Egzoplanety: ludzkie kości mogą radzić sobie z wysoką grawitacją na niektórych światach mieszkalnych

Tech nie będzie problemem, gdy koloniści kosmiczni zaczną rozliczać egzoplanety. Będą mieli to, czego potrzeba, aby uprawiać żywność przy pomocy genetycznie zmodyfikowanych bakterii, produkować paliwo wodorowe z pół-sztucznej fotosyntezy i rozpinać egzoplanety z technologią opracowaną przez NASA. Problemem będzie przeciwdziałanie przyciąganiu zmienionej grawitacji, które, jak piszą naukowcy w nowym arXiv preprint, jest wystarczająco silny, aby złamać kości. Ale niektórzy sportowcy, jak donoszą, będą znacznie lepsi niż inni.

W sierpniowym druku wstępnym naukowcy z chorwackiego Uniwersytetu w Zagrzebiu obliczają grawitację, jaką ludzki szkielet może sobie poradzić, zanim się zerwie, a jego mięśnie staną się bezużyteczne. Używając modelu matematycznego, doszli do wniosku, że specjalnie wyszkoleni ludzie mogą przeżyć przy maksymalnej grawitacji około 5 g, „górnej granicy”, którą „można osiągnąć tylko garstce astronautów”. Dla porównania grawitacja Ziemi wynosi 1 g, co powoduje, że obiekty spadają w kierunku Ziemi z prędkością 9,8 m / s². Wyższy g, który naukowcy spodziewają się znaleźć na niektórych zidentyfikowanych egzoplanetach, ciągnie w dół na ciele z dużo większą siłą.

„Uważamy tę pracę za ważną ze względu na niedawne pojawienie się dużej liczby odkrytych planet pozasłonecznych”, mówi współautor badania i profesor Uniwersytetu w Zagrzebiu, dr Nikola Poljak. Odwrotność. „Jeśli kiedyś w dalekiej przyszłości będziemy musieli szukać takiego, który jest najbardziej podobny do Ziemi. Jeśli jednak nie jest to możliwe, musimy zastanowić się, jakie warunki, w tym grawitacja powierzchniowa, moglibyśmy przetrwać w dłuższej perspektywie ”.

Poljak mówi, że te odkrycia mogą pomóc w ograniczeniu naszego poszukiwania nadającego się do zamieszkania świata wśród rzeszy egzoplanet odkrytych każdego roku i przewidzieć, co „stanie się z naszym gatunkiem w czasie” w kosmosie. Istniejące dane na temat egzoplanet pozwoliły Poljakowi i jego zespołowi obliczyć, że z 3 605 egzoplanet potwierdzonych w styczniu 2018 r. Około 469 ma promienie i masę, co sugeruje stałą grawitacyjną górną granicę 5 g. Według ich analizy oznacza to, że te egzoplanety najlepiej nadają się do ludzkiego układu mięśniowo-szkieletowego, nie wymagając obciążenia skafandrem kosmicznym.

„Nasze obliczenia nie uwzględniały żadnych kolorów ani technologii”, wyjaśnia Poljak. „Dzięki nim można znacznie zwiększyć limit, który obliczamy. Jednak nie byłoby bardzo praktyczne chodzić w skafandrze przez całe życie. ”

Model zespołu obliczył, w jaki sposób właściwości ludzkiej kości uległyby zmianie, gdy zostaną poddane polom grawitacyjnym silniejszym niż 1 g Ziemi. Rozumując, że siła przyciągania grawitacyjnego jest znacznie silniejsza, gdy osoba porusza się, a nie kładzie, ustalili, że siła grawitacji 10 g wystarczyłaby do złamania kości człowieka biegnącego w szybkim tempie. Siła 5 g byłaby niewygodna - powodując wzrost objętości krwi i ciśnienia krwi oraz prawdopodobnie wywołując zawroty głowy, nudności i zmęczenie - ale znośne.

Oczywiście nie oznacza to, że każda silna osoba może powiększyć przestrzeń i żyć wygodnie. Poljak twierdzi, że trening dla określonych dyscyplin sportowych sprawia, że ​​niektórzy zawodnicy mają większe szanse na sukces w regionach o większej grawitacji niż inni.

„Uważamy, że osoby, które najprawdopodobniej mogłyby normalnie żyć w takich warunkach, to osoby, które są w dobrym zdrowiu i mają dobrze rozwinięte dolne mięśnie ciała, ponieważ są one najważniejsze dla chodzenia” - mówi Poljak. „Jeśli myślisz o sportowcach, myśl o rowerzystach, łyżwiarzach lub biegaczach długodystansowych”.