В заручниках у своєї планети: чому інопланетяни ніколи не зможуть вирватися в космос

Еволюція породила на Землі дивовижне розмаїття форм життя. Так вийшло, що розмовляючі примати, з відставленими великими пальцями піднялися на вершину і будують космічну цивілізацію. Але ми — наземні мешканці.

Але як щодо інших планет? Якщо вид що домінує в океанічному світі побудує технологічну цивілізацію, чи зможуть вони покинути свій гігантський океан і освоїти космос?

Нове дослідження розглядає ідею цивілізацій на інших планетах і фактори, що визначають їхню здатність досліджувати свої сонячні системи. Автором наукової статті є професор Університету Атлантіко Медіо Еліо Кірога, пише ScienceAlert.

Ми не можемо знати, чи існують інші позаземні інтелекти (ETI) чи ні. Але принаймні є певна ймовірність інших розвинених цивілізацій, і ми не можемо з упевненістю сказати, що їх немає.

Один з інструментів, який використовують науковці, щоб говорити про існування ETI — це рівняння Дрейка (РД). Це свого роду уявний експеримент у формі рівняння, який дає змогу оцінити існування інших активних, комунікативних ETI. Деякі змінні в рівнянні Дрейка — це швидкість утворення зірок, кількість планет навколо цих зірок і частка планет, на яких може виникнути життя і розвинутися в ETI.

У своїй статті професор Кірога пропонує дві нові концепції, які враховуються в рівнянні Дрейка: фактор втікання екзопланет і світи-акваріуми.

Планети з різною масою мають різну швидкість тікання, або так звану другу космічну швидкість — швидкість, з якою мають стартувати ракети для подолання гравітаційного тяжіння планети. Швидкість тікання Землі становить 11,2 км/с, тобто, понад 40 000 км/год.

Швидкість втечі корисна для порівняння різних планет, тому що вона не залежить від використовуваного транспортного засобу і його рушійної сили.

"Тому може виявитися, що розумний вид на цих планетах ніколи не зможе вийти в космос, просто тому що це фізично нездійсненно", — каже автор.

Суперземлі мають набагато більшу масу і набагато більшу швидкість тікання. Хоча точного визначення маси суперземлі не існує, багато джерел використовують для їх визначення верхню межу в 10 мас Землі. Таким чином, ETI на суперземлі зіткнеться з іншими умовами, ніж ми тут, на Землі, коли йдеться про космічні подорожі.

У цій роботі професор Кірога застосовує коефіцієнт тікання екзопланет (Fex) і швидкість тікання екзопланет (Vex). Працюючи з ними, він отримав зразок швидкості втікання для деяких відомих екзопланет. Зверніть увагу, що склад планет не має значення, тільки їхня маса.

Кірога зазначає, що планета зі значенням Fex, що дорівнює 2,2, зробить космічні подорожі малоймовірними.

"Значення Fex > 2,2 зробили б космічні подорожі малоймовірними для мешканців екзопланети: вони не змогли б покинути планету, використовуючи будь-яку мислиму кількість палива, а життєздатна ракетна конструкція не витримала б тиску, що виникає в процесі. Принаймні, ракета побудована з відомих нам матеріалів, але й на це мало шансів, оскільки одна й та сама періодична таблиця елементів і одні й ті самі їхні комбінації керують усім Всесвітом".

"Тому може виявитися, що розумний вид на цих планетах ніколи не зможе вирушити в космос через просту фізику", — пише Кірога. Можливо, цим інопланетянам взагалі не спаде на думку ідея космічних подорожей. Хто знає?

Звісно, освоєння космосу — це не вулиця з одностороннім рухом. Астронавтам потрібно повертатися з космосу, і маса планети впливає на це. Повернення з космосу на суперземлю, вдесятеро масивнішу, ніж наша планета, пов'язане з певними труднощами.

Щільність атмосфери також відіграє свою роль. Космічному апарату необхідно контролювати швидкість і нагрівання під час входу в атмосферу, а це складніше на більш масивній планеті, як і втеча з її поверхні.

Кірога також розповідає про ідею "світів-акваріумів". Це планети вище Fex 2.2, з яких фізично неможливо втекти. Яким могло б бути життя розумного виду на планеті-акваріумі?

У своїй статті Кірога робить відсилання до наукової фантастики. Уявіть собі океанський світ, у якому мешкає розумний вид. У текучому середовищі зв'язок без сторонньої допомоги поширюється набагато далі, ніж в атмосфері, подібній до земної. Несподівані сигнали можуть поширюватися на сотні кілометрів.

У такому середовищі "…спілкування між людьми може бути здійсненним без використання комунікаційних пристроїв", — пояснює Кірога. Таким чином, стимул для розвитку комунікаційних технологій може бути відсутнім. У такому разі, каже Кірога, технологія могла й не розвинутися, і цивілізація могла взагалі не вважатися "комунікативною", що є одним із ключових моментів у визначенні ETI.

"Телекомунікаційні технології можуть так і не з'явитися в такому світі, хоча він може бути домом для повністю розвиненої цивілізації, — пише Кірога. — Така цивілізація не була б "комунікативною" і не враховувалася б у рівнянні Дрейка".

Інші обставини можуть ефективно заманити цивілізації в пастку на їхніх рідних планетах. На планеті, вкритій суцільною хмарністю, зоряне небо ніколи не буде видно. Як це вплине на цивілізацію? Чи можна дивуватися зіркам, якщо їх не видно і не знаєш, що вони є? Звісно, ні. Те саме відбувається і в бінарній зоряній системі, де немає нічного часу. Зірки ніколи не буде видно і вони не стануть об'єктами і джерелами знань.

Океанічні світи являють собою схожу загадку. В океанічних світах або на місяцях з теплими океанами і крижаними кірками товщиною в кілометр місцеві жителі мали б дуже слабке уявлення про зовнішній світ. Важко уявити собі технологічну цивілізацію, що виникла в океані під багатокілометровим шаром льоду. Але ми не в змозі судити, можливо це чи ні.

Фактор втечі екзопланет (Fex), згідно з ідеєю Кіроги, може допомогти нам уявити, в яких світах можуть мешкати ETI. Він може допомогти нам передбачити фактори, які перешкоджають або, принаймні, гальмують космічні подорожі, і вносить додаткові складнощі в рівняння Дрейка. Це приводить нас до ідеї "світів-акваріумів" — планет, які ніколи не відпустять свої цивілізації.

Не маючи можливості покинути свою планету і досліджувати свої сонячні системи, могли б розвиватися цивілізації, які не знають нічого про Всесвіт? Можливо, це відбувається просто зараз у нас під самим носом.