Астрономи приділяють пильну увагу супер-Землям - екзопланетам, чий радіус приблизно в 2 рази перевершує земний, оскільки вони також могли стати колискою життя в космосі. Біда в тому, що тяжіння на інших планетах, яке забезпечує всі умови для розвитку життя, також є пасткою, що заважає гіпотетичним інопланетянам вийти у відкритий космос!
Вивчення екзопланет, що обертаються навколо далеких зірок, показало, що світи, подібні до нашої Землі, зустрічаються досить рідко. Куди більше поширені скелясті планети, радіус яких приблизно в півтора рази більше земного - астрономи звуть їх супер-Землями. Втім, і вони становлять для науки певний інтерес, а тому дослідники наполегливо вивчають кожну можливість того, що десь серед скель може таїтися інопланетне життя. Якби життя на такій планеті не тільки виникло, але й розвинулося до технологічного рівня сучасного людства, то ми змогли б, наприклад, виявити сигнали космічних кораблів ксеносів чи інших. Однак недавнє дослідження, представлене в International Journal of Astrobiology, прояснює один важливий факт: навіть невелике збільшення сили тяжкості (порівняно із земною) могло істотно вплинути на будь-які інтелектуально розвинені цивілізації. У народі це явище називають «велика гравітація».
Велика гравітація: друг і ворог інопланетян
«Багато екзопланетів, більш великі і важкі, ніж Земля, володіють також більшою поверхневою гравітацією», стверджує в своїй роботі Майкл Гіппке (Michael Hippke), вчений з обсерваторії Зоннеберга в Німеччині. «Ця обставина робить космічні перельоти з таких світів набагато більш складними, оскільки необхідна паливна маса в даному випадку буде рости по експоненті». Наприклад, тяжіння на інших планетах, радіус яких вдвічі більше земного і маса приблизно в 10 разів більше, гравітація приблизно в 2 рази сильніша (багато в чому це залежить і від складу самої планети). Подібна «надважкість» може посприяти розвитку життя, оскільки полегшить утримання атмосферних газів і таким чином сформує досить щільну атмосферу, щоб захищати поверхню від впливу космічної радіації. Але висока гравітація також стане і свого роду пасткою, що утримує розумне життя на планеті.
Для того, щоб запустити в космос лише одну тонну речовини на Kepler-20b (скелястій екзопланеті, радіус якої більше земного в 1,87 разів, а маса - в 9,7 рази), ракета повинна бути приблизно в 3 рази більше знаменитого «Сатурна-5». А щоб запустити на орбіту щось більш корисне (наприклад, новий телескоп імені Джеймса Вебба, який важить 6,2 тонни), буде потрібно приблизно 55 000 тонн палива! У таких умовах запуск космічного корабля і зовсім бачиться чимось неймовірним: для того, щоб апарат розміром з «Аполлон-11» зміг подолати силу тяжіння планети, йому знадобився б паливний бак розміром з Велику піраміду в Гізі!
Як полетіти з планети, що володіє великою гравітацією
Звичайно, якщо інопланетяни виявляться і справді високорозвиненими істотами, то рано чи пізно вони знайдуть спосіб обійти обмеження, що накладаються великою гравітацією планети. У статті описана одна з подібних стратегій: Гіппке передбачає, що будівництво стартових платформ космодромів на вершинах гір допоможе полегшити ситуацію. Але і тут є одна прикра обставина: на великих планетах гори, як правило, порівняно невеликі - в іншому випадку вони просто зруйнувалися б під власною вагою при такій високій гравітації.
В якості альтернативи жителям супер-Землі може допомогти технологія, яку вчені розвивають і на Землі, а саме запуск ракет з нижніх шарів атмосфери - таким чином, можна подолати навіть найбільшу гравітацію. До того ж, екзопланета може виявитися світом, повністю покритим водою, і в даному випадку підводний космодром буде оснащений свого роду підводними човнами з балістичними ракетами, які зможуть «відвезти» космічний корабель в космос - ще одне ускладнення в і без того не самому простому процесі.
Так чи зможуть інопланетяни з супер-Земель з найбільшою гравітацією полетіти в космос
На закінчення Майкл зазначає, що в разі планет Сонячної системи, маса яких перевищує земну більше ніж у 10 разів, а відповідно, і володіють вони більшою гравітацією, ніж наша, ракети на хімічному паливі і зовсім відпадають як засіб для космічних подорожей.
Виходить, щоб подолати велику гравітацію, потрібно:
- Знайти альтернативне джерело палива, яке не виснажить планету.
- Знайти зручну точку зльоту - як варіант, верхні шари атмосфери.
- Паливний бак, здатний «довезти» корабель до відкритого космосу.
Зібрати разом 3 цих пункти поки неможливо для земних вчених. На думку дослідника, на запуск однієї такої ракети піде значна частина ресурсів цілої планети - досить нерозумна трата коштів - і це, як мінімум, одна причина, чому людина досі не колесить по відкритому космосу.
Для гіпотетичних братів по розуму єдиним засобом можуть стати космічні ліфти, побудувати які можна тільки за допомогою матеріалів, що на Землі не відомі і мають достатній запас міцності. Так що, навіть якщо людство і виявить розумне життя серед зірок - це (на щастя або жаль) не означає, що інопланетяни завітають з візитом у відповідь.