Inteligentni kosmici mogą nigdy nie wyrwać ze swojej planety. Dlaczego?

Mieszkamy na planecie, gdzie 29,2 proc. stanowią lądy, a 70,8 proc. zajmują oceany. Nasza ewolucja rozpoczęła się w wodzie, a obecnie toczy się na lądzie, dlatego też jesteśmy "cywilizacją lądową". Jednakże jak zauważają naukowcy, kosmos jest niesamowicie różnorodny, zatem można spodziewać się, że gdzieś w głębi Wszechświata istnieją inteligentne formy życia, które rozwijają się wyłącznie w oceanach. Czy istoty ewoluujące na podobnych światach, gdzie warunki są odmienne od tych, które są nam znane, będą w stanie opracować technologie pozwalające na podróże kosmiczne?

Naukowcy podjęli się analizy możliwości rozwoju innych cywilizacji oraz czynników, które kierowałyby ich zdolnością do eksploracji kosmosu. Podstawą do dalszych analiz było Równanie Drake’a, dzięki, któremu można określić, ile cywilizacji zaawansowanych technologicznie może istnieć w naszej galaktyce i w kosmosie. Tutaj znaleźć można takie zmienne jak: tempo formowania się gwiazd, liczbę planet wokół nich, czy odsetek planet, które znajdują się w ekosferach i na których może rozwinąć się życie.

W trakcie wcześniejszych badań okazało się, że w wariancie pesymistycznym w kosmosie może istnieć aż 200 miliardów planet, na których istnieją obce formy życia. Idąc dalej, we Wszechświecie ma istnieć 5 milionów inteligentnych cywilizacji, zaś 250 tys. z nich jest wysokorozwiniętych - są one zdolne do odwiedzenia Błękitnej Planety w sposób fizyczny.

W nowych analizach naukowcy przedstawiają dwie nowe koncepcje, które mają uszczegółowić Równanie Drake’a, są to: Exoplanet Escape Factor (Fex) oraz Fishbowl Worlds. Pierwszy czynnik odnosi się do możliwości cywilizacji do wzniesienia się w przestrzeń kosmiczną a drugi do istnienia planet, które przez swoje specyficzne warunki "na zawsze zatrzymają" rozwój danej cywilizacji.

Prędkość ucieczki, czy też druga prędkość kosmiczna, jest to minimalna prędkość początkowa (startowa), jaką musi osiągnąć obiekt (rakieta), aby mógł opuścić pole grawitacyjne danej planety. W przypadku Ziemi wynosi ona 11,2 km/s. Prędkość ucieczki uzależniona jest głównie od masy danego ciała niebieskiego, dlatego też prędkość ucieczki liczona od powierzchni Marsa wynosi 5 km/s, z powierzchni Księżyca 2,4 km/s, Wenus 10,4 km/s, Jowisza 59,5 km/s, Neptuna 23,5 km/s, a z powierzchni Słońca 617,5 km/s.

Trzeba zaznaczyć, że prędkość ta dotyczy obiektów balistycznych bez napędu. Na Ziemi uwzględnia się ruch obrotowy planety, dzięki czemu można wykorzystać energię kinetyczną ruchu do zmniejszenia prędkości startowej.

Badacze zauważają, że superziemie mają znacznie większe masy, a przez to również większe prędkości ucieczki. Dlatego też inteligentna forma życia mieszkająca na takim ciele niebieskim musiałaby walczyć z innymi warunkami niż ludzkość na Ziemi - prościej mówiąc, byłoby jej znacznie trudniej wyruszyć w kosmos.

W nowej pracy badawczej specjaliści, uwzględniając wspomniane czynniki, obliczyli prędkości ucieczki dla poszczególnych, odnalezionych do tej pory, egzoplanet. Przykładowo dla planety Kepler-100 c, której masa wynosi 7,05 masy Ziemi, prędkość ucieczki wynosi 6,95 km/s, zaś dla Proxima Centauri b to 9,45 km/s. Proxima Centauri b znajduje się w ekosferze, a na jej powierzchni może występować woda w stanie ciekłym.

Jednakże dla kilku innych egzoplanet prędkości ucieczki kilkukrotnie przewyższają wspomniane wartości. Badacze uważają, że ucieczka z planety posiadającej czynnik Fex przynajmniej 2,2 byłaby niemal niemożliwa.

Jak piszą specjaliści w swoim artykule naukowym: "Wartości Fex > 2,2 sprawiłyby, że podróże kosmiczne dla mieszkańców egzoplanety byłyby mało prawdopodobne: nie byliby w stanie opuścić planety przy użyciu żadnej możliwej ilości paliwa, a realna konstrukcja rakiety nie wytrzymałaby ciśnienia występującego w tym procesie, przynajmniej przy materiałach, które znamy (o ile nam wiadomo, całym Wszechświatem rządzi ten sam układ okresowy pierwiastków i te same ich kombinacje)".

Dodają także: "Może zatem być tak, że inteligentny gatunek zamieszkujący te planety nigdy nie będzie w stanie podróżować w przestrzeń kosmiczną z powodu czystej fizycznej niemożliwości".

Jednocześnie badacze zwracają uwagę na czynniki rządzące atmosferą (w tym jej gęstość). Statek kosmiczny musi kontrolować poziom tarcia i prędkość podczas wchodzenia w daną atmosferę - jest to trudniejsze przy masywniejszych planetach.

Sytuacja może być odmienna również w przypadku "wodnego świata", gdzie całą planetę pokrywa ocean. Badacze nie wykluczają, że na takiej planecie może powstać inteligentna forma życia. Specjaliści zaznaczają, że niewspomagane sygnały mogą przemieszczać się w wodzie znacznie dalej niż w powietrzu, nawet na setki kilometrów.

Naukowcy uważają, że w tym środowisku: "...komunikacja między jednostkami mogłaby być możliwa bez konieczności stosowania urządzeń komunikacyjnych". Może to sugerować, że mógłby się nigdy nie pojawić impuls do rozwoju technologii komunikacyjnych, które są niezbędne przy podróżach kosmicznych. Taka cywilizacja zostałaby również uznana za "cywilizację niekomunikatywną".

Dodają: "Technologia telekomunikacyjna może nigdy nie pojawić się na takim świecie, nawet jeśli mógłby być domem dla w pełni rozwiniętej cywilizacji".

Kolejną kwestią są światy, gdzie całą planetę pokrywają gęste chmury, przez które nigdy nie widać nocnego nieba. Czy w takiej sytuacji inteligenta forma życia byłaby w stanie wyobrazić sobie, że poza nimi istnieje coś więcej i czy dążyłaby do poznania nieznanego? Podobna kwestia odnosi się do układów podwójnych, gdzie występują dwie gwiazdy stale oświetlające daną egzoplanetę - tutaj nigdy nie zapada noc.

Kolejną kwestią jest powstanie cywilizacji w oceanie znajdującym się pod kilkukilometrową warstwą lodu. Astronomowie nawet nie są w stanie określić obecnie, czy inteligentna forma życia mogłaby się rozwinąć w tak wyjątkowych warunkach, jednakże nie można tego całkowicie wykluczyć.

Nowy czynnik Fex może pomóc naukowcom w wyobrażeniu sobie światów, na których mogą egzystować obce formy życia oraz rozpoznać warunki, które hamowałyby ich podróże kosmiczne. Dlatego też badacze sugerują, że możemy nigdy nie dowiedzieć się o istnieniu setek, lub tysięcy obcych inteligentnych istot.

Wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Journal of the British Interplanetary Society.