Original subtitles

Dit is een visie op onze toekomst.

De noodlottige dag in een verre uithoek van het universum

wanneer een sonde van de aarde de eerste afdaling opstart

op een buitenaardse wereld,

op zoek naar bewijs van leven buiten ons zonnestelsel.

Er zijn geen getuigen,

geen juichende menigte in de controlekamer.

Een decennium of meer zal voorbijgaan voordat het nieuws ons eindelijk bereikt

terug over de donkere oceanen van de ruimte.

De zaden van deze missie worden vandaag al gezaaid

door de eerste generatie wetenschappers

dapper genoeg om te geloven dat het mogelijk was.

Wanneer ik omhoog kijk in de lucht en ik zie geen sterren,

zie ik planetaire systemen.

We moeten de reis begrijpen dat de reis

naar exoplaneten niet beperkt wordt door de wetten van de natuurkunde.

Ze kijken naar planeten in een baan om verre sterren,

op zoek naar een antwoord op de oudste menselijke vraag.

Zijn we alleen?

Is er leven op andere werelden?

En zo niet, waarom niet, en zo ja, hoe?

Dit is de eerste generatie in de menselijke geschiedenis

waar we het technologische vermogen hebben

om die geweldige vraag echt te beantwoorden.

Dit is het verhaal van de mensheid

gelanceerd naar de laatste grens

door een nieuw ras van avonturiers.

De planeetjagers, ingenieurs, ontdekkingsreizigers en dromers

de eerste stappen zettend op een interstellaire reis

wetend dat ze die niet zullen voltooien.

Een reis van lichtjaren en levens

naar een andere aarde rond een andere zon.

We kunnen onmogelijk gesmeed zijn

in de stervende worpen van sterren

en gecreëerd in die enorme explosie

en nu keren we ons af op zoek naar andere wezens

die op dezelfde manier werden gevormd.

Ik ben Artemis,

autonoom robotachtig verkenningsmoederschip

voor interstellaire ruimte.

Ik zit in de laatste fase van de bouw

in de internationale coöperatieve zone van de baan om de aarde.

Ik ben geboren uit man en vrouw en ik ben allebei,

maar ik ben geen van beiden.

Ik ben de eerste zoektocht naar het leven

op een planeet buiten ons zonnestelsel.

Ik ben de hoop.

Er is leven op aarde geweest

voor het beste deel over vier miljard jaar.

Een prachtige, complexe biosfeer

gecreëerd, gevormd en hervormd door de steeds verschuivende krachten

van onze planeet.

Sinds het begin van de wetenschap hebben we het leven opgezocht

en bestudeerde zijn opmerkelijke diversiteit

op elke centimeter van de wereld.

De technologie van de 20e eeuw

gaf onze zoektocht in de ruimte

terwijl we onze naburige planeten doorzochten

op tekenen van een tweede genesis.

We kwamen terug met lege handen.

Maar hoe zit het verder dan ons zonnestelsel?

Zou het leven, in al zijn complexiteit,

daar bestaan op een planeet tussen de sterren?

Wat zou de ontwikkeling zijn geweest

van het menselijk denken als iemand de sterren niet had kunnen zien?

Dit is een gebied dat dromen inspireert.

Zolang we ogen hebben gehad om te zien

en de geest om ons af te vragen, hebben we ons verbaasd

bij de felle lichten in de lucht.

Maar het was pas aan de vooravond van de 21e eeuw

dat een handvol excentrieke denkers

durfde te staren in de duisternis tussen de sterren,

gelovend dat er planeten zoals onze eigen wereld daar te vinden zijn.

Michel Mayor was een van hen.

Het is heel vreemd.

In de eerste helft van de 20e eeuw,

waren astronomen er van overtuigd

dat er weinig of geen planetaire systemen in de Melkweg waren

afgezien van ons zonnestelsel.

Wanneer je naar astronomiebijeenkomsten of conferenties ging,

kon je mensen niet vertellen waar je aan werkte.

Als je zei dat je op zoek was naar extrasolaire planeten,

zouden ze griezelen en ze zouden weggaan alsof je stonk

of dat je een of andere new age religie probeerde te verkopen.

Je had net zo goed kunnen kijken

naar kleine groene mannen op dat moment.

In de jaren 1990, was astronoom R. Paul Butler

een andere jonge radicaal die met zijn carrière gokte

op jacht naar exoplaneten,

planeten in een baan om sterren anders dan onze zon.

Ik werkte aan het probleem, bijna 80 of 100 uur per week.

Ik wilde het probleem zo intensief aanpakken

dat ik dromen over het werk zou hebben

en het was volledig alles opslokkend.

De kern van de uitdaging

was een fundamenteel probleem.

Zelfs als er exoplaneten waren,

wisten wetenschappers dat ze onmogelijk direct te zien waren

omdat de helderheid van de ster

de planeet zou overweldigen.

De planeten zijn erg klein

en zwak in termen van helderheid in vergelijking met de ster.

Daarom, een direct beeld van een planeet krijgen,

nou, dat is de grote moeilijkheid.

Men wordt verblind door de sterren.

Om dit obstakel te overwinnen,

ontwikkelden astronomen een ingenieuze methode

op jacht naar exoplaneten door stealth.

Om een ​​planeet in een baan om een ​​ster te vinden,

moet je vertrouwen op trucs en één van de trucjes

die we hebben gebruikt is als er een planeet is

die rond die ster gaat, de ster een beetje zal bewegen.

Kleine beweging.

En dat is de beweging die je wilt detecteren.

In 1994, junior planeet jager

Didier Queloz stond de promovendus van Michel Mayor

op de rand van een baanbrekende ontdekking.

Nou, in '94 begonnen we aan dit programma

die zocht naar naar ongeveer 100 sterren met gloednieuwe apparatuur,

Ik had bijna vier jaar besteed aan het bouwen ervan

en het ontwerpen van de software om de gegevens te behandelen.

We draaien met de telescopen

om de snelheid van de ster te krijgen

en om te proberen met de tijd een kleine verandering in de snelheid te zien,

een soort van wiebelen, zou ons vertellen

dat er iets in een baan om die ster draait.

Ik was daar op de berg, op een bepaalde manier alleen,

omdat Michel in sabbatical werkte,

hij gaf me praktisch de sleutel van het huis

omdat hij geen opsporing verwachtte.

Je kunt je mijn verrassing voorstellen

dat na slechts een paar observaties

we zagen dat er iets vreemds aan de hand was met die ster.

Het kostte me zes maanden praktisch om overtuigd te zijn

dat dat echt was en toen stuurde ik deze boodschap naar Michel,

Ik zeg: "Michel, ik denk dat ik een planeet heb gevonden."

Het lijkt er misschien niet op,

maar deze kleine curve is een planeet.

Hoe Mayor en Queloz het hebben gedetecteerd

is een verhaal van opmerkelijke wetenschappelijke creativiteit.

We zijn hier in de koepel

van het observatorium Haute Provence.

Hier begon de ontdekking van exoplaneten.

De planeten zijn lichamen die zelf geen licht uitstralen.

Ze reflecteren alleen het licht van hun ster

en dus zullen we een indirecte methode moeten vinden

om de planeet te detecteren.

Om het simpele idee achter dit te begrijpen,

stel je voor dat je in de achterste rij van het stadion bent

op de Olympische Spelen kijkend naar een extreem gespierde atleet

met uitgestrekte armen.

Stel je voor dat de hamer de planeet is,

de atleet zijn ster, en de ketting ertussen

hun aantrekkingskracht.

De ster trekt hard aan de planeet, maar dat is niet alles.

De planeet trekt ook aan de ster.

In feite, bij elke omwenteling,

trekt het hem een beetje uit balans.

Met behulp van een gevangenisachtig instrument dat een spectrograaf wordt genoemd,

kan dit schommelingseffect worden gedetecteerd

door veranderingen in de kleur van het licht waar te nemen

uitgezonden door de ster, verschuivend naar blauw

terwijl de ster dichterbij komt en rood wordt als hij weg beweegt.

Het meten van deze oscillatie stond Queloz en Mayor toe

om het bestaan ​​van een planeet af te leiden,

om zijn massa te berekenen, de afstand tot zijn ster,

en de duur van zijn baan.

Het is ontroerend om hier te zijn met dit instrument

wat ons meer dan 20 jaar geleden heeft toegestaan

om de eerste exoplaneet te ontdekken.

Ik denk door de eerste planeet te detecteren,

je een psychologische grens doorbreekt.

In de wetenschap is het zeer zeldzaam, je kunt een paradigma veranderen

en we hebben een paradigma veranderd.

Op 6 oktober 1995,

kondigden Mayor en Queloz hun ontdekking aan.

De eerste exoplaneet ooit: Bellerophon.

Hoewel ze het niet direct konden zien,

suggereerde de massa dat het een gigantische gasplaneet was,

vergelijkbaar met Jupiter.

Maar de afstand tot zijn ster en de periode van zijn baan

leek de wetten van ons zonnestelsel te trotseren.

Mensen dachten, nou, dit is echt bizar,

dit moet een totale freak zijn, want het leek niet

op het zonnestelsel.

Het is een grote planeet zoals Jupiter

maar het draait om zijn ster in vier dagen.

De theorie van de vorming van gigantische planeten

voorspeld dat ze alleen om hun ster zouden draaien

over extreem lange perioden, 10 jaar of meer.

En zo lijkt het volledig haaks te staan ​​op de theorie van de tijd.

In ons eigen zonnestelsel,

bestaan gigantische gasplaneten ​​alleen in de koudere buitenbanen,

terwijl Bellerophon strak leek te worden ingestopt

tegen de hitte van zijn ster.

Veel dichterbij dan Mercurius bij onze zon.

Omdat het zo dicht bij zijn ster staat,

het is echt heel erg warm.

Het is waarschijnlijk zoiets als boven

de 2.000 graden Celsius.

En er is geen vast oppervlak omdat het een gasreus is,

dus het is geen goede plek voor het leven,

het is geen plaats die je zou willen bezoeken.

Bellerophon was geen tweede aarde.

Maar de ontdekking ervan had het venster geopend

naar de nieuwe visie van het universum

waar alles mogelijk is.

De exoplaneet Minerva B werd gekozen

als het doelwit van mijn missie door astronomen

die al lang dood zijn.

Ze stierven gelovend dat ze die ene gevonden hadden.

4,7 lichtjaren van de aarde.

Een wereld als de onze, met vloeibaar water dat leven in zich heeft.

Ik hoop dat ik ze gelijk kan geven.

Toen de eerste exoplaneten werden gevonden volgens de wiebelmethode,

was er een debat in de astronomiegemeenschap.

Sommige astronomen zeiden dat dit fantastisch is,

een nieuw soort wereld, volledig onvoorzien

in termen van ons begrip van planeetvorming,

maar een andere groep astronomen zei een ogenblik geduldig te zijn.

We denken niet dat dit eigenlijk planeten zijn.

In 1999, hoogleraar Sterrenkunde

was David Charbonneau slechts een jonge afgestudeerde student aan Harvard

proberend zijn stempel te drukken op het gloednieuwe veld

van de jacht op planeten.

Wat hij tegenkwam, was een mijnenveld.

Terwijl kunstenaars zich haastten om deze nieuwe werelden tot leven te brengen,

ondervroegen sceptici de astronomen over de

interpretatie van hun gegevens.

Wat ze zeiden was dat we voor de gek werden gehouden.

Er was in feite een nieuw soort stellaire pulsatie

en toen de ster zich uitzette en krimpte,

keken we naar één kant van die ster

en zo leek het erop dat de ster naar ons toekwam

en weg van ons, het signaal,

dat het de veelbetekenende beweging zou zijn als gevolg van een planeet om ons heen

maar had in feite helemaal niets met een planeet te maken.

Wat ik besloot te doen, was proberen

om dit debat op te lossen,

eerst door te kijken naar het gereflecteerde licht

van een van deze werelden.

We hebben het een paar jaar heel hard geprobeerd

en helaas zijn we niet geslaagd.

Maar toen, als een tweede idee, besloten we wat we moesten doen

in plaats van te kijken naar het licht dat van een planeet afstuitert,

wachten tot de planeet voorbij gaat voor zijn ster

en zoeken naar die doorvoer.

Charbonneau verhuisde naar Boulder, Colorado

naar een kleine schuur in een parkeerplaats

waar een eenvoudige vier inch telescoop

was opgezet door een collega-onderzoeker, Tim Brown.

Maar ik had nog nooit eerder dit soort projecten gedaan,

dus als eerste poging dacht ik dat wat we moesten doen

is naar een ster kijken waarvan we wisten dat er

een planeet was als gevolg van de wiebel methode,

maar waar we nog niet naar hadden gekeken

om te zien of, in feite, de planeet voorbij ging voor een ster,

een doortocht makend.

Waar de wiebelmethode

de massa van een exoplaneet in een baan afleidt,

probeerde Charbonneau de vorm van de planeet waar te nemen

terwijl het zijn ster passeerde,

op de manier van een gedeeltelijke zonsverduistering.

Het probleem was dat hij wist dat de kansen tegen hem waren.

Van alle planeten die er zijn

in een baan om hun sterren, krijgen we alleen

een klein deel te zien van deze doorvoermethode.

Het idee is dat onze gezichtslijn

precies uitgelijnd moet zijn met de planetaire baan

zodat elke keer dat de planeet rondzwaait,

het voorbij voor een deel van de ster gaat,

een deel van het licht blokkerend

en dat is het signaal dat we kunnen detecteren.

Getipt dat een andere zogenaamde hete Jupiter

zoals Bellerophon was gedetecteerd door de wiebel methode,

richtte Charbonneau zijn telescoop

op ster HD 209458 en wachtte, biddend om een doorgang.

Er waren ongeveer 10 hete Jupiters

ontdekt op dat moment, dus

het leek alsof ze echte planeten waren,

als we niet voor de gek gehouden werden, dan vroeg of laat,

zou een van deze doorgangen zou moeten plaatsvinden.

En precies toen we voorspelden op basis van de wiebelgegevens

dat er een doorvoer zou plaatsvinden,

is dat we toen we deze gebeurtenis zagen.

De doorvoermethode van Charbonneau

was een game changer en bevestigde de baanbrekende ontdekkingen

om de wiebel-methode te gebruiken en de sceptici tot zwijgen te brengen.

De ontdekking van de doorgangen, van HD 209458

was een grote vangst in de astronomische gemeenschap.

Voor de eerste keer wisten we de werkelijke massa van de planeet,

we wisten de omvang ervan, en we konden de dichtheid berekenen.

En we kunnen het vergelijken met de dichtheid

van planeten in ons zonnestelsel,

dus we hebben bevestigd dat deze werelden echt hete Jupiters waren,

het waren grote, gasachtige opgeblazen planeten

vanwege hun nabijheid tot hun sterren.

Het universum met de nieuwe look inspireerde snel,

een enthousiaste generatie jonge wetenschappers

om mee te doen met de jacht.

Tijd is alles.

Toen ik halverwege de jaren negentig afstudeerde

op zoek naar een project voor mijn proefschrift, kwamen

verbazingwekkend genoeg, de eerste rapporten over planeten

die cirkelden om zongelijke sterren.

En mijn thesis-adviseur stelde voor dat ik ging werken aan exoplaneten.

MIT Hoogleraar Astrofysica Sarah Seager

arriveerde in het veld nadat het paradigma al was verschoven.

Voor haar was de vraag niet langer simpel

of er daar exoplaneten zijn?

Het was of er één zoals de aarde kon zijn?

Als ik wil nadenken, kom ik hier naar het Grote Meer

en kijk ik uit over het water en ik denk alleen maar aan

hoe geweldig het leven is, hoe fragiel het leven is.

Het geeft me hoop dat er een andere planeet is

waar het leven echt zou kunnen gedijen.

Maar wat maakt onze wereld zo speciaal?

Welke fysieke kenmerken definiëren onze planeet?

We zijn op zoek naar een planeet met een solide oppervlak,

voornamelijk rotsachtige planeet, maar we verwachten niet

van een andere planeet om exact hetzelfde te zijn als de aarde.

Als we het hebben over de planeten die we willen vinden,

is het er één die het leven zou kunnen hosten.

Zelfs in de meest extreme omgevingen,

zoals hier te midden van de gletsjers en vulkanen van IJsland,

kunnen omstandigheden die organisch leven mogelijk maken op aarde

worden gevonden als je weet waar je moet zoeken.

Het leven heeft water nodig en we denken dat water

bijna overal is in het universum.

We vinden het echter voornamelijk in de vorm van ijs

en dat is niet wat we nodig hebben.

Het leven zoals we het kennen en hoe we het zullen herkennen

heeft echt vloeibaar water nodig en dat is niet vanzelfsprekend

omdat het de juiste voorwaarden vereist

van temperatuur en druk.

Gebaseerd op alles wat we weten over het leven op aarde,

geloven wetenschappers zoals Francois Forget

dat voor een exoplaneet om vloeibaar water te hebben,

zoals de aarde, het binnen een bepaalde afstand moet liggen

van zijn ster, een regio die de bewoonbare zone wordt genoemd.

We berekenden dat als we de aarde

slechts een paar procent dicht bij de zon plaatsen,

het klimaat in overversnelling zou gaan,

omdat er meer zonne-energie zou zijn.

De oceanen zouden warmer zijn, meer waterdamp,

meer broeikaseffect en, zeer snel,

zouden de oceanen volledig koken en verdampen.

Aan de andere kant, als we de aarde

een paar procent weg van de zon plaatsen, zal het kouder zijn.

Er zou meer sneeuw, meer ijs en die sneeuw

zal het zonlicht reflecteren waardoor het kouder en kouder wordt

en dat gaat zo door totdat de hele aarde bedekt is met ijs.

We noemen het een sneeuwbal aarde.

De reden dat de aarde geschikt is voor het leven

is niet alleen dat het bedekt is met vloeibaar water

en oceanen nu, maar dat het al

gedurende zijn bestaan ​​van vier miljard jaar geweest is,

waardoor het leven kon worden geboren en geëvolueerd.

Het eerste wiskundige model

van de bewoonbaarheid van de planeet, geproduceerd in 1979,

plaatste extreem beperkte grenzen aan de bewoonbare zone.

Maar recente vooruitgang in de geologische wetenschap

hebben de horizon verbreed.

Anders dan op ongeveer de juiste afstand

van de zon, is het belangrijkste ding dat de aarde bewoonbaar houdt

de koolstofcyclus.

Penn State Professor of Geoscience,

Jim Kasting, is een wereldleider

in de studie van de bewoonbaarheid van onze planeet

en de vitale rol van koolstof.

Op aarde, koolstof, in de vorm van CO2,

vangt de warmte van de zon op in onze atmosfeer.

Zonder dit zou de temperatuur drastisch dalen

om wat het leven nodig heeft om te overleven.

Maar CO2 blijft niet alleen in de atmosfeer.

De bomen om ons heen doen fotosynthese

en ze zijn eigenlijk aan het uitwisselen

elke CO2-molecuul in de atmosfeer om de 10 of 12 jaar.

Maar op langere tijdschaal, is het wat wij noemen

de carbonaatsilicaatcyclus waar

CO2 in het gecombineerde atmosfeer-oceaansysteem

ruilt met carbonaatgesteenten.

CO2-rijk sediment spoelt de oceaan in

en wordt in de aardkorst getrokken

bij onderwaterbreuklijnen,

waar een laatste, geologisch mechanisme de cyclus voltooit.

Om een ​​bewoonbare planeet zoals de aarde te krijgen,

heb je echt een koolstofcyclus op de lange termijn nodig

en dat moet worden aangedreven door processen

zoals platentektoniek op de aarde

dat de koolstof rond beweegt.

Als onze planeet een ijstijd binnengaat,

herstelt deze tektonische feedback een bewoonbaar klimaat.

Terwijl de oceanen bevriezen, vertraagt ​​de opname-kant van de koolstofcyclus

terwijl de vulkanische activiteit doorgaat,

CO2 en warmte terug in de atmosfeer pompen.

Wanneer je de feedback invoert, ontdek je dat

de bewoonbare zone, in plaats van erg smal,

eigenlijk vrij wijd en breed genoeg is

zodat er een goede kans is dat planeten rond andere sterren,

tenminste één of meer van hen,

binnen de bewoonbare zone zou kunnen zijn.

Het onderzoek van Kasting heeft een enorme impact gehad.

Door de grenzen van de bewoonbare zone uit te breiden,

is de koolstofterugkoppelingskring enorm verbeterd

voor de kansen om een ​​aarde-achtige exoplaneet te vinden

waar het leven mogelijk is.

Maar de fundamentele uitdaging van het identificeren

is er een aardachtige planeet overgebleven.

Ze zijn klein en daarom veel moeilijker te detecteren,

vergeleken met de gasreuzen die onze instrumenten

tot nu toe hebben waargenomen.

Om deze aardse werelden te zien,

was een gigantische sprong voorwaarts in technologie vereist.

Ik was een afgestudeerde student

toen de allereerste planeet werd ontdekt.

Sterker nog, ik was op de conferentie waar Michel Mayor was

maakte die aankondiging.

NASA-astrofysicus Natalie Batalha

afgestudeerd met een droom.

Ik zou zeggen dat mijn grootste hoop was dat we vinden

een planeet op aarde die om een ​​ster draait

heel erg op onze eigen zon in een soortgelijke baan,

waar de omstandigheden voor het leven precies goed kunnen zijn.

Vijf, vier, drie, twee,

start motoren, één, nul en het opstijgen

van de Delta II-raket met Kepler

op zoek naar planeten op de één of andere manier zoals de onze.

In 2009 hebben wetenschappers

een formidabel nieuw wapen tijdens de jacht gelanceerd

voor het leven buiten ons zonnestelsel:

de eerste toegewijde telescoop op de planeetjacht, Kepler.

In die tijd was het de grootste digitale camera ter wereld,

met behulp van een array van 95 megapixelsensoren

om het oneindig kleine dimmen van sterrenlicht te detecteren

veroorzaakt door omlopende planeten.

Zo krachtig dat als het naar de aarde gekeerd is,

het een enkel portieklicht kon detecteren dat werd uitgeschakeld.

Wat nog belangrijker was, was het het eerste instrument

in staat om rotsachtige planeten ter grootte van de aarde te detecteren.

De eerste twee decennia van exoplaneten

was een beetje zoals het verzamelen van postzegels.

Kepler heeft dat echt veranderd.

Kepler heeft een select gebied van onze Melkweg gevolgd

over een periode van vier jaar door een momentopname te maken

elke 30 minuten, als een epische time-Lapse-foto.

En van die gegevens hebben we meer dan 4.000 periodiek geïdentificeerd

transit-evenementen die op levensvatbare planeten lijken.

En in feite hebben we bevestigd

via andere volgende observaties

dat meer dan de helft van hen inderdaad bonafide planeten zijn.

Kepler heeft niet alleen de eerste

rotsachtige exoplaneten geleverd, het onthulde

gloednieuwe soorten rotsachtige planeten,

zoals Kepler-10b, onze eerste ontmoeting

met wat wetenschappers lavawerelden zouden willen dopen.

Dit zijn rotsachtige werelden,

met dezelfde soort dichtheid als de aarde,

maar ze zijn zo dicht bij hun ster in een baan

dat de oppervlaktetemperaturen te hoog zijn

wat nodig is om niet alleen steen te laten smelten, maar ook ijzer.

Dus je hebt een heel halfrond,

iets van de grootte van de Stille Oceaan, nog groter,

dat een oceaan is, maar het is geen oceaan van water,

het is een oceaan van gesmolten gesteente.

Kepler was de eerste hemelse volkstelling, die

gegevens berekende uit de onderzochte regio,

het gaf astronomen een catalogus van de exoplaneet populatie.

We hebben, denk ik, drie belangrijke dingen geleerd.

Ten eerste hebben we geleerd dat elke ster die je ziet

wanneer je 's nachts de lucht in kijkt

ten minste één planeet heeft.

Het andere dat we hebben geleerd, is dat

de natuur kleine planeten efficiënter maakt

dan grote planeten.

Het derde dat we hebben geleerd heeft te maken met dat

een fractie van sterren op aardformaat

potentieel bewoonbare planeten zijn.

En we kunnen correcties maken

om dat aantal te bepalen en wat we vinden

is dat het ongeveer 22% tot 25% is.

Ten minste één planeet voor elke ster in de lucht.

En maar liefst een kwart van hen met Groote van de aarde

en een baan binnen de bewoonbare zone.

Kepler heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we de sterren zien.

Kepler was de pionier.

Kepler zocht naar planeten die voor zonachtige als de onze gaan

en Kepler keek naar een zeer ver veld van sterren

gedurende vier jaar om te proberen een planeet zoals de aarde te vinden

dat een baan van een jaar heeft.

Geïnspireerd door het succes van Kepler,

sloeg in 2013 de NASA de handen ineen met MIT Lincoln Labs

om een ​​instrument te ontwikkelen dat

een meer gedetailleerd overzicht van nabije, aardachtige werelden zou kunnen leveren.

Het hele veld van exoplaneten gaat richting

de zoektocht naar een andere aarde,

een rotsachtige wereld rond een kleine ster,

bij voorkeur in de bewoonbare zone van die ster.

Naarmate het project vorderde,

werd MIT Professor Sarah Seager benoemd tot Deputy Science Director

van de Transiting Exoplanet Survey Satellite, AKA TESS.

TESS wil sterren vinden die dichterbij zijn,

eigenlijk in onze buurt.

De camera heeft een lensmontage van zeven lenselementen

die sterrenlicht op een detector breekt.

En samen maken ze een gigantische strip.

Als je denkt aan de hemel als een bol,

van de bodem van één halfrond

helemaal tot aan de pool.

Na een jaar draait TESS om

naar het volgende halfrond en het zal dan hetzelfde doen.

En dus zal TESS over twee jaar de hele lucht bestuderen.

Door nabijgelegen sterrenstelsels te scannen,

wil TESS 50 Aarde grootte- exoplaneet-kandidaten identificeren

voor verder onderzoek.

Maar zou het vinden van een planeet zoals onze aarde

ook betekenen dat we een ster zoals onze zon vinden?

Alles wat we weten van de sterren die we van verre kennen.

Alles wat we kennen van Minerva B is dit.

Het is een rotsachtige planeet, 1,6 keer zo groot als de aarde,

gehost door een rode dwergster.

De baanperiode is 39 Aardse dagen.

Het ligt binnen de bewoonbare zone.

De atmosfeer bevat kooldioxide,

methaan, water en ozon.

Het zal vol verrassingen zijn.

Na de explosie van ontdekkingen,

kwam een nieuwe vraag naar voren.

Kon het vinden van de juiste ster net zo cruciaal zijn

als het vinden van de juiste planeet?

Ik denk dat de grootste leugen die mij werd verteld

toen ik op school zat, was dat de zon een gemiddelde ster was.

De zon is geen gemiddelde ster.

De zon is veel groter, geeft meer licht,

is veel zwaarder dan de meeste sterren.

De meeste sterren in de Melkweg zijn ongeveer

een kwart zo groot als de zon, een kwart van de massa,

en ze hebben slechts een duizendste van de energie uitgestoten.

Dit zijn kleine, gave sterren,

ze branden niet geel zoals onze zon, maar rood.

Ze zijn geclassificeerd als M-type sterren, of M-dwergen,

maar de meeste mensen noemen het rode dwergen.

Een van de aardse afmetingen ontdekkingen van Kepler,

Planeet Kepler 186F, bleek rond een dergelijke ster te draaien,

500 lichtjaar van de aarde.

Het heeft ongeveer dezelfde grootte van de aarde

en onze waarnemingen vertellen ons dat planeten

met de grootte van de aarde waarschijnlijk

een ​​rotsachtige compositie te hebben.

Dus stellen we ons deze planeet voor als een rotsachtige planeet

met een oppervlak, een stevig oppervlak.

Het ontvangt ongeveer de juiste hoeveelheid energie

om vloeibaar water op het oppervlak te verzamelen,

maar het is in een baan om een ​​ster die heel anders is dan onze zon.

Omdat rode dwergen minder warm branden dan onze zon,

neigt hun bewoonbare zone veel dichterbij te zijn.

Maar deze nabijheid kan een ramp betekenen

voor het leven op de planeet.

De rode dwergen en hun bewoonbare zones

zijn zo dichtbij dat de planeten een

sterke kans hebben om vastgezet te worden

en synchroon roteren waardoor ze

altijd hetzelfde gezicht tonen aan de ster,

net zoals de maan hetzelfde gezicht toont naar de aarde,

dus dat levert problemen op voor bewoonbaarheid,

wat misschien moeilijk te overwinnen is.

Wanneer een planeet dicht bij zijn ster staat,

wordt de zwaartekracht of getijdekracht groter.

En dit kan het effect van vergrendeling hebben

op de rotatie van de planeet,

wat betekent dat één kant altijd verlicht wordt door zijn ster

terwijl de andere gehuld blijft in de duisternis.

Evenals het produceren van een hete en een koude kant

door zo langzaam te draaien, kan de planeet er niet in slagen om

een elektromagnetisch schild te genereren, dat, zoals op aarde,

de planeet beschermt tegen straling.

Deze sterren, op hetzelfde moment,

zijn veel schemeriger dan de zon

maar ze zijn meer magnetisch actief,

ze geven veel hoge energiestraling af

die van een planeet de atmosfeer kan ontdoen,

vooral als het niet wordt beschermd door een magnetisch veld.

Maar in 2015, Kasting en andere onderzoekers

vonden redenen om te hopen op leven op een vastgezette planeet

in een baan om een ​​rode dwerg.

Met behulp van geavanceerde klimaatmodellering,

stelden ze voor dat als de planeet

de juiste soort atmosfeer had, dat dan warmte kon worden overgedragen

van de lichte kant naar de donkere,

zoals een airconditioningsysteem met omgekeerde cyclus.

Planeetjagers omarmden de ontdekking.

Als het leven kon gedijen op een planeet rond een rode dwerg

of M-type ster, was de kans op het vinden van een tweede aarde

enorm verbeterd.

M-type sterren zijn de meest talrijke sterren in de Melkweg.

70% van de sterren in onze Melkweg zijn van deze M-type sterren,

dus als het leven zichzelf kan plaatsen en aan de slag kan op deze planeten,

dan zal het leven alomtegenwoordig zijn in de Melkweg.

Vier maanden aan het begin van 2016,

richtte de telescoop in Chili

zijn blik op de ster van het M-type, Proxima Centauri.

Slechts 4,25 lichtjaar van de aarde,

het is onze dichtstbijzijnde stellaire buurman.

In een machinekamer diep onder de telescoop,

werd het licht van de ster gespleten door de HARPS-spectrometer.

Het instrument was zo gevoelig dat het

de zwakste wiebel van de dwergster oppikte

veroorzaakt door een kleine planeet van aardegrootte: Proxima B.

De ontdekking kwam als een openbaring.

De dichtstbijzijnde buitenaardse ster van de aarde

herbergt een vaste.

En uit berekeningen blijkt dat Proxima B

in een baan zit binnen de bewoonbare zone.

Het is een geweldige triomf

om een ​​planeet rond onze dichtstbijzijnde ster te ontdekken.

Denk daar maar eens over na.

Duizenden jaren lang hebben mensen zich afgevraagd

of er planeten rond andere sterren zijn.

En er is er één rond onze dichtstbijzijnde ster.

Maar hoe zit het met de atmosfeer?

Zou deze planeet het leven kunnen ondersteunen?

Mijn laatste cel van Helium-3 drijfgas

wordt geleverd door Moon Base.

Mijn voorbereidingen zijn voltooid.

Op aarde, de Wereldastronomische Unie

geeft een feest voor me aan de vooravond van mijn historische lancering.

En ik ben vereerd.

En ik ben alleen.

Morgen ga ik naar Minerva.

Toen de exoplaneet gold rush sneller zijn gang ging,

zochten planetenzoekers naar steeds verfijnder methoden

voor het zeven van hun ontdekkingen in een poging

om een ​​toekomstige interstellaire missie

de best mogelijke kans te geven om een ​​wereld te ontdekken

het leven zou kunnen hosten.

Na een rijke nieuwe ader van verre planeten te hebben geïdentificeerd,

moest het volgende cruciale stukje van de puzzel

nog op zijn plaats vallen.

Hoe kan een telescoop worden gebruikt om de atmosfeer te proeven?

Kijkend naar de atmosfeer van een planeet ver weg

is de beste manier om tekens van leven te vinden

op een andere wereld omdat de gassen die het leven produceert

hier op aarde drukt op onze atmosfeer

op een zeer significante manier en dus is het gewoon geweldig om na te denken

dat we op een andere wereld hetzelfde kunnen doen.

Als je een buitenaardse astronoom was

de planeten van het zonnestelsel bestuderend,

zou je zien dat er iets heel anders is

met de derde planeet van de zon.

Je zou zien dat zijn atmosfeer vol zuurstof is

ook al zou je weten dat zuurstof

daar onmogelijk zou kunnen zijn door geologische processen.

Er zouden andere gassen zijn, zoals methaan,

die ook niet aanwezig zouden moeten zijn en toch zijn ze er.

En je zou denken, zoals we zelf proberen te doen,

wanneer we naar andere sterren kijken, concluderen dat leven

de enige mogelijke verklaring was.

In 2000, nam David Charbonneau

de controle van de verouderende Hubble-telescoop over.

Geladen met een enkel maar ontmoedigend doel:

om de eerste observatie ooit te maken

van de atmosfeer van een exoplaneet.

De omloopmethode van exoplaneet detectie,

welke Charbonneau zelf had gepionierd,

gaf een aanwijzing voor het oplossen van de puzzel.

Planeten draaiend in een baan om hun sterren

maak vaker omlopen en hoe groter de planeet,

hoe gemakkelijker het is om te detecteren.

Dus Charbonneau draaide de blik van de Hubble naar Osiris,

een gasreus die elke 3,5 dag een omloop maakt.

We hadden het idee dat wanneer de planeet

voor zijn ster voorbij ging, een deel van het licht van de ster

door de buitenste delen van de planeet gaan zou gaan

en dan ingeprent op dat licht

zouden de vingerafdrukken staan van welke atomen of moleculen dan ook

aanwezig waren in de atmosfeer.

Verschillende atomen absorberen verschillende

lichtfrequenties in het elektromagnetische spectrum

en laat anderen doorgaan,

producerend een handtekening in kleur.

Niemand had ooit een exoplanetenatmosfeer ontdekt.

En dus hadden we een schatting nodig van welk atoom of molecuul

heel prominent zou zijn,

zou het gemakkelijkste zijn om als eerste te zien.

Er waren dus enkele voorspellingen.

Charbonneau zette zijn geld op natrium,

de veelbetekenende gele gloed van straatlantaarns.

De waarnemingen werden een paar maanden later verzameld

en het kostte meer dan een jaar om de gegevens zorgvuldig te analyseren.

Niemand heeft ooit deze detectie eerder gemaakt,

dus we wilden absoluut zeker zijn

dat wat we zagen fors was.

Na het nauwgezet onderzoeken van de gegevens,

kondigde Charbonneau zijn ontdekking aan.

De atmosfeer rond Osiris was inderdaad rijk aan natrium.

Dit was echter geen tweede aarde.

Genoemd naar de Egyptische god van de doden,

heeft de gasreus Osiris niet eens

een solide ondergrond om op te landen, laat staan ​​het klimaat voor het leven.

Waar we naar hunkeren is om de atmosfeer te bestuderen

van een aarde-achtige planeet.

Natuurlijk zijn aardachtige planeten gewoon veel kleiner

dan gasreuzen en dus is het gewoon veel moeilijker

om ze te detecteren en hun atmosferen te bestuderen.

Het is de horde die

planeet jagers vanaf het begin heeft gedwarsboomd.

Het verblindende licht van de sterren

overweldigt volledig de kleinere exoplaneten.

Het eerste instrument om dat probleem op te lossen

zal de sleutel vormen tot de exoplaneetrevolutie.

Deze telescoop zal ons toestaan

om een ​​sprong voorwaarts te maken in verschillende velden van de astrofysica,

vooral op het gebied van exoplaneten.

Inderdaad, het zal ons in staat stellen om

de atmosferen van deze exoplaneten te observeren.

De James Webb-ruimtetelescoop

is ontworpen om de hemel te bekijken

zoals ze nog nooit eerder is gezien,

het onzichtbare zichtbaar maken.

De enorme honingraatachtige schotel met spiegels

convergeert licht in het oog van de modernste

infraroodcamera waaraan astrofysicus

Pierre Olivier Lagage 20 jaar werkte aan de ontwikkeling.

Een voorwerp zendt licht uit

in een gegeven golflengte volgens zijn temperatuur.

De zon zendt bijvoorbeeld uit in het zichtbare bereik

omdat het erg heet is.

Als we een mens nemen, is het veel koeler

en zal zich uiten in een andere golflengte, mid-infrarood.

En dat is de reden waarom met een zogenaamde thermische of infraroodcamera

je mensen 's nachts kunt zien.

We hebben geen verlichting nodig, we zien de warmte die door een mens wordt uitgezonden

in het midden-infrarood.

Hetzelfde geldt voor exoplaneten.

Observeer ze op de juiste golflengte

en ze gloeien in het donker.

Maar voor de infraroodvisie om te laten werken,

vertrouwt het op de echt innovatieve functie

van deze telescoop.

In de camera zit het geheime wapen van James Webb:

een soort masker dat coronagraph wordt genoemd.

Deze vorm van een masker is zeer uniek.

Het licht van de ster komt aan waar het ondoorzichtig is.

Aan de andere kant, als je een klein object ernaast hebt,

zoals een exoplaneet, nou, het licht zal niet

precies hetzelfde pad hebben en zal er doorheen schijnen.

Dus daarna zullen we het licht van de exoplaneet krijgen

zonder het licht van de ster.

Dus dankzij deze coronagraphische methode,

kunnen we een direct beeld krijgen van de exoplaneten.

Het masker van de coronagraph

grijpt in tussen het overweldigende licht van de ster,

als een eclips, waardoor het infrarode licht van de planeet

doorschijnt.

Deze exoplaneten zijn nog nooit gezien

in deze golflengte en toch is het een zeer interessant veld

voor het meten van de temperatuur van deze objecten

en hun helderheid.

We kunnen ook de compositie zien,

bepaalde moleculen zoals ammonia

wat in dit golflengtebereik is.

Dus de karakteristiek van atmosferen

zal één van de grote focussen van dit instrument zijn.

Cruciaal in de jacht naar aardachtige werelden,

is James Webb bij uitstek geschikt voor het detecteren van ozon.

Waarom ozon?

Omdat er geen ozon is zonder zuurstof

en geen zuurstof zonder leven,

dus we denken dat het echt iets is op een spoor van leven

en in het middelste infrarood,

kunnen onze telescopen deze handtekening van ozon precies detecteren.

De James Webb belooft

om het ontbrekende stuk in het arsenaal van de planeetjager te zijn.

Met zijn baanbrekende vermogen om een ​​aarde-achtige exoplaneet te bekijken

en om zijn atmosfeer te bestuderen,

zijn de kansen om een ​​bestemming te identificeren

voor een toekomstige landingsmissie nog nooit zo goed geweest.

Weet je, ik kan me waarschijnlijk wel voorstellen hoe dat zou voelen

beter dan de meeste mensen kunnen.

Ik heb robotmissies naar andere planeten gestuurd

mijn hele carrière, 40 jaar hiervan.

Maar ik kan me niet voorstellen hoe het zou voelen.

Ik bedoel, het probleem van het krijgen van een ruimtevaartuig

met dat soort mogelijkheden naar een andere ster

is zoveel moeilijker.

De ontdekkingen van de planeetjagers

transformeerde de manier waarop we het universum zien

en gesteld aan ontdekkingsreizigers zoals Steve Squyres,

hoofdonderzoeker van de Mars Rover Missies,

de volgende prikkelende vraag.

Wat als we een nabijgelegen buitenaardse ster konden bereiken

en zoeken naar het leven op een tweede aarde?

Wat als we op een andere rotsachtige wereld zouden kunnen landen,

met stromend water en een beschermende, aardachtige atmosfeer?

Als je een aardachtige wereld zou kunnen vinden

dat al miljarden jaren bestaat,

genoeg tijd om geavanceerde biologie te ontwikkelen,

het heeft al die tijd de juiste omstandigheden gehad,

zijn er allerlei mogelijkheden.

Ik kan me niet voorstellen hoe het zou voelen.

Het wordt een gedeeld moment voor de hele mensheid

als het gebeurd.

Vijf vier drie twee één.

Ik start.

Geen vuurwerk.

Geen trillende aarde.

Voor degenen onder jullie die dit bekijken,

Ik dank je dat je me hebt vertrouwd

met het grootste avontuur in de menselijke geschiedenis.

Wens me geluk.