ABOUT THE SPEAKER
Sara Seager - Exoplanet expert
Sara Seager’s research led to the first discovery of an atmosphere on a planet outside our solar system. Now she’s on the hunt for a twin Earth.

Why you should listen
Having helped pave the way for the current torrent of discoveries of planets outside of our solar system (or exoplanets), 2013 MacArthur Fellow Sara Seager is now preparing to fulfill her life dream of discovering a planet with nearly identical conditions to our own.

Seager’s present research and discovery mission projects include Earth-orbiting nanosatellite telescopes as well as the Starshade, a sunflower-shaped giant screen to block intrusive starlight, allowing a space telescope to zoom in on the small exoplanets that have thus far eluded our sight.
More profile about the speaker
Sara Seager | Speaker | TED.com
TED2015

Sara Seager: The search for planets beyond our solar system

莎拉·西格爾: 尋找太陽系外的行星

Filmed:
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我們看到天空中的每一顆恆星,至少有一顆行星繞著它運轉,天文學家莎拉·西格爾如此說。我們了解這些外行星嗎?要如何發現更多的外行星呢?西格爾介紹一組她最喜歡的外行星,並展示新的技術,能夠幫助我們尋找有生命跡象的外行星。
- Exoplanet expert
Sara Seager’s research led to the first discovery of an atmosphere on a planet outside our solar system. Now she’s on the hunt for a twin Earth. Full bio

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00:12
I'm here to tell you
about the real真實 search搜索 for alien外僑 life.
0
960
3112
在這裡我要告訴各位一個有關
探尋外星生命的真實故事。
00:16
Not little green綠色 humanoids類人型機器人
arriving到達 in shiny閃亮 UFOs不明飛行物,
1
4675
3231
我所說不是長得像人的綠色小個子
乘坐發光飛碟抵達地球,
00:19
although雖然 that would be nice不錯.
2
7930
1724
儘管那個主題也很好。
00:21
But it's the search搜索 for planets行星
orbiting軌道 stars明星 far away.
3
9678
3277
我們在找尋的是
繞行恆星的遠方行星。
00:25
Every一切 star in our sky天空 is a sun太陽.
4
13924
1835
天空中每一顆恆星都是一個太陽。
00:27
And if our sun太陽 has planets行星 --
5
15783
1381
如果我們的太陽有行星
00:29
Mercury, Venus金星, Earth地球, Mars火星, etc等等.,
6
17188
2497
如水星、金星、地球、火星等等,
00:31
surely一定 those other stars明星
should have planets行星 also,
7
19709
2436
當然那些其他恆星也應該有行星,
00:34
and they do.
8
22169
1262
它們確實有行星。
00:35
And in the last two decades幾十年,
9
23455
1412
在過去的二十年,
00:36
astronomers天文學家 have found發現
thousands數千 of exoplanets系外行星.
10
24891
2897
天文學家已發現數千顆系外行星。
00:40
Our night sky天空 is literally按照字面
teeming豐富的 with exoplanets系外行星.
11
28502
2811
夜晚的天空幾乎佈滿系外行星。
00:43
We know, statistically統計學 speaking請講,
12
31337
1552
依據統計,我們知道,
00:44
that every一切 star has at least最小 one planet行星.
13
32913
2493
每顆恆星至少有一顆行星。
00:47
And in the search搜索 for planets行星,
14
35984
1977
在探尋行星中,
00:49
and in the future未來,
planets行星 that might威力 be like Earth地球,
15
37985
2766
未來,行星或許像地球一樣,
00:52
we're able能夠 to help address地址
16
40775
1369
我們能夠提出
00:54
some of the most amazing驚人
and mysterious神秘 questions問題
17
42168
2849
一些令人訝異且神秘的問題
00:57
that have faced面對 humankind人類 for centuries百年.
18
45041
2571
這問題已經圍繞人類數百年之久。
00:59
Why are we here?
19
47636
1246
我們為什麼在這裡?
01:01
Why does our universe宇宙 exist存在?
20
49215
1674
我們的宇宙為什麼存在?
01:03
How did Earth地球 form形成 and evolve發展?
21
51476
2047
地球是如何形成與演變而來的?
01:05
How and why did life originate起源
and populate填充 our planet行星?
22
53912
2984
生命的起源是什麼
我們為何生活在這顆星球上?
01:09
The second第二 question
that we often經常 think about is:
23
57665
3055
我們經常思考的第二個問題是:
01:12
Are we alone單獨?
24
60744
1286
我們獨立存在宇宙中嗎?
01:14
Is there life out there?
25
62911
1388
有其他的生物存在嗎?
01:17
Who is out there?
26
65109
1492
他們是誰?
01:19
You know, this question has been around
for thousands數千 of years年份,
27
67783
3006
你知道,
這個問題已經圍繞人類數千年了,
01:22
since以來 at least最小 the time
of the Greek希臘語 philosophers哲學家.
28
70813
2417
至少從古希臘哲學家那時候起
就已經有這個問題。
01:25
But I'm here to tell you
just how close we're getting得到
29
73254
2547
但此時我要告訴你
我們有多接近
01:27
to finding發現 out the answer回答
to this question.
30
75825
2881
取得這個問題的答案。
01:30
It's the first time in human人的 history歷史
that this really is within reach達到 for us.
31
78730
4215
這是人類史上的第一次
01:35
Now when I think about the possibilities可能性
for life out there,
32
83294
2979
當我思索其他生物存在的可能性,
01:38
I think of the fact事實 that our sun太陽
is but one of many許多 stars明星.
33
86297
4087
事實上太陽是眾多恆星之一。
01:42
This is a photograph照片 of a real真實 galaxy星系,
34
90825
1878
這是一張真實銀河星系的照片,
01:44
we think our Milky乳白色 Way
looks容貌 like this galaxy星系.
35
92727
2446
我們認為銀河就像這張照片。
01:47
It's a collection採集 of bound stars明星.
36
95197
1639
是由眾多恆星組成。
01:48
But our [sun太陽] is one
of hundreds數以百計 of billions數十億 of stars明星
37
96860
4387
太陽是千億恆星中的一員
01:53
and our galaxy星系 is one of upwards向上
of hundreds數以百計 of billions數十億 of galaxies星系.
38
101271
4324
我們的銀河是千億銀河中的一員。
01:58
Knowing會心 that small planets行星
are very common共同,
39
106707
2767
我們知道小行星是非常普遍的,
02:01
you can just do the math數學.
40
109498
1274
可以算得出來。
02:03
And there are just so many許多 stars明星
and so many許多 planets行星 out there,
41
111424
4001
那裡有好多的恆星行星,
02:07
that surely一定, there must必須 be life
somewhere某處 out there.
42
115449
2690
必然一定有生物存在。
02:11
Well, the biologists生物學家 get furious狂怒
with me for saying that,
43
119060
3420
生物學家
對我這樣的說法會非常生氣,
02:14
because we have absolutely絕對 no evidence證據
for life beyond Earth地球 yet然而.
44
122504
3444
因為我們的確無法證明
地球之外有生物存在。
02:18
Well, if we were able能夠 to look
at our galaxy星系 from the outside
45
126977
4793
如果我們能夠從外部觀察銀河系
02:23
and zoom放大 in to where our sun太陽 is,
46
131794
2208
將太陽的位置放大觀察,
02:26
we see a real真實 map地圖 of the stars明星.
47
134026
1560
我們看到一張真實的恆星地圖。
02:28
And the highlighted突出 stars明星
are those with known已知 exoplanets系外行星.
48
136046
3023
高亮度的恆星
是那些為大家所知的系外行星。
02:31
This is really just
the tip小費 of the iceberg冰山.
49
139745
2189
這只是冰山的一角。
02:34
Here, this animation動畫 is zooming縮放 in
onto our solar太陽能 system系統.
50
142642
3642
這個動畫放大太陽系的位置。
02:38
And you'll你會 see here the planets行星
51
146872
1485
你會看到這些行星
02:40
as well as some spacecraft宇宙飛船
that are also orbiting軌道 our sun太陽.
52
148381
2833
和一些太空船一樣繞著太陽轉。
02:44
Now if we can imagine想像 going
to the West西 Coast of North America美國,
53
152968
3364
想像我們到北美的西岸,
02:48
and looking out at the night sky天空,
54
156356
2126
看著那裡的夜空,
02:50
here's這裡的 what we'd星期三 see on a spring彈簧 night.
55
158506
2278
這就是當地春天的夜晚。
02:52
And you can see
the constellations星座 overlaid覆蓋
56
160808
2010
你可以看到佈滿星群
02:54
and again, so many許多 stars明星 with planets行星.
57
162842
2269
同樣的,很多的恆星和行星。
02:57
There's a special特別 patch補丁 of the sky天空
where we have thousands數千 of planets行星.
58
165135
4194
天空有一特殊區塊
那裡有數千顆行星。
03:01
This is where the Kepler開普勒 Space空間 Telescope望遠鏡
focused重點 for many許多 years年份.
59
169353
3690
這是克卜勒太空望遠鏡
多年來關注的地方。
03:05
Let's zoom放大 in and look
at one of the favorite喜愛 exoplanets系外行星.
60
173576
4674
我們放大畫面
觀察其中一顆我們喜愛的系外行星。
03:10
This star is called Kepler-Kepler-186f.
61
178863
3261
這恆星被稱為克卜勒-186f。
03:14
It's a system系統 of about five planets行星.
62
182529
2198
是一個由五個行星組成的系統。
03:16
And by the way, most of these exoplanets系外行星,
we don't know too much about.
63
184751
3825
順道一提,大部分的系外行星
我們並不太了解。
03:20
We know their size尺寸, and their orbit軌道
and things like that.
64
188600
2983
我們知道它們的大小,
運行軌道之類的。
03:23
But there's a very special特別 planet行星
here called Kepler-Kepler-186f.
65
191607
3962
有一個非常特別的行星
被稱為克卜勒-186f。
03:27
This planet行星 is in a zone
that is not too far from the star,
66
195593
4104
這顆行星所在區域
距離恆星不遠,
03:31
so that the temperature溫度
may可能 be just right for life.
67
199721
3259
其溫度可能適合生物生存。
03:35
Here, the artist's藝術家 conception概念
is just zooming縮放 in
68
203004
3031
這是藝術家的觀念,將畫面放大
03:38
and showing展示 you what that planet行星
might威力 be like.
69
206059
2270
向你們展示那顆行星的樣子。
03:43
So, many許多 people have this
romantic浪漫 notion概念 of astronomers天文學家
70
211074
5602
因此,
很多人對天文學家有浪漫的想法
03:48
going to the telescope望遠鏡
on a lonely孤獨 mountaintop山頂
71
216700
3556
在一個孤寂的山頂
對著望遠鏡
03:52
and looking at the spectacular壯觀 night sky天空
through通過 a big telescope望遠鏡.
72
220280
3549
透過大的望遠鏡
觀察壯觀的夜空。
03:55
But actually其實, we just work
on our computers電腦 like everyone大家 else其他,
73
223853
3372
但事實上,我們只是
和其他人一樣在電腦前忙碌,
03:59
and we get our data數據 by email電子郵件
or downloading下載 from a database數據庫.
74
227249
3825
透過郵件或從資料庫下載
以取得資料。
04:03
So instead代替 of coming未來 here to tell you
75
231098
2523
我不是跑到這裡來告訴你
04:05
about the somewhat有些 tedious乏味 nature性質
of the data數據 and data數據 analysis分析
76
233645
3131
有點冗長乏味的資料和資料分析
04:08
and the complex複雜 computer電腦 models楷模 we make,
77
236800
2066
以及我們做的複雜電腦程式,
04:10
I have a different不同 way
to try to explain說明 to you
78
238890
2198
我要以不同的方式向你們解說
04:13
some of the things
that we're thinking思維 about exoplanets系外行星.
79
241112
2645
我們對系外行星的一些想法。
04:15
Here's這裡的 a travel旅行 poster海報:
80
243781
1166
這是一張旅行海報:
04:16
"Kepler-Kepler-186f:
81
244971
2320
「克卜勒-186f:
04:19
Where the grass is always redder更紅
on the other side."
82
247315
2714
這草的顏色
總是比另一邊的草還要紅。」
04:22
That's because Kepler-Kepler-186f
orbits軌道 a red star,
83
250053
3730
那是因為克卜勒-186f
繞著紅恆星運轉,
04:25
and we're just speculating投機
that perhaps也許 the plants植物 there,
84
253807
2692
我們只是推測那裡的行星,
04:28
if there is vegetation植被
that does photosynthesis光合作用,
85
256523
2618
如果有進行光合作用的植物,
04:31
it has different不同 pigments顏料 and looks容貌 red.
86
259165
1943
會有不同的色素
看起來是紅色。
04:34
"Enjoy請享用 the gravity重力 on HDHD 40307g,
87
262137
4358
「盡情享受 HD 40307g 的重力,
04:38
a Super-Earth超級地球."
88
266519
1459
一顆超級地球。」
04:40
This planet行星 is more massive大規模的 than Earth地球
89
268002
2157
這顆行星遠大於地球
04:42
and has a higher更高 surface表面 gravity重力.
90
270183
1722
而且有較大地表引力。
04:44
"Relax放鬆 on Kepler-Kepler-16b,
91
272333
2897
「在克卜勒-16b上放輕鬆
04:47
where your shadow陰影 always has company公司."
92
275254
1896
影子在那裡成雙成對。」
04:49
(Laughter笑聲)
93
277174
1960
(笑聲)
04:51
We know of a dozen planets行星
that orbit軌道 two stars明星,
94
279158
4182
我們知道繞著二顆恆星
運轉的十二顆行星,
04:55
and there's likely容易 many許多 more out there.
95
283364
2119
那裡可能有更多的行星。
04:57
If we could visit訪問 one of those planets行星,
96
285507
1961
如果我們能夠參觀其中一顆行星,
04:59
you literally按照字面 would see two sunsets日落
97
287492
1887
你幾乎可以看到二個日落
05:01
and have two shadows陰影.
98
289403
1255
和二個自己的影子。
05:03
So actually其實, science科學 fiction小說
got some things right.
99
291484
2417
事實上,
科幻小說的故事有些是正確的。
05:05
Tatooine塔圖 from Star Wars戰爭.
100
293925
1209
星際大戰裡的塔圖因星
05:08
And I have a couple一對 of other
favorite喜愛 exoplanets系外行星
101
296047
2295
我還有我喜歡的外行星
05:10
to tell you about.
102
298366
1197
要告訴你。
05:11
This one is Kepler-Kepler-10b,
103
299587
1532
這顆是克卜勒-10b,
05:13
it's a hot, hot planet行星.
104
301143
1983
是一顆很熱的行星,
05:15
It orbits軌道 over 50 times closer接近 to its star
105
303642
2935
繞行就近的恆星超過五十次
05:18
than our Earth地球 does to our sun太陽.
106
306601
2167
超過地球繞太陽的次數。
05:20
And actually其實, it's so hot,
107
308792
1580
事實上,它的溫度很高
05:22
we can't visit訪問 any
of these planets行星, but if we could,
108
310396
2633
我們無法參觀任何這類的行星
如果可以的話,
05:25
we would melt熔化 long before we got there.
109
313053
1974
在我們到達之前就已經融化。
05:27
We think the surface表面
is hot enough足夠 to melt熔化 rock
110
315051
2329
我們認為其表面溫度很高
足以融化岩石
05:29
and has liquid液體 lava岩漿 lakes湖泊.
111
317404
1426
有液體熔岩湖。
05:31
Gliese格利澤 1214b.
112
319457
1584
格利澤 1214b。
05:33
This planet行星, we know the mass and the size尺寸
113
321065
2099
這顆行星,我們知道它的質量和體積
05:35
and it has a fairly相當 low density密度.
114
323188
1588
其密度極低。
05:36
It's somewhat有些 warm.
115
324800
1198
有溫暖的氣候。
05:38
We actually其實 don't know
really anything about this planet行星,
116
326053
2684
事實上我們對這星球一無所知,
05:40
but one possibility可能性
is that it's a water world世界,
117
328761
2505
但有一個可能性是
這顆行星是個水世界,
05:43
like a scaled-up放大 version
of one of Jupiter's木星 icy冷冰冰 moons月亮
118
331290
3507
像一顆放大版的木星冰冷衛星之一
05:46
that might威力 be 50 percent百分 water by mass.
119
334821
2483
或許水就佔了質量的一半。
05:49
And in this case案件, it would have
a thick steam蒸汽 atmosphere大氣層
120
337328
2961
在這種情況下,
它有厚厚的大氣流,
05:52
overlaying覆蓋 an ocean海洋,
121
340313
1856
覆蓋著一片海洋,
05:54
not of liquid液體 water,
122
342193
1510
但不是液體形態的水,
05:55
but of an exotic異國情調 form形成
of water, a superfluid超流體 --
123
343727
3005
而是異質形態的水,一種超級液體,
05:58
not quite相當 a gas加油站, not quite相當 a liquid液體.
124
346756
1990
不完全是氣態,不完全是液態。
06:00
And under that wouldn't不會 be rock,
125
348770
1600
在海洋下面並非岩石,
06:02
but a form形成 of high-pressure高壓力 ice,
126
350394
1596
而是一種高壓冰的形態,
06:04
like ice IXIX.
127
352014
1276
如同冰 IX。
06:06
So out of all these planets行星 out there,
128
354593
2175
在那些行星範圍之外的地方,
06:08
and the variety品種
is just simply只是 astonishing驚人,
129
356792
3214
其多樣性也令人驚訝,
06:12
we mostly大多 want to find the planets行星
that are Goldilocks金發 planets行星, we call them.
130
360030
5130
我們大部分想找的行星
是金髮星球行星。
06:17
Not too big, not too small,
131
365184
1917
體積不太大,也不太小,
06:19
not too hot, not too cold --
132
367125
1847
溫度不太熱,也不太冷,
06:20
but just right for life.
133
368996
1349
剛好適合生物生存。
06:22
But to do that,
we'd星期三 have to be able能夠 to look
134
370658
2118
不過要做到這一點,
我們必須能夠
06:24
at the planet's地球上的 atmosphere大氣層,
135
372800
1334
觀察到這顆行星的大氣,
06:26
because the atmosphere大氣層
acts行為 like a blanket trapping誘捕 heat --
136
374158
2796
因為大氣就像一塊保溫地毯
06:28
the greenhouse溫室 effect影響.
137
376978
1336
溫室效應。
06:30
We have to be able能夠 to assess評估
the greenhouse溫室 gases氣體
138
378338
2820
我們必須能夠偵測到其他行星的
06:33
on other planets行星.
139
381182
1150
溫室氣體。
06:35
Well, science科學 fiction小說
got some things wrong錯誤.
140
383169
2119
這方面,科幻小說的描述有誤。
06:37
The Star Trek跋涉 Enterprise企業
141
385796
1390
「星艦迷航-企業號」
06:39
had to travel旅行 vast廣大 distances距離
at incredible難以置信 speeds速度
142
387210
3627
必須以高速繞行其他行星
06:42
to orbit軌道 other planets行星
143
390861
1729
做長距離旅行
06:44
so that First Officer Spock斯波克
could analyze分析 the atmosphere大氣層
144
392614
3976
因此副艦長斯波克才能分析大氣
06:48
to see if the planet行星 was habitable可居住
145
396614
1961
以看出該行星是否適合生物定居
06:50
or if there were lifeforms生命形式 there.
146
398599
1673
或者是否有生物存在。
06:52
Well, we don't need
to travel旅行 at warp speeds速度
147
400745
2490
我們不需要以極高速度行駛
06:55
to see other planet行星 atmospheres氣氛,
148
403259
2129
以取得其他其他行星的大氣資料,
06:57
although雖然 I don't want to dissuade勸阻
any budding芽接 engineers工程師
149
405412
2784
雖然我不想去勸阻
新進工程師
07:00
from figuring盤算 out how to do that.
150
408220
1923
去找到實踐這項工作的方法。
07:02
We actually其實 can and do study研究
planet行星 atmospheres氣氛
151
410167
2292
實際上我們可以
由地球軌道
07:04
from here, from Earth地球 orbit軌道.
152
412483
1613
去研究那些行星的大氣。
07:06
This is a picture圖片, a photograph照片
of the Hubble哈勃 Space空間 Telescope望遠鏡
153
414120
3177
這是哈柏望遠鏡的照片
07:09
taken採取 by the shuttle穿梭 Atlantis亞特蘭蒂斯
as it was departing出發
154
417321
2750
由太空梭亞特蘭蒂斯號
返航時所拍攝的照片
07:12
after the last
human人的 space空間 flight飛行 to Hubble哈勃.
155
420095
2239
最後一次載人太空船到哈柏之後。
07:14
They installed安裝 a new camera相機, actually其實,
156
422358
1886
他們在太空船上安裝新的照相機,
07:16
that we use for exoplanet太陽系外行星 atmospheres氣氛.
157
424268
2145
可以用來收集外行星大氣資料。
07:18
And so far, we've我們已經 been able能夠 to study研究
dozens許多 of exoplanet太陽系外行星 atmospheres氣氛,
158
426437
4905
目前,我們已經能夠
研究數十個外行星大氣資料,
07:23
about six of them in great detail詳情.
159
431366
2124
其中六個有非常詳細的資料。
07:25
But those are not
small planets行星 like Earth地球.
160
433514
2172
這些行星不像地球是個小行星。
07:27
They're big, hot planets行星
that are easy簡單 to see.
161
435710
2394
它們體積大且溫度高,
是容易觀察到的行星。
07:30
We're not ready準備,
162
438128
1238
我們還沒準備好,
07:31
we don't have the right technology技術 yet然而
to study研究 small exoplanets系外行星.
163
439390
4375
我們沒有相當的技術
以研究小行星。
07:36
But nevertheless雖然,
164
444106
1158
儘管如此,
07:37
I wanted to try to explain說明 to you
how we study研究 exoplanet太陽系外行星 atmospheres氣氛.
165
445288
3897
我仍然想要向大家解釋
我們是如何研究外行星大氣。
07:41
I want you to imagine想像,
for a moment時刻, a rainbow彩虹.
166
449652
2222
大家可以想像一下彩虹。
07:44
And if we could look
at this rainbow彩虹 closely密切,
167
452532
2746
如果我們可近距離觀察彩虹,
07:47
we would see that some
dark黑暗 lines are missing失踪.
168
455302
2667
可以看到一些暗色線消失了。
07:51
And here's這裡的 our sun太陽,
169
459127
1421
這是我們的太陽。
07:52
the white白色 light of our sun太陽 split分裂 up,
170
460572
1767
白色光分解了。
07:54
not by raindrops雨滴, but by a spectrograph攝譜儀.
171
462363
2286
不是被雨滴,而是被光譜儀分解了。
07:56
And you can see
all these dark黑暗, vertical垂直 lines.
172
464673
2451
你可以看到這暗色垂直的線。
07:59
Some are very narrow狹窄, some are wide,
173
467148
1834
有些非常窄,有些寬,
08:00
some are shaded陰影 at the edges邊緣.
174
468982
1425
有些邊緣被遮住了。
08:02
And this is actually其實 how astronomers天文學家
have studied研究 objects對象 in the heavens,
175
470431
3604
這就是天文學家
如何研究太空物質的方式,
08:06
literally按照字面, for over a century世紀.
176
474059
1495
這是過去一百年的研究方式。
08:07
So here, each different不同 atom原子 and molecule分子
177
475578
2426
這張圖,每一原子和分子
08:10
has a special特別 set of lines,
178
478028
1525
各有特殊的頻譜線,
08:11
a fingerprint指紋, if you will.
179
479577
1556
你可以把它當作指紋,
08:13
And that's how we study研究
exoplanet太陽系外行星 atmospheres氣氛.
180
481157
2737
那就是我們利用這訊息
來研究外行星的大氣成份
08:15
And I'll just never forget忘記
when I started開始 working加工
181
483918
2360
我永遠忘不了
二十年前
08:18
on exoplanet太陽系外行星 atmospheres氣氛 20 years年份 ago,
182
486302
1856
剛開起研究外行星大氣的時候,
08:20
how many許多 people told me,
183
488182
1185
多少人告訴我,
08:21
"This will never happen發生.
184
489391
1209
「這行不通。
08:22
We'll never be able能夠 to study研究 them.
Why are you bothering困擾?"
185
490624
2790
我們永遠無法做到。
為何費心在這種事上?」
08:25
And that's why I'm pleased滿意 to tell you
about all the atmospheres氣氛 studied研究 now,
186
493438
3674
那就是為什麼我很高興要告訴你們
目前所有有關的大氣研究,
08:29
and this is really a field領域 of its own擁有.
187
497136
1849
它已成形了。
08:31
So when it comes to
other planets行星, other Earths地球,
188
499009
2522
當談及到其他行星,
其他類似地球行星,
08:33
in the future未來 when we can observe them,
189
501555
2077
將來我們可以觀察到,
08:35
what kind of gases氣體
would we be looking for?
190
503656
2059
什麼是我們要尋找的氣體?
08:38
Well, you know, our own擁有 Earth地球
has oxygen in the atmosphere大氣層
191
506144
3175
你知道,地球的大氣
08:41
to 20 percent百分 by volume.
192
509343
1459
含有百分之二十的氧氣。
08:43
That's a lot of oxygen.
193
511445
1269
含量很高。
08:45
But without plants植物
and photosynthetic光合 life,
194
513457
2745
但若沒有植物及其光合作用。
08:48
there would be no oxygen,
195
516226
1410
大氣中不會有氧氣。
08:49
virtually實質上 no oxygen in our atmosphere大氣層.
196
517660
1841
事實上我們的大氣中沒有氧氣。
08:52
So oxygen is here because of life.
197
520116
1923
因為生物的存在才有氧氣。
08:54
And our goal目標 then is to look for gases氣體
in other planet行星 atmospheres氣氛,
198
522063
4107
我們目標就是尋找
其他行星大氣中的氣體,
08:58
gases氣體 that don't belong屬於,
199
526194
2037
氣體原本不存在,
09:00
that we might威力 be able能夠
to attribute屬性 to life.
200
528255
2383
或許我們可以歸功於生物。
09:02
But which哪一個 molecules分子 should we search搜索 for?
201
530662
2081
我們在尋找哪些分子呢?
09:04
I actually其實 told you
how diverse多種 exoplanets系外行星 are.
202
532767
2663
我告訴過各位外行星的種類很多。
09:07
We expect期望 that to continue繼續 in the future未來
203
535454
1997
未來會陸續發現更多
09:09
when we find other Earths地球.
204
537475
1301
當我們發現其他類似地球的行星。
09:10
And that's one of the main主要 things
I'm working加工 on now,
205
538800
2572
這是我目前正在從事的最主要工作,
09:13
I have a theory理論 about this.
206
541396
1293
我有個自己的理論。
09:14
It reminds提醒 me that nearly幾乎 every一切 day,
207
542713
2288
它幾乎每天提醒我,
09:17
I receive接收 an email電子郵件 or emails電子郵件
208
545025
2652
我收到一封或多封郵件
09:19
from someone有人 with a crazy theory理論
about physics物理 of gravity重力
209
547701
3627
是對重力物理學理論
09:23
or cosmology宇宙學 or some such這樣.
210
551352
1832
或是宇宙論
提出瘋狂想法的人所寄來的。
09:25
So, please don't email電子郵件 me
one of your crazy theories理論.
211
553208
3333
所以請不要再給我發這種郵件了。
09:28
(Laughter笑聲)
212
556565
1214
(笑聲)
09:29
Well, I had my own擁有 crazy theory理論.
213
557803
2178
我有自己瘋狂的理論。
09:32
But, who does the MITMIT professor教授 go to?
214
560005
1984
麻省理工學院的教授要跟誰探討呢?
09:34
Well, I emailed電子郵件 a Nobel諾貝爾 Laureate桂冠
in Physiology生理 or Medicine醫學
215
562703
4211
我向諾貝爾生理及醫學獎得主發信
09:38
and he said, "Sure, come and talk to me."
216
566938
1973
他說,「好,我們討論一下。」
09:40
So I brought my two biochemistry生物化學 friends朋友
217
568935
1999
我帶了二個
我的生物化學領域的朋友
09:42
and we went to talk to him
about our crazy theory理論.
218
570958
2352
要和他討論我們的瘋狂理論。
09:45
And that theory理論 was that life
produces產生 all small molecules分子,
219
573334
3441
那理論是,生命製造了所有小分子,
09:48
so many許多 molecules分子.
220
576799
1674
許許多多的分子。
09:50
Like, everything I could think of,
but not being存在 a chemist化學家.
221
578497
2895
所有我可以想得到的事情,
雖然我不是個化學領域專家。
09:53
Think about it:
222
581416
1183
想想看:
09:54
carbon dioxide二氧化碳, carbon monoxide一氧化碳,
223
582623
2030
二氧化碳,一氧化碳,
09:56
molecular分子 hydrogen, molecular分子 nitrogen,
224
584677
1859
氫分子,氮分子,
09:58
methane甲烷, methyl甲基 chloride氯化物 --
225
586560
1366
甲烷,氯甲烷,
09:59
so many許多 gases氣體.
226
587950
1161
等諸多氣體。
10:01
They also exist存在 for other reasons原因,
227
589135
1935
它們的存在也有其原因,
10:03
but just life even produces產生 ozone臭氧.
228
591094
1852
生物即可產生臭氧。
10:04
So we go to talk to him about this,
229
592970
1758
所以我們和他談論這個主題,
10:06
and immediately立即, he shot射擊 down the theory理論.
230
594752
2142
結果立刻被他否決。
10:09
He found發現 an example that didn't exist存在.
231
597226
2267
他找到一個不存在的氣體的例子。
10:11
So, we went back to the drawing畫畫 board
232
599948
1781
所以我們回去從頭做起
10:13
and we think we have found發現 something
very interesting有趣 in another另一個 field領域.
233
601753
3428
我們發現在其他領域
非常有趣的東西。
10:17
But back to exoplanets系外行星,
234
605205
1420
回到外行星這個話題,
10:18
the point is that life produces產生
so many許多 different不同 types類型 of gases氣體,
235
606649
3279
重點是生物製造各種不同的氣體,
10:21
literally按照字面 thousands數千 of gases氣體.
236
609952
2212
差不多有幾千種。
10:24
And so what we're doing now
is just trying to figure數字 out
237
612188
2667
我們現在要做的是試著找出
10:26
on which哪一個 types類型 of exoplanets系外行星,
238
614879
1589
外行星上有那些氣體,
10:28
which哪一個 gases氣體 could be attributed由於 to life.
239
616492
3220
那些氣體是由生物產生。
10:34
And so when it comes time
when we find gases氣體
240
622182
2048
當我們在外行星大氣中
10:36
in exoplanet太陽系外行星 atmospheres氣氛
241
624254
1351
所找到的氣體
10:37
that we won't慣於 know
if they're being存在 produced生成
242
625629
2096
不知道這些氣體是由
10:39
by intelligent智能 aliens外星人 or by trees樹木,
243
627749
3030
外星人製造,或是樹木所產生,
10:42
or a swamp沼澤,
244
630803
1210
或是由沼澤產生。
10:44
or even just by simple簡單,
single-celled單細胞 microbial微生物 life.
245
632037
2861
或是來自單細胞生物。
10:47
So working加工 on the models楷模
246
635541
1550
所以有了一些模型
10:49
and thinking思維 about biochemistry生物化學,
247
637115
1651
以生物化學思考,
10:50
it's all well and good.
248
638790
1197
會有好的結果。
10:52
But a really big challenge挑戰
ahead of us is: how?
249
640011
2885
但面臨最大的挑戰是:
如何做?
10:54
How are we going to find these planets行星?
250
642920
2162
要如何找到這些行星?
10:57
There are actually其實 many許多 ways方法
to find planets行星,
251
645106
2204
其實有許多方法找到行星。
10:59
several一些 different不同 ways方法.
252
647310
1519
許多不同的方法。
11:00
But the one that I'm most focused重點 on
is how can we open打開 a gateway網關
253
648853
3859
不過我把焦點放在
我們如何何開啟一個通道
11:04
so that in the future未來,
254
652736
1237
在未來,
11:05
we can find hundreds數以百計 of Earths地球.
255
653997
1849
我們可以找到數百個地球。
11:07
We have a real真實 shot射擊
at finding發現 signs跡象 of life.
256
655870
2333
我們確實已著手找尋
有生命跡象的生物。
11:10
And actually其實, I just finished
leading領導 a two-year兩年 project項目
257
658227
3126
我剛完成一個
由我負責的二年專案
11:13
in this very special特別 phase
258
661377
2088
在這個特殊的專案中
11:15
of a concept概念 we call the starshadestarshade.
259
663489
2654
有一個我們稱為遮星板的概念。
11:18
And the starshadestarshade
is a very specially特別 shaped成形 screen屏幕
260
666167
2953
遮星板是一個形狀非常特殊的螢幕
11:21
and the goal目標 is to fly that starshadestarshade
261
669144
1867
把遮星板送至外太空
11:23
so it blocks out the light of a star
262
671035
3094
它可遮恆星的光
11:26
so that the telescope望遠鏡
can see the planets行星 directly.
263
674153
2939
因此可以透過望遠鏡直接看到行星。
11:29
Here, you can see myself
and two team球隊 members會員
264
677116
2393
這張圖可以看到我和二位團隊成員
11:31
holding保持 up one small part部分
of the starshadestarshade.
265
679533
2189
拿著遮星板的一小部分。
11:33
It's shaped成形 like a giant巨人 flower,
266
681746
1580
它的形狀就像朵巨大的花,
11:35
and this is one of the prototype原型 petals花瓣.
267
683350
2483
這是一片花瓣的雛型。
11:38
The concept概念 is that a starshadestarshade
and telescope望遠鏡 could launch發射 together一起,
268
686907
4461
這個概念是
遮星板和望遠鏡可以一同送到太空,
11:43
with the petals花瓣 unfurling揚起
from the stowed收起 position位置.
269
691392
2594
然後從存放位置打開花瓣
11:46
The central中央 truss桁架 would expand擴大,
270
694896
2056
中心的花束會展開,
11:48
with the petals花瓣 snapping捕捉 into place地點.
271
696976
3092
花瓣迅速到達特定位置。
11:52
Now, this has to be made製作 very precisely恰恰,
272
700092
2230
這過程要做到非常準確,
11:54
literally按照字面, the petals花瓣 to microns微米
273
702346
1588
這花瓣要達微米的精確度
11:55
and they have to deploy部署 to millimeters毫米.
274
703958
2715
部署要達毫米精確度。
11:58
And this whole整個 structure結構體 would have to fly
275
706697
2055
這整個架構必須送到
12:00
tens of thousands數千 of kilometers公里
away from the telescope望遠鏡.
276
708776
3359
距離望遠鏡數萬公里的地方。
12:04
It's about tens of meters in diameter直徑.
277
712159
2142
它的直徑有幾十公尺。
12:06
And the goal目標 is to block out
the starlight星光 to incredible難以置信 precision精確
278
714785
4953
目的是這個難以置信的精確度
要去遮擋恆星的光線
12:11
so that we'd星期三 be able能夠 to see
the planets行星 directly.
279
719762
2738
這樣我們就可以直接觀察行星。
12:15
And it has to be a very special特別 shape形狀,
280
723333
2229
它的形狀必須很特殊,
12:17
because of the physics物理 of defractiondefraction.
281
725586
1889
因為繞射現象。
12:19
Now this is a real真實 project項目
that we worked工作 on,
282
727499
2219
這是我們做的一個專案,
12:21
literally按照字面, you would not believe how hard.
283
729742
2468
你無法想像這有多難。
12:24
Just so you believe
it's not just in movie電影 format格式,
284
732234
2662
這不是一個電影情節
12:26
here's這裡的 a real真實 photograph照片
285
734920
1636
這是一張真實的照片
12:28
of a second-generation第二代
starshadestarshade deployment部署 test測試 bed in the lab實驗室.
286
736580
4991
實驗室裡第二代
遮星板測試平台。
12:33
And in this case案件,
I just wanted you to know
287
741595
2079
在這個專案中,
我只是想讓你們知道
12:35
that that central中央 truss桁架
has heritage遺產 left over
288
743698
2490
花的中心點
12:38
from large radio無線電 deployablesdeployables in space空間.
289
746212
1914
由太空中大範圍展開的無線電設備
所留下來。
12:41
So after all of that hard work
290
749372
1656
經過努力之後
12:43
where we try to think of all the crazy
gases氣體 that might威力 be out there,
291
751052
3793
我們試想所有有可能出現的瘋狂氣體,
12:46
and we build建立 the very
complicated複雜 space空間 telescopes望遠鏡
292
754869
2928
我們建造非常複雜的太空望遠鏡
12:49
that might威力 be out there,
293
757821
1227
或許就在那裡,
12:51
what are we going to find?
294
759072
1296
我們將會發現什麼呢?
12:52
Well, in the best最好 case案件,
295
760725
1758
最好的情況是,
12:54
we will find an image圖片
of another另一個 exo-Earth外切地球.
296
762507
2797
我們會找到另一張
類地球行星的圖片。
12:58
Here is Earth地球 as a pale蒼白 blue藍色 dot.
297
766328
2259
這個淡藍色的點就是地球。
13:00
And this is actually其實
a real真實 photograph照片 of Earth地球
298
768611
2559
這是一張地球的真實照片
13:03
taken採取 by the Voyager航海家 1 spacecraft宇宙飛船,
299
771194
1870
是由太空船旅行者一號所拍攝的,
13:05
four billion十億 miles英里 away.
300
773088
1618
從四十億英里外的距離拍下的。
13:07
And that red light is just scattered疏散 light
in the camera相機 optics光學.
301
775159
3238
這紅色光線是相機散射的光。
13:11
But what's so awesome真棒 to consider考慮
302
779315
2396
思考其中的奧妙
13:13
is that if there are intelligent智能 aliens外星人
303
781735
3049
如果存在高智慧外星生物
13:16
orbiting軌道 on a planet行星
around a star near to us
304
784808
3954
靠近我們的行星繞著恆星轉
13:20
and they build建立 complicated複雜
space空間 telescopes望遠鏡
305
788786
2045
他們建造複雜的太空望遠鏡
13:22
of the kind that we're trying to build建立,
306
790855
1927
我們正在建造的那種望遠鏡,
13:24
all they'll他們會 see is this pale蒼白 blue藍色 dot,
307
792806
2500
他們看到的也是一個淡藍色點,
13:27
a pinprick針刺 of light.
308
795330
1285
一個小小的光點。
13:29
And so sometimes有時, when I pause暫停 to think
309
797456
3066
有時候,我停下來思考
13:32
about my professional專業的 struggle鬥爭
and huge巨大 ambition志向,
310
800546
4253
我所面臨的困難和雄心壯志,
13:36
it's hard to think about that
311
804823
1993
與浩瀚宇宙相比
13:38
in contrast對比 to the vastness廣大
of the universe宇宙.
312
806840
2419
真是無法比擬。
13:42
But nonetheless儘管如此,, I am devoting費盡
the rest休息 of my life
313
810120
4126
儘管如此,我打算奉獻我的一生
13:46
to finding發現 another另一個 Earth地球.
314
814270
1350
來找尋另一個地球。
13:48
And I can guarantee保證
315
816296
2215
我可以保證
13:50
that in the next下一個 generation
of space空間 telescopes望遠鏡,
316
818535
2383
下一代的太空望遠鏡,
13:52
in the second第二 generation,
317
820942
1540
也就是第二代,
13:54
we will have the capability能力
to find and identity身分 other Earths地球.
318
822506
5406
我們有能力找到
並識別其他類地球行星。
13:59
And the capability能力
to split分裂 up the starlight星光
319
827936
2674
有能力分開星光的光線
14:02
so that we can look for gases氣體
320
830634
1553
找到那些氣體
14:04
and assess評估 the greenhouse溫室 gases氣體
in the atmosphere大氣層,
321
832211
3486
確認大氣中溫室氣體的成份,
14:07
estimate估計 the surface表面 temperature溫度,
322
835721
1598
預估星球的表面溫度,
14:09
and look for signs跡象 of life.
323
837343
1758
尋找生命的跡象。
14:11
But there's more.
324
839736
1421
不過我們有更多的計劃。
14:13
In this case案件 of searching搜索
for other planets行星 like Earth地球,
325
841181
3364
在尋找類地球行星時,
14:16
we are making製造 a new kind of map地圖
326
844569
2595
我們也製作一張圖
14:19
of the nearby附近 stars明星
and of the planets行星 orbiting軌道 them,
327
847188
3260
有關於附近恆星及其行星的太空圖,
14:22
including包含 [planets行星] that actually其實 might威力 be
inhabitable可居住 by humans人類.
328
850472
3771
包括可能適合人類居住的行星。
14:26
And so I envision預見 that our descendants後人,
329
854915
2381
我在想我們的後代子孫,
14:29
hundreds數以百計 of years年份 from now,
330
857320
1805
數百年後,
14:31
will embark從事 on an interstellar星際
journey旅程 to other worlds世界.
331
859149
3027
透過星際旅行到其他的星球。
14:35
And they will look back at all of us
332
863059
2912
他們回顧我們這一代
14:37
as the generation who first found發現
the Earth-like類似地球 worlds世界.
333
865995
3008
是第一個發現類地星球的一代
14:41
Thank you.
334
869822
1151
謝謝各位。
14:42
(Applause掌聲)
335
870997
6511
(掌聲)
14:49
June六月 Cohen科恩: And I give you,
for a question,
336
877532
2100
吉恩·科恩:你先提問,
14:51
Rosetta羅塞塔 Mission任務 Manager經理 Fred弗雷德 Jansen詹森.
337
879656
1728
有請羅塞塔任務管理經理
弗雷德·詹森
14:53
Fred弗雷德 Jansen詹森: You mentioned提到 halfway through通過
338
881817
2031
弗雷德·詹森:
你剛剛有提到
14:55
that the technology技術
to actually其實 look at the spectrum光譜
339
883872
3787
那個用來找尋
類地球行星的光譜技術
14:59
of an exoplanet太陽系外行星 like Earth地球
is not there yet然而.
340
887683
2629
尚未找到。
15:02
When do you expect期望 this will be there,
341
890336
1887
你認為何時可實現
15:04
and what's needed需要?
342
892247
1268
我們要如何做?
15:05
Actually其實, what we expect期望 is what we call
our next-generation下一代 Hubble哈勃 telescope望遠鏡.
343
893539
4615
事實上,
我們期待下一代哈伯望遠鏡。
15:10
And this is called the James詹姆士 Webb韋伯
Space空間 Telescope望遠鏡,
344
898531
2341
我們稱它為詹姆斯偉伯太空望遠鏡,
15:12
and that will launch發射 in 2018,
345
900896
1703
將在 2018 年送上太空,
15:14
and that's what we're going to do,
346
902623
1822
這是我們計劃要做的事,
15:16
we're going to look
at a special特別 kind of planet行星
347
904469
2264
我們將觀察一種特殊的行星
15:18
called transient短暫的 exoplanets系外行星,
348
906757
1456
稱為凌日外行星,
15:20
and that will be our first shot射擊
at studying研究 small planets行星
349
908237
3101
那是我們第一次嘗試研究小行星
15:23
for gases氣體 that might威力 indicate表明
the planet行星 is habitable可居住.
350
911362
3298
以找尋該行星上
存在適合人類居住的氣體。
15:27
JCJC: I'm going to ask you
one follow-up跟進 question, too, Sara薩拉,
351
915477
2809
吉恩:莎拉,
接著我也要問你一個問題,
15:30
as the generalist通才.
352
918310
1206
一個普通的問題。
15:31
So I am really struck來襲
by the notion概念 in your career事業
353
919540
3093
在你的職業生涯中
15:34
of the opposition反對 you faced面對,
354
922657
1399
我對你所面臨的問題感到震驚,
15:36
that when you began開始 thinking思維
about exoplanets系外行星,
355
924080
2144
當你開始思考外行星時,
15:38
there was extreme極端 skepticism懷疑論
in the scientific科學 community社區
356
926248
2666
科學家對於它們是否存在
15:40
that they existed存在,
357
928938
1151
抱著極端懷疑的態度,
15:42
and you proved證實 them wrong錯誤.
358
930113
1269
你證明他們的想法是錯誤的。
15:43
What did it take to take that on?
359
931406
1713
你是如何做到?
15:45
SSSS: Well, the thing is that as scientists科學家們,
360
933143
2070
莎拉:身為科學家,
15:47
we're supposed應該 to be skeptical懷疑的,
361
935237
1958
我們理應對事情持有懷疑的態度,
15:49
because our job工作 to make sure
that what the other person is saying
362
937219
3048
因為我們的工作是
確認他人的觀點
15:52
actually其實 makes品牌 sense or not.
363
940291
1339
其說法是否合理。
15:53
But being存在 a scientist科學家,
364
941654
2557
但是身為科學家,
15:56
I think you've seen看到 it from this session會議,
365
944235
2420
我想你們已從這段演講中看到,
15:58
it's like being存在 an explorer探險者.
366
946679
1682
科學家像一個探索者。
16:00
You have this immense巨大 curiosity好奇心,
367
948385
1989
有強烈的好奇心,
16:02
this stubbornness固執,
368
950398
1299
堅決的心,
16:03
this sort分類 of resolute堅決 will
that you will go forward前鋒
369
951721
2382
堅定不移的意志
勇往直前
16:06
no matter what other people say.
370
954127
2031
無論其他人說了什麼。
16:08
JCJC: I love that. Thank you, Sara薩拉.
371
956182
1676
吉恩:說的太好了,謝謝你,莎拉。
16:09
(Applause掌聲)
372
957882
2995
(掌聲)
Translated by Yamei Huang
Reviewed by Coco Shen

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ABOUT THE SPEAKER
Sara Seager - Exoplanet expert
Sara Seager’s research led to the first discovery of an atmosphere on a planet outside our solar system. Now she’s on the hunt for a twin Earth.

Why you should listen
Having helped pave the way for the current torrent of discoveries of planets outside of our solar system (or exoplanets), 2013 MacArthur Fellow Sara Seager is now preparing to fulfill her life dream of discovering a planet with nearly identical conditions to our own.

Seager’s present research and discovery mission projects include Earth-orbiting nanosatellite telescopes as well as the Starshade, a sunflower-shaped giant screen to block intrusive starlight, allowing a space telescope to zoom in on the small exoplanets that have thus far eluded our sight.
More profile about the speaker
Sara Seager | Speaker | TED.com