Dimitar Sasselov: Cum am găsit sute de platene asemănătoare pământului

Ei bine, chiar sunt foarte, foarte norocos. Pentru că prelegerea mea cumva a fost deja scrisă de către trei evenimente istorice ce s-au desfășurat la câteva zile diferență în ultimile două luni - în aparență fără nici o legătură, dar după cum veți vedea, de fapt toate au de a face cu povestea pe care vreau să vi-o spun azi. Prima poveste e despre o înmormântare - ca sa fiu mai precis, o reînhumare. Pe data de 22 Mai, a avut loc reînhumarea unui erou in Frombork, Polonia astronomul secolului al 16-lea care chiar a schimbat lumea. A făcut asta în mod literal, prin înlocuirea pământului cu soarele în centrul sistemului solar. Și prin acest, în aparență, simplu fapt de observare, el chiar a lansat o revoluție științifică și tehnologică, pe care mulți o numesc Revoluția Științifică a lui Copernic. Aceasta a fost, în mod ironic, și foarte potrivit, modalitatea prin care i-am găsit mormântul. Cum era obiceiul acelor timpuri, Copernic a fost de fapt înhumat într-un mormânt nemarcat împreună cu alți 14 în acea catedrală. Analize ADN, unul dintre reperele revoluției științifice ale ultimilor 400 de ani, pe care el a pornit-o, a fost modalitatea prin care am găsit care set de oseminte erau, de fapt, ale persoanei care a citit acele cărți astronomice care erau pline cu păr rămas acela era părul lui Copernic -- în mod evident nu prea mulți alți oameni s-au sinchisit să citească aceste cărți mai târziu. Potrivirea a fost fără ambiguitate. ADN-ul s-a potrivit. Și știm că acesta a fost într-adevăr Nicolaus Copernic.

Acum, legătura dintre biologie și ADN și viață e destul de tantalic când vorbești despre Copernic pentrucă, chiar și pe atunci, ucenicii săi foarte rapid au făcut un pas logic în a întreba: dacă Pământul este doar o planetă, atunci cum rămâne cu planetele din jurul altor stele? Cum e cu ideea despre pluritatea lumilor, despre viața pe alte planete? De fapt, împrumut aici din una dintre acele foarte populare cărți ale timpului. Și la acea vreme, oamenii chiar au răspuns la acea întrebare pozitiv, cu "da." Dar nu exista nici o dovadă. Și iată că încep 400 de ani de frustrare, de vise neîmplinite -- visele lui Galileo, Giordano Bruno, mulți alții, care niciodată nu au ajuns la răspunsul acelor întrebări foarte de bază pe care umanitatea le-a adresat mereu. Ce este viața? Care este originea vieții? Suntem singuri? Și asta s-a întâmplat în mod deosebit acum 10 ani în urmă, la sfârșitul secolului 20, când dezvoltările minunate datorită biologiei moleculare, înțelegând codul vieții, ADN-ul, toate astea se părea că de fapt ne aduce, nu mai aproape, ci mai departe de răspunsurile la acele întrebări de bază.

Acum, veștile cele bune. Multe s-au întâmplat în ultimii ani. Și haideți să începem cu planetele. Haideți să începem cu vechea întrebare Copernicană: Există pământuri în jurul altor stele? Și după cum deja am auzit, există o modalitate prin care încercăm și acum putem să răspundem acea întrebare. Este un nou telescop. Echipa noastră, cred că numai potrivit, l-a numit după unul dintre acei visători ai vremii copernicane, Johannes Kepler. Și singurul scop al acestui telescop este să iasă, să găsească planete care orbitează alte stele în galaxia noastră, și să ne spună cât de des planete ca a nostră planetă, Pământul se întâmplă să fie acolo. Telescopul, de fapt, este construit asemenea bine cunoscutului telescop Hubble Space doar că mai are un set de lentile în plus - lentile superangulare, așa cum le-ai numi ca și fotograf. Și dacă, în următoarele două luni, ieși afară pe înserate și te uiți chiar dreasupra ta și îți pui palma așa, de fapt te vei uita la zona de pe cer unde acest telescop caută planete zi și noapte, fără nici o întrerupere, pentru următorii patru ani.

Felul prin care facem asta, de fapt este o metodă pe care o numim metoda tranzitului. De fapt sunt mini eclipse care au loc când o planetă trece prin fața stelei sale. Nu toate planetele vor fi orientate așa ca să le vedem noi și astfel să le analizăm, dar dacă ai un milion de stele, vei găsi destule planete. Și după cum vedeți din animația asta, ce va detecta telescopul Kepler este doar diminuarea luminii de la stea. Nu vom vedea imaginea stelei și a planetei așa cum sunt ele. Toate stelele pentru telescopul Kepler sunt doar puncte de lumină. Dar învățăm multe din asta, nu numai că există o planetă acolo, dar deasemenea mărimea ei. Cât de mult este diminuat din lumină depinde de cât de mare este planeta. Învățăm despre orbita ei, perioada orbitării sale și așa mai departe. Deci, ce am învățat? Ei bine, lăsați-mă să vă conduc prin ceea ce de fapt vedem și astfel să înțelegeți veștile pe care sunt aici să vi le spun azi.

Ce face Kepler este să descopere destul de mulți candidați, pe care apoi îi urmărim și le găsim ca fiind planete, confirmăm ca planete. În câteva cuvinte ne spune că aceasta este distribuirea planetelor în mărime. Există planete mici, există planete mai mari, există planete mari, bine. Deci numărăm multe, multe planete de genul ăsta, și au mărimi diferite. Facem asta în sistemul nostru solar. De fapt, chiar în urmă până în antichitate Sistemul solar în acel sens ar fi arătat pe o diagramă cam așa. Ar fi planetele mai mici și ar fi planetele mari, chiar și pe vremea lui Epicur și desigur apoi Copernic și a celor ce l-au urmat. Până de curând, acesta a fost Sistemul solar -- patru planete ca Pământul cu mici diametre, mai mici decât mărimea Pământului cam de două ori. Și acestea erau desigur Mercur, Venus, Marte, și desigur Pământul, și apoi cele două mari, planete gigantice. Apoi Relovuția Științifică a lui Copernic a adus telescoape. Și desigur că s-au descoperit încă trei planete. Acum numărul total al planetelor din sistemul nostru solar era nouă. Micile planete dominau, și era o anume armonie la ele pe care de fapt Copernic a fost foarte încântat să o observe, și Kepler a fost unul dintre marii susținătorii ai ei. Așa că acum avem Pluto care să se alăture numărului de planete mici. Însă, în mod literal, până acum 15 ani în urmă asta era tot ce știam despre planete. Și asta era și frustrarea. Visul lui Copernic era neîmplinit.

Până la urmă, 15 ani în urmă, tehnologia a ajuns la punctul în care puteam să descoperim o planetă în jurul unei alte stele, și chiar ne-am descurcat destul de bine. În cei 15 ani care au urmat, aproape 500 de planete au fost descoperite orbitând alte stele, prin diferite metode. Din nefericire, după cum puteți vedea, era o cu totul altă imagine. Există desigur o explicație pentru asta. Putem vedea doar planetele mari. Așa că de asta majoritatea planetelor sunt în categoria lui "asemănător cu Jupiter." Dar vedeți dumneavoastră, nu am ajuns prea departe. Eram încă înapoi unde era și Copernic. Nu aveam nici o dovadă care să susțină că mai există alte planete asemănătoare cu Pământul. Și chiar ne pasă de planete asemănătoare cu Pământul pentru că până acum am înțeles că viața, ca sistem chimic, chiar are nevoie de o planetă mai mică cu apă și cu roci și cu o chimie complexă pentru a proveni, a apărea și pentru a suprăviețui. Și nu aveam dovezi pentru asta.

Așa că astăzi, sunt aici de fapt să vă ofer o scurtă idee despre ce anume telescopul, Kepler, a reușit să ne transmită în ultimile săptămâni. Și iată, suntem înapoi la armonia și la împlinirea viselor lui Copernic. Aici putem vedea, că micile planete predomină în imagine. Planetele care sunt marcate "ca Pământ," cu siguranță sunt mai multe decât orice alte planete pe care le putem vedea. Și acum pentru prima dată, putem să spunem asta. Încă mai avem destul de lucru în această privință. Majoritatea dintre aceste planete sunt candidați. În următorii câțiva ani îi vom confirma. Dar rezultatele statisticii sunt cât se poate de clare. Și rezultatele statistice sunt că planete ca a noastră, Pământul, există acolo. Galaxia noastră Calea Lactee este bogată în astfel de planete.

Deci întrebarea este: ce facem mai departe? Ei bine, în primul rând le putem studia acum că știum unde se află. Și le putem găsi pe cele care le putem numi locuibile, adică care să aibă acealeși condiții cu cele pe care le resimțim pe Pământ și unde destul de multe reacții chimice pot avea loc. Deci, putem chiar să punem un număr la cât de multe dintre acele planete ne așteptăm acum la calea lactee să găzduiască. Și numărul, după cum vă puteți aștepta, este destul de amețitor. Este cam 100 de milioane de astfel de planete. Asta e o veste minunată. De ce? Pentru că datorită micului nostru telescop doar în următorii doi ani, vom putea să identificăm cel puțin 60 de planete. Așa că e minunat pentru că apoi vom putea să le studiem -- de la distanță, desigur -- cu toate tehnicile pe care deja le-am testat în ultimiii cinci ani. Putem să aflăm din ce sunt făcute, dacă ar avea atmosfera lor apă, dioxid de carbon, metan. Știm și așteptăm să vedem asta.

Asta-i minunat, dar nu este toată vestea. Nu de asta sunt eu aici. Sunt aici să vă spun că următorul pas este chiar partea superbă. Ceea ce pasul acesta ne permite nouă să facem urmează. Și iată urmează biologia -- biologia, cu întrebărea sa de bază, care încă este fără răspuns, care este în esență: "Dacă este viață pe alte planete, să ne așteptăm să fie ca viața de pe Pământ?" Și permiteți-mi să vă spun încă de acum, când spun viață, nu mă refer la "dolce vita," viață bună, viață umană. Chiar mă refer doar la viață pe Pământ, trecut și prezent, de la microbi până la oameni în diversitatea sa moleculară în felul în care cunoaștem noi viața pe Pământ ca fiind un set de molecule și reacții chimice -- și numim asta, unanim, biochimie, viața ca un proces chimic, ca un fenomen chimic.

Așa că întrebarea este: este acel fenomen chimic universal, sau este ceva care depinde de planetă? Este ca și gravitația, care este aceeași în univers, sau vor fi tot felul de biochimii diferite oriunde le-am găsi? Avem nevoie să știm ce anume căutăm când încercăm să facem asta. Și asta este o întrebare foarte de bază la care încă nu putem să oferim un răspuns, dar la care putem încerca -- și noi încercăm -- să răspundem în laborator. Nu e nevoie să mergem în spațiu pentru a răspunde la această întrebare. Așa că, asta dorim să facem. Și asta încearcă mulți oameni să facă. Și destule vești bune vin din partea podului pe care, de asemenea încercăm să-l construim.

Deci în acest prim exemplu pe care vreau să vi-l arăt aici. Când ne gândim la ceea ce este necesar pentru fenomenul ce-l numim viață, ne gândim la compartimentare, să păstrăm moleculele care sunt importate pentru viață într-o membrană, izolate de restul mediului, dar totuși, într-un mediu în care are putea chiar să iasă împreună. Și într-unul din laboratoarele noastre, laboratoarele lui Jack Szostak a fost o serie de experimente în ultimiii patru ani care relevau că mediile înconjurătoare -- care sunt destul de întâlnite pe planete, pe anumite planete ca Pământul, unde ai ceva apă lichidă și ceva lut, în final te vei alege cu molecule pe care le găsești în mod natural care în mod spontan formează bule. Dar acele bule au membrane foarte similare cu membranele oricărei celule ale oricărui lucru viu de pe Pământ. Ca acesta. Și ele ajută moleculele, ca acidul nucleic, ca ARN și ADN, să stea în interior, să se dezvolte, schimbe, despartă și să facă unele dintre procesele pe care le numim viață.

Acum acesta este doar un exemplu pentru a vă ilustra calea prin care încercăm să răspundem acelei mari întrebări despre universalitatea fenomenului. Și într-un sens, ne putem gândi la acea lucrare pe care oamenii încep să o facă acum peste tot în lume ca și construirea unui pod, construirea unui pod de pe ambele maluri ale râului. Pe de o parte, pe malul stâng al râului, sunt oameni ca mine care studiază acele planete și încearcă să definească mediile înconjurătoare. Nu vrem să bâjbâim pentru că sunt prea multe posibilități, și este prea multă muncă de laborator, și nu este destulă viață umană pentru a face, de fapt, toate experimentele. Așa că asta construim noi de pe malul stâng al râului. Din partea dreaptă a râului sunt experimentele din laborator pe care numai ce vi le-am arătat, unde chiar am încercat asta, și primim răspunsuri și iar analizăm, și sperăm să ne întâlnim la mijloc într-o zi.

Deci de ce v-ar păsa de asta? De ce încerc să vă vând o jumătate de pod? Sunt chiar atât de fermecător? Ei bine, sunt mai multe motive, și ați auzit câteva dintre ele în discursul scurt de astăzi. Această înțelegere a chimiei chiar ne poate ajuta în viața de zi cu zi. Dar este ceva mai profund aici, ceva mai adânc. Și acel adânc și stratificat punct este că știința este în procesul de a redefini viața altfel decât așa cum o cunoaștem noi. Și asta ne va schimba viziunea noastră asupra lumii într-un mod profund -- nu într-un mod diferit de acum 400 de ani în urmă, cu fapta lui Copernic prin care schimba felul în care noi privim spațiul și timpul. Acum e ceva diferit dar este la fel de profund. Și jumătate din timp, ce s-a întâmplat este că leagă acest fel de sentiment de inconsistență, de omenire de Pământ, într-un spațiu mai mare. Și cu cât învățăm mai mult, cu atât mai mult e întărit acest lucru. Cu toții am învățat asta în școală -- cât de mic este Pământul în comparație cu imensul univers. Și cu cât e mai mare telescopul, cu atât mai mare devine universul. Și priviți această imagine cu micuțul punct albastru. Acest pixel este Pământul. Este Pământul așa cum îl știm noi. Este observat, în acest caz, din afara orbitei planetei Saturn. Dar este foarte mic. Știm asta. Hai să ne gândim la viață ca la acea planetă întreagă pentru că, într-un fel, așa și este. Biosfera este cât mărimea Pământului. Viața pe Pământ este mărimea Pământului. și haideți să o comparăm cu restul lumii în termeni spațiali. Ce ar fi dacă acea inconsistență Copernicană ar fi fost complet greșită? Ne-ar face mai responsabili pentru ce se întâmplă astăzi? Haideți să încercăm asta.

Deci în spașiu, Pământul este foarte mic. Puteți să vă imaginați cât de mic este? Permiteți-mi să încerc. Bine, să spunem că aceasta este mărimea universului observabil, cu toate galaxiile, cu toate stelele, ok, de aici până aici. Știți care ar fi mărimea vieții în această cravată? Ar fi de mărimea unui singur, mic, atom. Este de neînchipuit de mic. Nu ne putem imagina. Adică uite, puteți vedea cravata, dar nici măcar nu vă puteți imagina să vedeți mărimea unui mic atom. Dar asta nu e toată povestea, să știți. Universul și viața sunt ambele în spațiu și timp. Dacă asta ar fi vârsta universului, atunci asta ar fi vârsta vieții pe pământ. Gândiți-vă la cele mai vechi lucruri vii de pe pământ, dar într-o proporție cosmică. Asta nu e ceva nesemnificativ. Ba, dimpotrivă. Deci viața poate fi nesemnificativă în ce privește mărimea, dar nu este nesemnificativă în ceea ce privește timpul. Viața și universul comparându-le sunt ca un părinte și copil, părinte și progenitură.

Deci ce ne spune nouă asta? Asta ne spune că acea paradigmă a inconsitenței că noi cumva am învățat de la principiul copercican este toată greșită. Este un imens, puternic, potențial în viața din acest univers -- în special acum când știm că locuri ca și planeta noastră se mai întâlnesc destul de des. Și acel potențial, acel puternic potențial, este deasemena potențialul nostru, al tău și al meu. Și dacă ar fi să fim administratori ai planetei Pământ și biosferei sale, ar fi bine să înțelegem semnificația cosmică și să facem ceva referitor la asta. Și vestea bună este că putem chiar să facem acest lucru. Și hai să-l facem. Hai să pornim această nouă revoluție la sfârșitul cozii acestei revoluții vechi cu biologia sintetică fiind calea către transformare atât a mediului nostru înconjurător cât și a viitorului nostru. Și să sperăm că putem să construim acest pod împreună și să ne întâlnim la mijoc.

Vă mulțumesc foarte mult.

(Aplauze)