Nema izlaza? Vanzemaljci na planetima 'super-Zemlje' mogu biti zarobljeni gravitacijom

Otisak super-zemlje Kepler-69c

Umjetnička ilustracija izvanzemaljskog vanzemaljskog planeta Kepler-69c. (Slika zasluga: NASA)

Planeti 'super-Zemlje' su verzije Zemlje divovske veličine, a neka su istraživanja pokazala da je vjerojatnije da će biti nastanjivi od svjetova veličine Zemlje. No, nova studija otkriva koliko bi bilo teško bilo kakvim vanzemaljcima na njima egzoplanete za istraživanje svemira.



Za pokretanje ekvivalenta datoteke Misija Apolona na Mjesecu , raketa na super-Zemlji trebala bi imati masu od oko 440.000 tona (400.000 metričkih tona), zbog potreba za gorivom, navodi se u studiji. To je po redu mase Velike piramide u Gizi u Egiptu.

'Na masivnijim planetima svemirski bi letovi bili eksponencijalno skuplji', rekao je autor studije Michael Hippke, neovisni istraživač povezan s opservatorijem Sonneberg u Njemačkoj. 'Takve civilizacije ne bi imale satelitsku televiziju, misiju na Mjesec ili svemirski teleskop Hubble.' [ 10 egzoplaneta koji bi mogli ugostiti vanzemaljski život ]

Kako su istraživači otkrili vanzemaljske svjetove oko drugih zvijezda, jedna klasa egzoplaneta koja se pojavila bila je super-Zemlja, planeti koji mogu doseći i do 10 puta veću masu od naše. Brojne super-Zemlje očito leže u nastanjivim zonama svojih zvijezda, gdje temperature teoretski mogu podržati tekuću vodu na planetarnoj površini, a time i potencijalno život kakav je poznat na Zemlji.

Prethodni radovi sugerirali su ne samo da bi svjetovi osim onih sličnih Zemlji mogli ponuditi okolnosti pogodne za život, već i da bi neki mogli biti čak i prikladniji od planeta nalik Zemlji. Istraživači su sugerirali da bi super-Zemlje mogle biti ' super useljivo ' - njihova veća masa daje im jače gravitacijske poteze, pa su mogli držati deblju atmosferu kako bi bolje zaštitili život od štetnih kozmičkih zraka.

Da se život ipak razvio na udaljenoj super-Zemlji, takvi su vanzemaljci mogli razviti napredna civilizacija sposoban za svemirske letove. Međutim, snažno gravitacijsko privlačenje takvih planeta moglo bi otežati vanzemaljskim zračnicima da sruše svoje planete, rekao je Hippke u novoj studiji.

Da bi vidio koliko bi superzemljanima moglo biti teško lansirati konvencionalnu raketu, Hippke je izračunao veličine rakete potrebne za bijeg od super-Zemlja 70 posto širi od našeg planeta i 10 puta masivniji. To su otprilike specifikacije vanzemaljskog planeta Kepler-20b, koji se nalazi oko 950 svjetlosnih godina od Zemlje. U takvom svijetu brzina bijega je oko 2,4 puta veća nego na Zemlji.

Veliki izazov za vanzemaljce na takvom svijetu bila bi težina goriva koju nose konvencionalne rakete. Lansiranje rakete s planeta zahtijeva puno goriva, što rakete čini teškim, što zahtijeva više goriva, čineći letjelicu težom itd.

'Iznenađen sam kad vidim koliko smo blizu ljudi završiti na planetu koji je još uvijek prilično lagan za obavljanje svemirskih letova', rekao je Hippke za demokratija.eu. 'Druge civilizacije, ako postoje, možda i nemaju takvu sreću.'

Pretpostavimo da je raketa na simuliranoj super-Zemlji radila jednako dobro kao i SpaceX-ov Falcon Heavy, za lansiranje korisnog tereta poput NASA-inog nadolazećeg svemirskog teleskopa James Webb bilo bi potrebno 60.000 tona (55.000 metričkih tona) goriva, otprilike mase najvećih oceanskih bojnih brodova, Rekao je Hippke. [Na fotografijama: Uspješno lansiranje prvog svemirskog testiranja Falcon Heavy Rocket Test! ]

'Civilizacije sa super-Zemlje imaju mnogo manju vjerojatnost da će istraživati ​​zvijezde', rekao je Hippke. 'Umjesto toga, oni bi u određenoj mjeri bili uhićeni na svom matičnom planetu i, na primjer, više bi koristili lasere ili radio teleskope za međuzvjezdanu komunikaciju umjesto slanja sondi ili svemirskih brodova.'

Rakete ipak djeluju bolje u vakuumu svemira nego u atmosferi. Dakle, Hippke je predložio da bi super-Zemljani htjeli lansirati s vrha planine. Međutim, snažna gravitacijska sila super-Zemlje zgnječila bi njihove površine, vodeći do manjih planina. Na Zemlji, korist od lansiranja na velikoj nadmorskoj visini nije velika u usporedbi s lansiranjem na razini mora, rekao je Hippke.

Mogli bi postojati načini dolaska u orbitu drukčije od konvencionalnih raketa, primjerice korištenjem svemirskih dizala koja putuju po divovskim kabelima koji izlaze iz atmosfere. Međutim, ključni ograničavajući faktor svemirskih dizala je čvrstoća materijala kabela. Danas najprikladniji materijal, ugljikove nanocijevi, jedva je dovoljno jak za Zemljinu gravitaciju i nije jasno jesu li jači materijali fizički mogući, pa je teško predvidjeti bi li svemirska dizala na super-Zemlji mogla funkcionirati.

Druga mogućnost je nuklearni impulsni pogon , što bi uključivalo detoniranje niza atomskih bombi iza vozila kako bi se bacilo kroz svemir. Ova eksplozivna strategija nudi veću snagu dizanja od konvencionalnih raketa i mogla bi biti jedini način da civilizacija napusti planet više od 10 puta mase Zemlje, rekao je Hippke.

Međutim, takva letjelica s nuklearnim pogonom ne bi predstavljala samo tehničke nego i političke izazove, rekao je.

'Neuspjelo lansiranje, što se obično događa s rizikom od 1 posto, moglo bi izazvati dramatične učinke na okoliš' za letjelicu s nuklearnim pogonom, rekao je Hippke. 'Mogao sam samo zamisliti da društvo preuzima te rizike u vodećem projektu u kojem nema drugih mogućnosti, ali želja je snažna - na primjer, jedna jedina misija napustiti svoj planet i posjetiti mjesec.'

Hippke detaljno njegovi nalazi online 12. travnja u studiji dostavljenoj International Journal of Astrobiology.

Pratite Charlesa Q. Choija na Twitteru @cqchoi . Prati nas @Spacedotcom , Facebook i Google+ . Originalni članak o demokratija.eu .