Jsou mimozemšťani uvězněni na svých superplanetách?

- Vesmír autor: Ladislav Loukota

Ne všechny planety jsou si rovny. Ačkoliv je k dnešnímu datu známo na 3717 potvrzených exoplanet, tedy planet mimo naší sluneční soustavu, světů s pevným povrchem podobným je mezi nimi minorita. Již několik let vzbuzují zájem tzv. "super-Země", čili možné terestrické světy zřejmě podobné Zemi, ale s větším průměrem, hmotností, a tak i gravitací. Je-li na nich život, prozatím nevíme – pokud by se tam však mimozemšťani skutečně nacházeli, měli by to s únikem ze svých superzemí značně náročné. 

Ilustrační snímek

Ilustrační snímek,zdroj: Evropská jižní observatoř

Zcela první potvrzenou superzemí byl v roce 2009 svět s označením COROT-7b, nacházející se zhruba 490 světelných let od Země. Pomineme-li místní podmínky – planeta obíhá svou mateřskou hvězdu jen 0,017 násobku naší vzdálenosti od Slunce, povrch je tak čirá výheň – při poloměru "pouze" 1,6 násobku toho pozemského má COROT-7b famózní pětinásobek hmotnosti Země. Jinými slovy, na povrchu panuje namísto nám příjemného 1G celých 5G. 

I pokud by na COROT-7b vedla ze Země hypotetická hvězdná brána, na kolonizaci zapomeňte – 5G je přetížení, které jsou schopni po relativně delší periodu schopni snášet snad bojoví piloti. Pro většinu z nás by podobná zátěž, de facto pro tělo znamenající pětinásobnou zátěž oproti nynější hmotnosti, byla rozsudkem smrti. 

Povrchovými charakteristikami superzemí si jisti být nemůžeme – termín vlastně neodkazuje ke stavu povrchu, ale pouze k hmotnosti. Je možné, že mezi superzeměmi se tak nachází spíše řada "mini-Neptunů", čili plynných obrů. Není však přesto vyloučeno, že mezi superzeměmi skutečně existují světy s vhodnými podmínkami pro život tak, jak jej známe. 

Pokud tomu tak je, mají to však místní potenciální civilizace s lety do kosmu velmi náročné - alespoň dle nové studie německé sonnebergské observatoře. Ta se zabývala aplikací všeobecně platných "raketových rovnic" a došla k tomu, že kosmický program civilizací na superzemích by byl mnohonásobně náročnějším podnikem. 

Raketa o hmotnosti pyramid

Pokud by se povrchu superzemě vyvinula hypotetická průmyslová civilizace, s chemickým pohonem by do kosmu létala jen obtížně. Silnější gravitace průměrné superzemě by totiž znamenala, že místní ekvivalent Saturnu V, čili nosiček, který dostal lidi na Měsíc, by namísto 3000 tun (jako na Zemi) musel vážit 400 tisíc tun. Tedy zhruba 133krát více, a jinak řečeno také zhruba váhu Cheopsovy pyramidy. 

Ani na Zemi není překonání okovů gravitace nikterak snadné. Pro naše rakety znamená dosažení tzv. první kosmické rychlost nutnosti překonat rychlost 7,9 km za sekundu. Cokoliv méně a nosič zkrátka po balistické křivce dopadne na povrch. Druhá kosmická rychlost, vyžadovaná pro let k Měsíci, je ještě drakoničtější – činí 11,2 km/s. Potřebná rychlost se odvíjí od podmínek mateřské planety – u hmotnější planet s vyšší gravitací je tak potřebná úniková rychlost přes 60 km/s, čili skoro šestinásobek ekvivalentu na Zemi. 

To logicky vyžaduje více vydané energie – a jelikož většina hmotnosti dnešní chemické rakety připadne na palivo, u hmotnější planet stoupá potenciální váha nosiče takřka exponenciálně. I na Zemi je například velmi těžké dosáhnout oběžné dráhy s jednostupňovou raketou – proto se nosiče zbavují své hmotnosti odhazováním prázdných stupňů. Hypotetická civilizace na superzemi by pro stejný výsledek jako u nás (např. vynesení kosmické stanice) musela postavit nosič o velikosti celého kosmodromu. 

Překvapivě vhodný domov

Ačkoliv u chemického pohonu neexistuje teoretická limitní hranice, raketa vážící stonásobek té na Zemi by logicky byla daleko dražší a technicky složitější. Byla by náchylnější na chyby a nehody by rovněž byly daleko bolestivější – nosič by totiž ukrýval více energie. Studie ze Sonnebergu proto postuluje, že podobné civilizace by měly daleko menší šanci na vybudování satelitní sítě, rychlejší komunikaci nebo chuť prozkoumávat cizí hvězdy. 

S jaderným nebo jiným exotickým pohonem (např. s antihmotou) by samozřejmě místní mohli do kosmu přece jen létat efektivně – dalo by jim to však rozhodně mnohem více námahy než u nás. I u podobného nosiče by navíc katastrofa místní bolela více než v našich podmínkách, a mohla by přímo přispět k omezení kosmického programu – či přímo přispět ke katastrofálnímu poškození životního prostředí planety samotné. 

Naše Země je tak vzdor jisté nepřízní pro raketové konstruktéry přesto překvapivě vhodným světem, chceme-li se vydávat do kosmických dálav. 

Studie byla publikována v International Journal of Astrobiology

Tagy: Vesmír exoplanety dobývání vesmíru věda a poznání mimozemský život