Если мы когда-нибудь захотим колонизировать другие планеты, крайне важно найти те, у которых есть гравитационное поле, в котором люди смогут выжить и процветать. Если гравитация такой экзопланеты слишком сильна, наша кровь будет скапливаться в ногах, наши кости будут ломаться, а в крайнем случае, мы даже можем быть беспомощно прижаты к ее поверхности.
Хотя для этого еще достаточно времени, определение предела гравитационной выносливости человеческого тела — это то, что лучше всего сделать перед посадкой на массивную неизвестную планету. В статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv, группа из трех физиков утверждает, что максимальное гравитационное поле в котором человек мог бы выжить в течение длительного времени, в четыре с половиной раза больше, чем гравитационное поле на Земле. Однако это предел для сильнейших из нас. Ученые считают, что для простых смертных это значение должно было бы быть немного ниже … Основываясь на знании состава и строения средней кости млекопитающего, они подсчитали, что человеческий скелет может выдерживать силу гравитации, более чем в 90 раз превышающую земную. Однако это его выносливость, пока человек стоит на месте. Как только он начинает бегать, нагрузка на кости, которые потом сгибаются и по существу двигаются, увеличивается в десятки раз. Это означает, что мы могли бы, по крайней мере, какое-то время бегать по поверхности планеты с гравитационным полем примерно в десять раз больше, чем у Земли, прежде чем наши кости начнут ломаться.
Чтобы определить максимальную силу тяжести, при которой мы могли сделать только простой шаг, команда, в свою очередь, обратилась к Хафтору Юлиусу Бьорнссону, исландскому силачу, которому удалось пройти пять шагов с бревном весом 649 кг на спине, возможно, побив рекорд 1000-летней давности. Подвиг Бьернссона является здесь хорошим сравнением, потому что нагружать ноги и мышцы сильным гравитационным полем — это все равно, что нести большой вес на плечах.
Зная вес Бьернссона и этого огромного бревна, физик Никола Поляк подсчитал, что знаменитый силач все же сможет сделать несколько шагов на экзопланете с гравитационным полем примерно в 4,6 раза больше, чем у Земли. Бьернссон однако это не тот человек, которого мы видим на улице каждый день. Его рост более 2 метров, вес около 150 кг, а в 2018 году он стал первым спортсменом, выигравшим соревнования Arnold Strongman Classic, European's Strongest Man и World's Strongest Man в том же году.
Поляк и его коллеги предполагают при этом, что поиск экзопланеты с гравитацией «всего» в 3-4 раза большей, чем у Земли, был бы гораздо более оправдан с точки зрения обывателя. Ученый надеется, что результаты этого исследования дадут некоторое направление для будущих поисков пригодных для жизни экзопланет.
Теперь мы знаем, что нет смысла рассчитывать на заселение планет с очень высокими значениями [гравитационного ускорения] g , — резюмирует он.
Большая часть каменистых экзопланет, которые мы нашли до сих пор, представляют собой шары, намного большие, чем Земля. Астрономы называют их суперземлями. Однако не всегда легко узнать, каково гравитационное поле планеты, не обращаясь непосредственно к нему, потому что плотность планет может сильно различаться. В настоящее время нам известно 3605 научно подтвержденных экзопланет, 594 из которых имеют известные радиусы и массы, необходимые для определения их гравитационного ускорения. Из расчетов Поляка в свою очередь, оказывается, что 422 из них имеют гравитационное поле, равное или менее чем в 3,5 раза превышающее земное.
