Przejdź do treści

Jaka jest maksymalna grawitacja, w której moglibyśmy przeżyć?

Super-Ziemia Kepler 62f (wizualizacja) – planeta, której rozmiar szacowany jest na około 40% większy niż rozmiar Ziemi. Źródło: NASA/Ames/JPL-Caltech

Jeśli chcemy kiedyś skolonizować inne planety, kluczowe znaczenie będzie miało znalezienie tych z polem grawitacyjnym, w którym ludzie będą mogli przetrwać i rozwijać się. Jeśli grawitacja takiej egzoplanety będzie zbyt silna, nasza krew zostanie zassana do nóg, nasze kości połamią się, a nawet możemy zostać bezsilnie przygnieceni do jej powierzchni.

Choć jest jeszcze na to sporo czasu, wyznaczenie granicy wytrzymałości grawitacyjnej ludzkiego ciała jest czymś, co najlepiej zrobić jeszcze przed lądowaniem na masywnej i nieznanej planecie. W pracy opublikowanej na serwerze preprintów arXiv zespół trzech fizyków twierdzi, że maksymalne pole grawitacyjne, w którym człowiek mógłby przetrwać przez dłuższy czas, jest o cztery i pół raza większe niż pole grawitacyjne na Ziemi. Jednak jest to wartość graniczna dla najsilniejszych z nas. Naukowcy uważają, że dla słabszych wartość ta musiałaby być jeszcze trochę mniejsza...

Aby określić największą siłę grawitacji, w jakiej może funkcjonować człowiek, Nikola Poljak z Uniwersytetu w Zagrzebiu w Chorwacji i jego współpracownicy obliczyli najpierw wytrzymałość kości na nacisk. Na podstawie znajomości składu i budowy przeciętnej kości ssaka oszacowali, że ludzki szkielet może wytrzymać siłę grawitacji ponad 90 razy większą od ziemskiej. Jest to jednak jego wytrzymałość w czasie, gdy człowiek stoi w miejscu. Gdy tylko zacznie biegać, obciążenie kości – które się wtedy zginają i zasadniczo są w ruchu – wzrasta aż dziesięciokrotnie. Oznacza to, że moglibyśmy sobie przynajmniej przez pewien czas pobiegać po planecie o polu grawitacyjnym około dziesięciokrotnie większym od ziemskiego, nim nasze kości zaczęłyby pękać.

Do określenia maksymalnej grawitacji, przy której moglibyśmy zrobić tylko zwykły krok, zespół odwołał się z kolei do Hafþóra Júlíusa Björnssona – islandzkiego siłacza, który zdołał przejść pięć kroków z ważącą 649 kg kłodą na plecach, bijąc przy tym prawdopodobnie rekord sprzed 1000 lat. Poljak twierdzi, że wyczyn Björnssona jest tu dobrym porównaniem, bo obciążenie nóg i mięśni w silnym polu grawitacyjnym przypomina właśnie noszenie dużego ciężaru na ramionach.

Znając ciężar Björnssona i tej potężnej kłody Poljak oszacował, że słynny siłacz byłby wciąż w stanie zrobić kilka kroków na egzoplanecie o polu grawitacyjnym około 4,6 razy większym od ziemskiego. Björnsson nie jest jednak osobą, którą widujemy na co dzień na ulicy. Ma ponad 2 metry wzrostu, waży około 150 kg, a w 2018 roku został pierwszym sportowcem, który w tym samym roku wygrał zawody Arnold Strongman Classic, Europe's Strongest Man i World's Strongest Man.

Poljak i jego koledzy sugerują jednocześnie, że poszukiwanie egzoplanety o grawitacji „jedynie” 3-4 razy większej od ziemskiej byłoby znacznie bardziej uzasadnione z punktu widzenia przeciętnego człowieka. Naukowiec liczy na to, że wyniki tych badań pozwolą nieco ukierunkować przyszłe poszukiwania egzoplanet nadających się do zamieszkania. Teraz już wiemy, że nie ma sensu liczyć na zasiedlenie planet o bardzo wysokich wartościach [przyspieszenia grawitacyjnego] – podsumowuje.

Duża część skalistych egzoplanet, które udało nam się dotąd znaleźć, to globy znacznie większe niż Ziemia. Astronomowie nazywają je super-Ziemiami. Nie zawsze łatwo jest jednak stwierdzić, jakie jest pole grawitacyjne na danej planecie, bez udawania się na nią bezpośrednio, ponieważ gęstość planet może być bardzo różna. Obecnie znamy 3605 potwierdzonych naukowo egzoplanet, z których 594 mają znane promienie i masy, niezbędne do wyznaczenia ich przyśpieszenia grawitacyjnego. Z obliczeń Poljaka wynika z kolei, że 422 z nich mają pole grawitacyjne równe lub mniejsze od 3,5-krotności pola ziemskiego.



Czytaj więcej:


Źródło: Astronomy.com

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska


Zdjęcia: Super-Ziemia Kepler 62f (wizualizacja) – planeta, której rozmiar szacowany jest na około 40% większy niż rozmiar Ziemi. Źródło: NASA/Ames/JPL-Caltech

Reklama