Trudny los cywilizacji na super-Ziemiach

14

Jedna z najnowszych publikacji dotyczących “super-Ziemi” skupia się na możliwościach rozwoju cywilizacji technicznych na tego typu egzoplanetach.

Gdzie oni są? Pomimo dekad nasłuchu nieba w ramach programu SETI wciąż nie udało się ludzkości odebrać żadnego sygnału, który mógłby pochodzić od obcych cywilizacji. Z drugiej strony jest pewne, że Wszechświat jest wypełniony różnej wielkości planetami, także i tymi zbliżonymi rozmiarami do naszej Ziemi. Odkryto również nowy typ planet pozasłonecznych – “super-Ziemie”. Są to egzoplanety większe od Ziemi, ale mniejsze i mniej masywne od Urana. W naszym Układzie Słonecznym nie ma obiektu tego typu, choć niektórzy astronomie uważają, że tzw. “Planeta X” może być właśnie “super-Ziemią”.

Z tej perspektywy wydaje się więc pewne, że we Wszechświecie w wielu miejscach może się rozwijać życie. Przez setki milionów lat na niektórych planetach powinno się rozwinąć bardziej zaawansowane życie, a być może i nawet cywilizacja. Z uwagi na wręcz niezliczoną ilość planet we Wszechświecie zdatnych do zamieszkania wydaje się, że dookoła nas powinno być wiele różnych obcych cywilizacji. Tymczasem wygląda na to , że tak nie jest – brak jakichkolwiek dowodów na istnienie innych cywilizacji. Ta wyraźna sprzeczność jest znana jako paradoks Fermiego – od nazwy fizyka Enrico Fermiego, który po raz pierwszy sformułował ten paradoks w połowie XX wieku.

Jest też całkiem prawdopodobne, że wokół gazowych gigantów krążą duże egzoksiężyce, podobne do Tytana, Ganimedesa czy Europy. Dla tego typu obiektów niedawno Alan Stern zaproponował częściowe rozwiązanie paradoksu Fermiego – odpowiedzią może być lód. Ta odpowiedź jednak nie będzie satysfakcjonująca dla “super-Ziemi”. Niemiecki astronom Michael Hippke postanowił spróbować częściowo odpowiedzieć na to pytanie.

Trudny los cywilizacji na “super-Ziemi”

Z jednej strony wydaje się, że “super-Ziemia” może być optymalnym miejscem dla życia: gruba atmosfera, potencjalnie silne pole magnetyczne i dostępność do wody z pewnością będą sprzyjać rozwojowi prostego życia. To życie może powstać nawet gdyby planeta nie krążyłaby w optymalnej odległości wokół swej gwiazdy.

Kadr z transmisji startu Falcona 9 z teleskopem TESS / SpaceX

Kadr z transmisji startu Falcona 9 z teleskopem TESS / SpaceX

Z drugiej strony “super-Ziemie” mogą nie być dobrym miejscem na rozwój cywilizacji technologicznych. Problemem jest tutaj grawitacja, która utrudniałaby lub wręcz uniemożliwiałaby lot kosmiczny. Z pewnością lot rakiety z powierzchni “super-Ziemi” byłby trudny i wymagałby znacznie większych konstrukcji. Wyliczenia Hippkego sugerują, że o ile na Ziemi stosunek masy całkowitej rakiety do masy wynoszonego ładunku (na niską orbitę LEO) wynosi około 25, o tyle na “super-Ziemi” może wynosić nawet ponad 2500. Innymi słowy, odpowiednik Falcona 9 (v1.2) na “super-Ziemi” nie byłby w stanie wynieść więcej niż 200 kg na niską orbitę, nie wliczając w to strat aerodynamicznych od grubej atmosfery czy możliwości strukturalnych rakiety. Lot poza otoczenie “super-Ziemi” byłby jeszcze trudniejszy.

Z uwagi na wyższą grawitację można się spodziewać na “super-Ziemi” znacznie niższych gór niż na naszej planecie, co oznacza mniejszą szansę zaistnienia miejsca, z którego start rakiet przyniósłby znaczne korzyści. Pośrednim rozwiązaniem może okazać się stworzenie “pływającej” w wyższej atmosferze wyrzutni, ale prawdopodobnie możliwości udźwigu mogłyby nie wystarczyć na wyniesienie większych ładunków w przestrzeń kosmiczną.

Mała wiedza o Wszechświecie?

Porównanie rozmiarów E-ELT z Big Benem w Londynie / Źródło: ESO

Porównanie rozmiarów E-ELT z Big Benem w Londynie / Źródło: ESO

Można spekulować, że “super-Ziemia” byłaby pokryta bardzo grubą warstwą chmur, co oznacza mniejszą świadomość otaczającego Wszechświata. Grubsze atmosfery także utrudniałyby możliwość optycznych obserwacji teleskopowych, pozwalając jedynie na radioastronomię. Trudno na takiej “super-Ziemi” wyobrazić sobie odpowiedniki naszych dużych (i bardzo ciężkich) naziemnych obserwatoriów astronomicznych zawieszonych powyżej pokrywy chmur. Z pewnością też trudno sobie wyobrazić odpowiedniki teleskopów Hubble czy Kepler, które znacznie poszerzyły naszą wiedzę o Wszechświecie. Zamiast nich można sobie wyobrazić mniejsze teleskopy optyczne ponad chmurami. W tej sytuacji cywilizacja zamieszkująca “super-Ziemię” prawdopodobnie miałaby raczej świadomość swojego układu planetarnego i jedynie podstawową wiedzę o Wszechświecie.

Sytuacja jeszcze bardziej się komplikuje, gdy “super-Ziemia” jest oceaniczną planetą. Dla takiej cywilizacji eksploracja własnej grubej atmosfery mogłaby być sama w sobie wyzwaniem, a próba spojrzenia poza nią prawdopodobnie sprawiłaby jeszcze więcej trudności.

Oczywiście, nie oznacza to, że żadna cywilizacja na “super-Ziemi” nie byłaby w stanie się wydostać ze swej planety. Wydaje się to jednak znacznie trudniejsze niż dla przypadku planety takiej, jaką jest Ziemia: o niezbyt grubej atmosferze i niezbyt dużej grawitacji, ale z drugiej strony stabilnej przez miliardy lat i pozwalającej na rozwój życia, aż do cywilizacji technicznej.

(Arxiv)

Share.

14 komentarzy

  1. ERGO–Idzie ominąć kolaps, zasiedlając inne e-Planety w tym samym układzie Gwiezdnym ,tak jak my na Ziemi chcemy z kolonizować Marsa i księżyce Planet Zewnętrznych naszego US.

  2. Wszyscy tutaj patrzą na rozwój Cywilizacji Technicznej na Innych e-Planetach ,patrząc na naszą Cywilizację tu na Ziemi. Nikt tu na to zagadnienie nie patrzy że może na E-Planetach ( tzw. super ziemiach ) Cywilizacje Techniczne poszły całkowicie innym torem działania ,bo może surowców energetycznych takich jak na Ziemi ,tam po prostu może nie być. Może też być za gruba i za gęsta warstwa Chmur ,albo silniejsza Grawitacja. Może też tam ta Cywilizacja władać tylko 1- nym ,albo 2-ma Językami na całej ich Planecie ,która jest też jednym Państwem na całym ich Globie . Może być też ta Cywilizacja wyłącznie Ateistyczna ,a ich Religią może być wyłącznie Nauka . Może też być Politycznie ta cywilizacja Monolityczna -Jednorodna. Jak tam tak jest ,to autodestrukcji może ta cywilizacja nie doznać. Może na tej e-Planecie brakować np. Ropy ,Gazu i Metanu,oraz Węgla, a za to może być dużo Helu 3 i całą energetykę mają opartą o Fuzję Nuklearną, a Energię swojej Gwiazdy pozyskują z Paneli Słonecznych o wiele większej wydajności ( pow. 90% )i umieszczone mają je ponad tymi gęstymi chmurami ( na Balonach ,sterowcach ) powyżej 30- 50 km.,jak jest na Wenus ,naszej. Może mieć też ta cywilizacja opanowane silniki Grawitacyjne ,albo Magnetyczne wykorzystujące bieguny ich e-planety ( N-N, S-S, N-S ,S-N ) do poruszania się w ich atmosferze i wylatywaniu na ich orbitę LEO ,która będzie o wiele wyżej niż u nas ze względu na większą Grawitację ( 1,3 -1,5 G.). Może też na ich Planecie w zamian za Brak ropy, gazu i ,Metanu i węgla ,mają więcej Miedzi, Samorodku żelaza, cynku, cyny, ołowiu i więcej pierwiastków ziem rzadkich ,jak u nas-np. Molibdenu ,Złota , Platyny, Diamentów Chromu, Niklu itd. Te Surowce ,łącznie z Hel-3 mogą całkowicie ukierunkować rozwój tej cywilizacji i przyspieszyć ich rozwój o wiele czyściejszej ich atmosferze ,a śmieci mogą Całkowicie w 100% Recyklingować.

    • Napiszę jeszcze raz – że typ rozwoju nie ma nic do faktu że rozwój następuje – taki czy inny ale następuje. A rozwój prowadzi do kolapsu. Co do tych danych co tam może być to też nie bardzo może być to wszystko, bo produkt tworzenia gwiazd dysków i planet raczej nie odbiega w drastyczny sposób w kosmosie. Pierwiastki są wynikiem stałych fizycznych więc nie można sobie nimi żonglować tylko dlatego że się umie je wymienić. Owszem, można sobie wyobrazić całą planetę z kadmu i molibdenu tylko po co ?

    • דוב יהודי on

      Gościu H. !
      Znowu nie wziąłeś tabletek ? Siostra Ratched będzie się gniewać.

      • Jesteś osłem ,a ja z takimi nie polemizuję. Może byś tak wytężył mózgownicę i ustosunkował się do mojego postu. Weź tabletki od Siostry wielokrotnie przełożonej Ratched przez ciebie i spróbuj .Żenujący jesteś.

  3. Zaawansowana cywilizacja mogła by się posłużyć czymś lepszym niż rakiety. Np. energią atomową w locie na orbitę i poza nią.

  4. Ktoś gdzieś napisał że jeśli istnieje jakaś inteligentna cywilizacja poza ziemską, to odkryjemy ja w ciągu najbliższych 20 – 30 lat. Ciekawe czym się kierował skoro my istniejemy od około 300 tyś lat a jakiekolwiek sygnały potrafimy wysyłać od około 100 lat. Biorąc pod uwagę kolejny wzrost napięcia na świecie, nie wiadomo czy obudzimy się jutro rano co może oznaczać nasz rychły koniec. Czymże więc jest jakaś nędzna, ludzka cywilizacja, w kolejnym układzie słonecznym, wśród miliardów innych potencjalnie zamieszkałych światów.

  5. Paradoks Fermiego rozwiązać można łatwo a dowód potwierdzający jest na Ziemi. Wszystkie teorie na temat cywilizacji kosmiczny skupiają się na fizycznych relacjach między planetą a jej mieszkańcami. Brak rozwiniętych cywilizacji zależy jednak też od innych czynników – m.in …. od samych cywilizacji.

    Na przykładzie naszej cywilizacji widać zależność między autokontrolą i autodestrukcją. W miarę rozwoju technicznego pojawia się i rośnie ilość możliwych mechanizmów coraz łatwiejszej autodestrukcji. Wymaga to wzrostu autokontroli. Problem polega na tym że jeśli rozwój techniczny (a więc i ilość autokontroli) przedstawimy w postaci wykresu liniowego, to ilość możliwości autodestrukcji jest kwadratem możliwości technicznych a więc rośnie wykładniczo. W pewnej chwili dochodzi więc do sytuacji, że każda cywilizacja po prostu nie ma środków na zapewnienie pełnej autokontroli. Linia paraboliczna przekracza linię prostą.

    Ten moment rozwoju cywilizacji oznacza brak możliwości zabezpieczenia przed autodestrukcją do której dochodzi prędzej czy później. Ta zależność nie jest charakterystyczna dla naszej cywilizacji lecz rozwoju technicznego w ogóle. Tak więc inne cywilizacje niestety mogą po prostu nie istnieć.

    • oczywiście zależy co określimy dumnym mianem “cywilizacji”, stąd już tylko krok do jeszcze trudniejszego zagadnienia- “inteligencji”. tu może być taka różnorodność że ja pierniczę.
      bo kto powiedział że cywilizacja może być cywilizacją dopiero gdy wyśle jakiś obiekt na orbitę swojej planety? albo czy musi budować latające obiekty? w ogóle kto powiedział że cywilizacja musi krzesać ogień?
      kosmos to zagadka i są w nim rzeczy wymykające się naszym, ludzkim wyobrażeniom czy oczekiwaniom.

      • No ale w tym co pisałam nie chodzi ani o ogień, ani o loty, tylko o sam rozwój techniczny. Jeśli cywilizacja nie ma rozwoju to nie ma zagrożenia ale też nie jest “cywilizacją”. Jeśli jest rozwój techniczny to prędzej czy później pojawia się zagrożenie nieopanowania kolapsu. I dlatego nie widzimy i nie zobaczymy żadnej cywilizacji.

        • ERGO—To jest rozumowanie człowieka myślącego o rozwoju cywilizacji Technicznej na e-Planetach do obecnych czasów ziemskich. Obca Cywilizacja może się całkowicie inaczej Rozwijać na e-Planetach ,bo mogą tam nie mieć Paliw kopalnych i ich środowisko nie zostało tak skażone jak na Ziemi.

          • Typ rozwoju nie ma tu nic do rzeczy. Możliwości rosną razem z rozwojem. Niezależnie od typu – raz wolniej raz szybciej, raz inaczej. Rozwój jest warunkiem istnienia cywilizacji. Nie a rozwoju, nie ma cywilizacji. Jest rozwój – rosną zagrożenia. Typ rozwoju nie ma tu nic do rzeczy. Punkt “kolapsu” jest więc dla każdej z cywilizacji czymś pewnym. Pytanie czy istnieje jakakolwiek szansa aby go ominąć.

    • A ile znasz cywilizacji technicznych, które uległy autodestrukcji?