Нет Выхода? Инопланетяне на «Сверхземных» планетах могут быть захвачены гравитацией

Планеты «суперземли» -это гигантские версии Земли, и некоторые исследования показали, что они более пригодны для жизни, чем миры размером с Землю. Но новое исследование показывает, как трудно было бы для любых инопланетян на этих экзопланетах исследовать космос.

Чтобы запустить эквивалент миссии Аполлона на Луне, ракета на сверхземле должна была бы иметь массу около 440 000 тонн (400 000 метрических тонн) из-за потребностей в топливе, говорится в исследовании. Это на порядок больше массы Великой Пирамиды Гизы в Египте.

«На более массивных планетах космические полеты будут экспоненциально дороже», — сказал автор исследования Майкл Хипке, независимый исследователь, связанный с обсерваторией Зоннеберга в Германии. «У таких цивилизаций не было бы спутникового телевидения, лунной миссии или космического телескопа Хаббла.»

Поскольку исследователи обнаружили чужие миры вокруг других звезд, одним из классов экзопланет, которые появились, были суперземли, планеты,которые могут достигать массы в 10 раз больше нашей собственной. Ряд сверхземель, по-видимому, находятся в обитаемых зонах своих звезд, где температура теоретически может поддерживать жидкую воду на поверхности планеты и, таким образом, потенциально, жизнь, как она известна на Земле.

Предыдущие работы предполагали не только то, что миры, отличные от земных, могут предложить условия, пригодные для жизни, но и то, что некоторые из них могут быть даже более подходящими, чем планеты, подобные Земле. Сверхземли, предположили исследователи, могут быть «сверхжизненными»-их большая масса дает им более сильное гравитационное притяжение, поэтому они могут удерживать более толстые атмосферы, чтобы лучше защитить жизнь от вредных космических лучей.

Если бы жизнь действительно развивалась на далекой сверхземле, такие пришельцы могли бы развить развитую цивилизацию, способную к космическим полетам. Однако сильное гравитационное притяжение таких планет может также затруднить для инопланетян взрыв их планет, сказал Хиппке в новом исследовании.

Чтобы понять, как трудно может быть суперземлянам запустить обычную ракету, Хиппке вычислил размеры ракеты, необходимые для выхода из сверхземли, которая на 70 процентов шире нашей планеты и в 10 раз массивнее. Таковы примерно характеристики инопланетной планеты Кеплер-20б, которая находится примерно в 950 световых годах от Земли. В таком мире скорость убегания примерно в 2,4 раза больше, чем на Земле.

Большой проблемой для инопланетян в таком мире был бы вес топлива, которое несут обычные ракеты. Запуск ракеты с планеты требует много топлива, что делает ракеты тяжелыми, что требует больше топлива, что делает корабль тяжелее и так далее.

«Я удивлен, насколько близко мы, люди, находимся к тому, чтобы оказаться на планете, которая все еще достаточно легка для проведения космического полета», — сказал Хиппе Space.com-другим цивилизациям, если они существуют, может не так повезти.»

Предполагая, что ракета на моделируемой сверхземле работает примерно так же, как Falcon Heavy SpaceX, для запуска полезной нагрузки, такой как предстоящий космический телескоп NASA James Webb, потребуется 60 000 тонн (55 000 метрических тонн) топлива, что примерно соответствует массе крупнейших океанских линкоров, сказал Хиппке.

— Цивилизации со сверхземель гораздо реже исследуют звезды, — сказал Хиппке. «Вместо этого они были бы в некоторой степени арестованы на своей родной планете и, например, больше использовали бы лазеры или радиотелескопы для межзвездной связи вместо отправки зондов или космических кораблей.»

Однако ракеты лучше работают в космическом вакууме, чем в атмосфере. Итак, Хиппке предположил, что суперземляне могут захотеть стартовать с вершины горы. Однако сильное гравитационное притяжение сверхземель раздавило бы их поверхности, что привело бы к меньшим горам. И на земле преимущество запуска на больших высотах не очень велико по сравнению с запуском на уровне моря, сказал Хиппке.

Можно было бы достичь орбиты и другими способами, помимо обычных ракет, например, используя космические лифты, перемещающиеся по гигантским кабелям, поднимающимся из атмосферы. Однако ключевым ограничивающим фактором космических лифтов является прочность материала кабеля. Самый подходящий материал, известный сегодня, углеродные нанотрубки, едва ли достаточно прочен для земной гравитации, и неясно, возможны ли физически более сильные материалы, что затрудняет прогнозирование того, могут ли работать космические лифты на сверхземлях.

Другая возможность — ядерный импульсный двигатель, который включал бы детонацию серии атомных бомб позади транспортного средства, чтобы бросить его через пространство. Эта взрывоопасная стратегия предлагает больше подъемной силы, чем обычные ракеты, и может быть единственным способом для цивилизации покинуть планету более чем в 10 раз больше массы Земли, сказал Хиппке.

Однако такой ядерный космический аппарат будет представлять не только технические проблемы, но и Политические, сказал он.

«Сбой запуска, который обычно происходит с 1-процентным риском, может вызвать драматические последствия для окружающей среды» для ядерного космического аппарата, — сказал Хипке. «Я мог только представить, что общество берет на себя эти риски в флагманском проекте, где нет других вариантов, но желание сильно-например, одна единственная миссия покинуть свою планету и посетить Луну.»

Хиппке подробно изложил свои выводы на сайте 12 апреля в исследовании, представленном в международный журнал астробиологии.

https://www.space.com/40375-super-earth-exoplanets-hard-aliens-launch.html

Ссылка на основную публикацию