энергию солнечного ветра,
09:30
that allows even more
atmospheric escape to happen.
atmospheric escape to happen.
209
558520
3244
что позволяет сбежать большему числу
частиц атмосферы.
частиц атмосферы.
09:33
It's an idea that has to be tested,
210
561788
2254
Эту идею ещё нужно проверить,
09:36
but the effect and how it works
211
564066
1885
но эффект и механизм работы
09:37
seems apparent.
212
565975
1151
кажутся очевидными.
09:39
That's because we know
213
567150
1151
Потому что мы знаем,
09:40
energy from the solar wind
is being deposited into our atmosphere
is being deposited into our atmosphere
214
568325
3075
что энергия солнечного ветра
накапливается в нашей атмосфере
накапливается в нашей атмосфере
09:43
here on Earth.
215
571424
1151
здесь, на Земле.
09:44
That energy is conducted
along magnetic field lines
along magnetic field lines
216
572599
2405
Эта энергия проводится
по магнитным силовым линиям
по магнитным силовым линиям
09:47
down into the polar regions,
217
575028
1348
к полярным областям,
09:48
resulting in incredibly beautiful aurora.
218
576400
2136
и в результате возникает северное сияние.
09:50
If you've ever experienced them,
it's magnificent.
it's magnificent.
219
578560
2656
Если вы когда-то видели его...
Это великолепно.
Это великолепно.
09:53
We know the energy is getting in.
220
581240
2006
Мы знаем, что получаем энергию.
09:55
We're trying to measure
how many particles are getting out
how many particles are getting out
221
583270
3033
Мы пытаемся измерить,
какое количество частиц теряется,
какое количество частиц теряется,
09:58
and if the magnetic field
is influencing this in any way.
is influencing this in any way.
222
586327
3038
и влияет ли магнитное поле
на этот процесс.
на этот процесс.
10:02
So I've posed a problem for you here,
223
590722
2380
Итак, я обозначил проблему,
10:05
but I don't have a solution yet.
224
593126
1546
но у меня ещё нет решения.
10:06
We don't have a solution.
225
594696
1276
У нас нет решения.
10:08
But we're working on it.
How are we working on it?
How are we working on it?
226
596702
2357
Но мы над ним работаем. Как?
10:11
Well, we've sent spacecraft
to all three planets.
to all three planets.
227
599083
2298
Мы отправили космические аппараты
на три планеты.
на три планеты.
10:13
Some of them are orbiting now,
228
601405
1476
Некоторые ещё на орбитах,
10:14
including the MAVEN spacecraft
which is currently orbiting Mars,
which is currently orbiting Mars,
229
602905
3072
включая MAVEN, который сейчас
находится на орбите Марса.
находится на орбите Марса.
10:18
which I'm involved with
and which is led here,
and which is led here,
230
606001
3532
Я участвую в этом проекте,
который ведётся отсюда,
который ведётся отсюда,
10:21
out of the University of Colorado.
231
609557
1809
прямо из Колорадского университета.
10:23
It's designed to measure
atmospheric escape.
atmospheric escape.
232
611390
2282
Его цель — измерить выход
частиц атмосферы.
частиц атмосферы.
10:26
We have similar measurements
from Venus and Earth.
from Venus and Earth.
233
614022
2474
Такие же измерения проведены
на Венере и на Земле.
на Венере и на Земле.
10:28
Once we have all our measurements,
234
616953
1665
Когда мы получим все измерения,
10:30
we can combine all these together,
and we can understand
and we can understand
235
618642
2875
мы можем их все объединить и понять,
10:33
how all three planets interact
with their space environment,
with their space environment,
236
621541
3417
как все эти планеты взаимодействуют
с космическим пространством
с космическим пространством
10:36
with the surroundings.
237
624982
1162
и со средой.
10:38
And we can decide whether magnetic fields
are important for habitability
are important for habitability
238
626168
3522
И мы сможем понять, влияют магнитные поля
на пригодность для жизни
на пригодность для жизни
10:41
or not.
239
629714
1158
или нет.
10:42
Once we have that answer,
why should you care?
why should you care?
240
630896
2265
Почему вас должен заботить ответ?
10:45
I mean, I care deeply ...
241
633185
1300
Меня лично это волнует...
10:48
And financially as well, but deeply.
242
636128
2006
в том числе с финансовой точки зрения.
10:50
(Laughter)
243
638158
1842
(Смех)
10:52
First of all, an answer to this question
244
640763
1918
Во-первых, ответ на этот вопрос
10:54
will teach us more
about these three planets,
about these three planets,
245
642705
2103
расскажет нам больше
об этих трёх планетах:
об этих трёх планетах:
10:56
Venus, Earth and Mars,
246
644832
1160
Венере, Земле и Марсе;
10:58
not only about how they interact
with their environment today,
with their environment today,
247
646016
2911
не только как они взаимодействуют
со средой сегодня,
со средой сегодня,
11:00
but how they were billions of years ago,
248
648951
1927
но и как это было миллиарды лет назад,
11:02
whether they were habitable
long ago or not.
long ago or not.
249
650902
2062
были ли они обитаемыми когда-то или нет?
11:04
It will teach us about atmospheres
250
652988
1644
Мы узнаем больше об атмосферах,
11:06
that surround us and that are close.
251
654656
1995
которые окружают нас и близки к нам.
11:09
But moreover, what we learn
from these planets
from these planets
252
657127
2184
То, что мы узнаем об этих планетах,
11:11
can be applied to atmospheres everywhere,
253
659335
2021
применимо к любым атмосферам,
11:14
including planets that we're now
observing around other stars.
observing around other stars.
254
662485
2913
включая планеты, которые мы находим
вокруг других звёзд.
вокруг других звёзд.
11:17
For example, the Kepler spacecraft,
255
665422
1755
Например, спутник «Кеплер»
11:19
which is built and controlled
here in Boulder,
here in Boulder,
256
667201
3208
был построен здесь в Боулдере
и управляется отсюда,
и управляется отсюда,
11:22
has been observing
a postage stamp-sized region of the sky
a postage stamp-sized region of the sky
257
670433
3285
он изучает область, которая с Земли
кажется размером с почтовую марку,
кажется размером с почтовую марку,
11:25
for a couple years now,
258
673742
1247
уже два года
11:27
and it's found thousands of planets --
259
675013
2228
и нашёл тысячи планет
11:29
in one postage stamp-sized
region of the sky
region of the sky
260
677265
2913
на этом крошечном участке космоса,
11:32
that we don't think is any different
from any other part of the sky.
from any other part of the sky.
261
680202
4089
который не отличается, как мы думаем,
от других областей космоса.
от других областей космоса.
11:36
We've gone, in 20 years,
262
684815
1810
За 20 лет
11:38
from knowing of zero planets
outside of our solar system,
outside of our solar system,
263
686649
4037
от незнания ни одной планеты
за пределами Солнечной системы
за пределами Солнечной системы
11:42
to now having so many,
264
690710
1753
мы пришли к знанию стольких,
11:44
that we don't know
which ones to investigate first.
which ones to investigate first.
265
692487
3139
что мы даже не можем решить,
которую из них изучать первой.
которую из них изучать первой.
11:49
Any lever will help.
266
697269
1460
Любая информация важна.
11:52
In fact, based on observations
that Kepler's taken
that Kepler's taken
267
700539
3584
На основании данных спутника «Кеплер»
11:56
and other similar observations,
268
704147
2129
и других аналогичных данных
11:58
we now believe that,
269
706300
1169
мы пришли к выводу,
11:59
of the 200 billion stars
in the Milky Way galaxy alone,
in the Milky Way galaxy alone,
270
707493
4699
что из 200 миллиардов звёзд
в одной только галактике Млечный Путь
в одной только галактике Млечный Путь
12:04
on average, every star
has at least one planet.
has at least one planet.
271
712786
4604
в среднем у каждой звезды
есть по меньшей мере одна планета.
есть по меньшей мере одна планета.
12:10
In addition to that,
272
718819
1503
Более того,
12:12
estimates suggest there are somewhere
between 40 billion and 100 billion
between 40 billion and 100 billion
273
720346
5701
по оценкам существует от 40 миллиардов
до 100 миллиардов планет
до 100 миллиардов планет
12:18
of those planets
that we would define as habitable
that we would define as habitable
274
726071
3332
с пригодными для жизни условиями
12:23
in just our galaxy.
275
731139
1412
в одной только нашей галактике.
12:26
We have the observations of those planets,
276
734590
2037
Мы наблюдаем за этими планетами,
12:28
but we just don't know
which ones are habitable yet.
which ones are habitable yet.
277
736651
2484
но пока не знаем,
которые из них пригодны для жизни.
которые из них пригодны для жизни.
12:31
It's a little bit like
being trapped on a red spot --
being trapped on a red spot --
278
739159
3606
Это словно оказаться в ловушке,
в красном круге...
в красном круге...
12:34
(Laughter)
279
742789
1171
(Смех)
12:35
on a stage
280
743984
1232
на сцене
12:38
and knowing that there are
other worlds out there
other worlds out there
281
746178
3562
и знать, что где-то есть другие миры,
12:43
and desperately wanting to know
more about them,
more about them,
282
751042
2776
и отчаянно хотеть узнать о них больше,
12:47
wanting to interrogate them and find out
if maybe just one or two of them
if maybe just one or two of them
283
755174
3934
жаждать опросить их и обнаружить,
что, возможно, один или два из них
что, возможно, один или два из них
12:51
are a little bit like you.
284
759132
1610
немного похожи на нас.
12:54
You can't do that.
You can't go there, not yet.
You can't go there, not yet.
285
762244
2559
Но это невозможно сделать.
Туда пока нельзя добраться.
Туда пока нельзя добраться.
12:56
And so you have to use the tools
that you've developed around you
that you've developed around you
286
764827
3993
Поэтому приходится использовать
инструменты, созданные для изучения
инструменты, созданные для изучения
13:00
for Venus, Earth and Mars,
287
768844
1295
Венеры, Земли и Марса,
13:02
and you have to apply them
to these other situations,
to these other situations,
288
770163
2813
применять их для других случаев
13:05
and hope that you're making
reasonable inferences from the data,
reasonable inferences from the data,
289
773000
4696
и надеяться, что ваши выводы
из этих данных разумны
из этих данных разумны
13:09
and that you're going to be able
to determine the best candidates
to determine the best candidates
290
777720
3118
и что вы сумеете определить
наиболее вероятных претендентов
наиболее вероятных претендентов
13:12
for habitable planets,
and those that are not.
and those that are not.
291
780862
2399
на пригодные и непригодные
для обитания планеты.
для обитания планеты.
13:16
In the end, and for now, at least,
292
784139
2715
В конце концов, по крайней мере пока,
13:18
this is our red spot, right here.
293
786878
2787
наш красный круг именно здесь.
13:22
This is the only planet
that we know of that's habitable,
that we know of that's habitable,
294
790376
3336
Это единственная известная нам
планета, пригодная для жизни.
планета, пригодная для жизни.
13:25
although very soon we may
come to know of more.
come to know of more.
295
793736
3191
Хотя, возможно, очень скоро
мы узнаем новые планеты,
мы узнаем новые планеты,
13:28
But for now, this is
the only habitable planet,
the only habitable planet,
296
796951
2736
но сейчас это единственная
обитаемая планета,
обитаемая планета,
13:31
and this is our red spot.
297
799711
1302
и это наш красный круг.
13:33
I'm really glad we're here.
298
801976
1420
Я очень рад, что мы здесь.
13:36
Thanks.
299
804507
1175
Спасибо.
13:37
(Applause)
300
805706
3231
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Dave Brain - Planetary scientistDave Brain studies the plasma environments and atmospheres of unmagnetized planets.
Why you should listen
Dave Brain is an Assistant Professor of Astrophysics and Planetary Science at the University of Colorado at Boulder. He's interested in the evolution of the atmospheres of planets such as Mars, Venus and Earth, and in particular how planets lose (and gain) atmosphere over time. He uses spacecraft data and computer models to help figure out how light and particles from our sun strip away atmospheric particles, possibly changing them from habitable worlds.
More profile about the speakerDave Brain | Speaker | TED.com