Trudny los cywilizacji na superziemiach

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 - superziemie. 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 superziemią.

Z tej perspektywy wydaje się więc pewne, że we wszechświecie w wielu miejscach może się rozwijać życie. Przez setki milionów lat na niektórych planetach powinny się rozwinąć bardziej zaawansowane jego formy, a być może nawet i 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. Ta wyraźna sprzeczność jest znana jako paradoks Fermiego i pochodzi od nazwiska fizyka Enrico Fermiego, który po raz pierwszy sformułował go 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 superziemi. Niemiecki astronom Michael Hippke postanowił spróbować częściowo odpowiedzieć na to pytanie.

Z jednej strony wydaje się, że superziemia 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 krążyła w optymalnej odległości wokół swej gwiazdy.

Z drugiej strony superziemie mogą nie być dobrym miejscem na rozwój cywilizacji technologicznych. Problemem jest grawitacja, która utrudniałaby lub wręcz uniemożliwiała lot kosmiczny. Z pewnością lot rakiety z powierzchni superziemi 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 superziemi może wynosić nawet ponad 2500. Innymi słowy, odpowiednik Falcona 9 (v1.2) na superziemi 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 superziemi byłby jeszcze trudniejszy.

Z uwagi na wyższą grawitację można się spodziewać na superziemi 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.

Można spekulować, że superziemia 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 planecie wyobrazić sobie odpowiedniki naszych dużych (i bardzo ciężkich) naziemnych obserwatoriów astronomicznych zawieszonych powyżej pokrywy chmur. Z pewnością też trudno sobie wyobrazić odpowiedniki teleskopów Hubble'a czy Keplera, które znacznie poszerzyły naszą wiedzę o wszechświecie. Zamiast nich można spekulować na temat mniejszych teleskopów optycznych ponad chmurami. W tej sytuacji cywilizacja zamieszkująca superziemię prawdopodobnie miałaby raczej świadomość swojego układu planetarnego i jedynie podstawową wiedzę o wszechświecie.

Sytuacja jeszcze bardziej się komplikuje, gdy superziemia 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 superziemi 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.