Geen uitweg? Aliens op 'Super-Earth'-planeten kunnen in de val worden gelokt door de zwaartekracht

'Superaarde'-planeten zijn gigantische versies van de aarde en sommige onderzoeken hebben gesuggereerd dat ze waarschijnlijk meer bewoonbaar zijn dan werelden op aarde. Maar een nieuwe studie onthult hoe moeilijk het voor buitenaardse wezens op deze exoplaneten zou zijn om de ruimte te verkennen.

Om het equivalent van een Apollo-maanmissie te lanceren, zou een raket op een super-aarde een massa nodig hebben van ongeveer 440.000 ton (400.000 ton), vanwege de brandstofbehoefte, aldus de studie. Dat is in opdracht van de massa van de Grote Piramide van Giza in Egypte.

"Op meer massieve planeten zou ruimtevlucht exponentieel duurder zijn", zei studieauteur Michael Hippke, een onafhankelijke onderzoeker die verbonden is aan het Sonneberg-observatorium in Duitsland. "Zulke beschavingen zouden geen satelliet-tv, een maan-missie of een Hubble-ruimtetelescoop hebben." [10 exoplaneten die het leven van buitenaardse wezens zouden kunnen hosten]

Toen onderzoekers buitenaardse wezens rond andere sterren ontdekten, was een klasse exoplaneten die opdoken de superaardsen, planeten die tot 10 keer de eigen massa kunnen bereiken. Een aantal superaardsen ligt blijkbaar in de bewoonbare zones van hun sterren, waar temperaturen theoretisch vloeibaar water op het planetaire oppervlak en daarmee potentieel het leven kunnen ondersteunen zoals het op aarde bekend is.

Voorafgaand werk suggereerde niet alleen dat werelden anders dan aardse, omstandigheden zouden kunnen bieden die geschikt waren voor het leven, maar ook dat sommige nog meer geschikt zouden kunnen zijn dan aardachtige planeten. Super-Earths, zo stellen onderzoekers, kunnen "superbewoonbaar" zijn - hun grotere massa geeft ze sterkere aantrekkingskrachten, zodat ze dikkere atmosferen kunnen houden om het leven beter te beschermen tegen schadelijke kosmische straling.

Als het leven zou evolueren op een verre bovenaardse aarde, zouden dergelijke aliens een geavanceerde beschaving hebben ontwikkeld die in staat is om te reizen door de ruimte. Echter, de sterke aantrekkingskracht van dergelijke planeten kan het ook voor buitenaardse wezens moeilijker maken om hun planeten af ​​te blazen, zei Hippke in de nieuwe studie.

Om te zien hoe moeilijk het voor super-Aardlingen zou kunnen zijn om een ​​conventionele raket te lanceren, berekende Hippke de raketgroottes die nodig waren om te ontsnappen aan een superaarde die 70 procent breder is dan onze planeet en 10 keer massiever. Dat zijn grofweg de specificaties van de buitenaardse planeet Kepler-20b, die ongeveer 950 lichtjaar van de aarde ligt. Op zo'n wereld is de ontsnappingssnelheid ongeveer 2,4 keer groter dan op aarde.

Gelooft u dat buitenaards leven elders in het universum bestaat?

  • Ja - We hebben ze misschien nog niet gevonden, maar ze zijn daarbuiten.
  • Nee - Aliens zijn slechts een onderdeel van science fiction.
  • ik weet het niet zeker
  • Krijg resultaten Deel dit

Een grote uitdaging voor aliens op zo'n wereld is het gewicht van de brandstof die conventionele raketten dragen. Het lanceren van een raket op een planeet vereist veel brandstof, wat de raketten zwaar maakt, waarvoor meer brandstof nodig is, waardoor het vaartuig zwaarder wordt, enzovoort.

"Ik ben verrast om te zien hoe dicht we als mensen zijn om op een planeet te eindigen die nog redelijk licht van gewicht is om ruimtevluchten uit te voeren," vertelde Hippke aan ProfoundSpace.org. "Andere beschavingen, als ze bestaan, hebben misschien niet zo veel geluk."

Ervan uitgaande dat een raket op de gesimuleerde super-aarde ongeveer even goed werkte als de Falcon Heavy van SpaceX, zou het lanceren van een payload zoals NASA's aankomende James Webb Space Telescope 60.000 ton (55.000 metrische tonnen) brandstof vereisen, ongeveer de massa van de grootste oceaanslagschepen, Zei Hippke. [In Photos: SpaceX's 1e Falcon Heavy Rocket Test lanceert succes!]

"Beschavingen van superaardsen zullen de sterren veel minder snel ontdekken", zei Hippke. "In plaats daarvan zouden ze tot op zekere hoogte worden gearresteerd op hun thuisplaneet en bijvoorbeeld meer gebruik maken van lasers of radiotelescopen voor interstellaire communicatie in plaats van het verzenden van sondes of ruimteschepen."

Raketten werken echter beter in het vacuüm van de ruimte dan in een atmosfeer. Dus suggereerde Hippke dat super-aardlingen mogelijk vanaf een bergtop willen starten. De sterke zwaartekracht van Super-Earths zou echter hun oppervlak naar beneden drukken, wat leidt tot kleinere bergen. En op aarde is het voordeel van lancering op grote hoogte niet erg groot in vergelijking met lancering op zeeniveau, zei Hippke.

Er kunnen manieren zijn om een ​​andere baan te bereiken dan via conventionele raketten, bijvoorbeeld door ruimteliften te gebruiken die op reuzenkabels reizen en uit de atmosfeer opstijgen. Een belangrijke beperkende factor voor ruimteliften is echter de sterkte van het kabelmateriaal. Het meest geschikte materiaal dat tegenwoordig bekend is, koolstofnanobuizen, is net nauwelijks sterk genoeg voor de zwaartekracht van de aarde, en het is onduidelijk of sterkere materialen fysiek mogelijk zijn, waardoor het moeilijk te voorspellen is of ruimteliften op super-aardes kunnen werken.

Een andere mogelijkheid is nucleaire pulsstuwing, waarbij een reeks atoombommen achter een voertuig zou moeten ontploffen om hem door de ruimte te slingeren. Deze explosieve strategie biedt meer hefkracht dan conventionele raketten, en is misschien de enige manier voor een beschaving om een ​​planeet meer dan 10 keer de massa van de aarde te verlaten, zei Hippke.

Een dergelijke nucleair aangedreven ruimtevaartuig zou echter niet alleen technische uitdagingen opleveren, maar ook politieke, zei hij.

"Een opstartfout, die meestal gebeurt met een risico van 1 procent, kan dramatische gevolgen hebben voor het milieu", zei Hippke voor een nucleair aangedreven ruimtevaartuig. "Ik kon me alleen maar voorstellen dat een samenleving deze risico's neemt in een vlaggenschipproject waar geen andere opties beschikbaar zijn, maar de wens is sterk - bijvoorbeeld één missie om hun planeet te verlaten en een maan te bezoeken."

Hippke detailleerde zijn bevindingen online op 12 april in een studie ingediend bij de International Journal of Astrobiology.