Sem saída? Alienígenas em planetas ‘super-terra’ podem estar presos pela gravidade

Sem saída? Alienígenas em planetas ‘super-terra’ podem estar presos pela gravidade

8 de julho de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Planetas “Super-Terra” são versões gigantes da Terra, e algumas pesquisas sugerem que eles são mais propensos a serem habitáveis ​​do que mundos do tamanho da Terra. Mas um novo estudo revela quão difícil seria para qualquer alienígena nesses exoplanetas explorar o espaço.

Para lançar o equivalente a uma missão lunar Apollo, um foguete em uma super-Terra precisaria ter uma massa de cerca de 440.000 toneladas (400.000 toneladas métricas), devido aos requisitos de combustível, segundo o estudo. Isso é da ordem da massa da Grande Pirâmide de Gizé no Egito.

“Em planetas mais massivos, os voos espaciais seriam exponencialmente mais caros”, disse o autor do estudo Michael Hippke, um pesquisador independente afiliado ao Observatório Sonneberg, na Alemanha. “Tais civilizações não teriam TV por satélite, uma missão lunar ou um Telescópio Espacial Hubble.”

Ilustração do artista do planeta alienígena super-Terra Kepler-69c.

À medida que os pesquisadores descobriram mundos alienígenas em torno de outras estrelas, uma classe de exoplanetas que surgiram foram as super-Terras, planetas que podem atingir até 10 vezes a massa do nosso. Várias super-Terras aparentemente estão nas zonas habitáveis ​​de suas estrelas, onde as temperaturas podem teoricamente suportar água líquida na superfície planetária e, portanto, potencialmente, a vida como é conhecida na Terra.

Trabalhos anteriores sugeriam não apenas que outros mundos além dos semelhantes à Terra poderiam oferecer circunstâncias adequadas para a vida, mas também que alguns poderiam ser ainda mais adequados do que planetas semelhantes à Terra. As super-Terras, sugeriram os pesquisadores, podem ser “super-habitáveis” – sua massa maior lhes dá forças gravitacionais mais fortes, para que possam manter atmosferas mais espessas para proteger melhor a vida dos raios cósmicos nocivos.

Se a vida evoluiu em uma super-Terra distante, esses alienígenas poderiam ter desenvolvido uma civilização avançada capaz de voar no espaço. No entanto, a forte atração gravitacional de tais planetas também pode tornar mais difícil para os extraterrestres decolarem de seus planetas, disse Hippke no novo estudo.

Para ver o quão difícil pode ser para os super-terráqueos lançarem um foguete convencional, Hippke calculou os tamanhos de foguete necessários para escapar de uma super-Terra 70% maior que o nosso planeta e 10 vezes mais massiva. Essas são aproximadamente as especificações do planeta alienígena Kepler-20b, que fica a cerca de 950 anos-luz da Terra. Em tal mundo, a velocidade de escape é cerca de 2,4 vezes maior do que na Terra.

Um grande desafio para os alienígenas em tal mundo seria o peso do combustível que os foguetes convencionais carregam. Lançar um foguete de um planeta requer muito combustível, o que torna os foguetes pesados, o que requer mais combustível, tornando a nave mais pesada e assim por diante.

“Estou surpreso ao ver o quão perto nós, humanos, estamos de acabar em um planeta que ainda é razoavelmente leve para realizar voos espaciais”, disse Hippke ao Space.com. “Outras civilizações, se existirem, podem não ter a mesma sorte.”

Assumindo que um foguete na super-Terra simulada funcionou tão bem quanto o Falcon Heavy da SpaceX, para lançar uma carga como o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA exigiria 60.000 toneladas (55.000 toneladas métricas) de combustível, aproximadamente a massa dos maiores navios de guerra oceânicos, disse Hipke. [Nas fotos: Sucesso no lançamento do primeiro teste de foguete pesado Falcon da SpaceX!]

“Civilizações de super-Terras são muito menos propensas a explorar as estrelas”, disse Hippke. “Em vez disso, eles seriam até certo ponto presos em seu planeta natal e, por exemplo, fariam mais uso de lasers ou radiotelescópios para comunicação interestelar em vez de enviar sondas ou naves espaciais”.

Os foguetes funcionam melhor no vácuo do espaço do que na atmosfera. Então, Hippke sugeriu que os super-terráqueos podem querer se lançar do topo de uma montanha. No entanto, a forte atração gravitacional das super-Terras esmagaria suas superfícies, levando a montanhas menores. E na Terra, o benefício do lançamento em grandes altitudes não é muito grande em comparação com o lançamento no nível do mar, disse Hippke.

Pode haver outras maneiras de alcançar a órbita além de foguetes convencionais, como o uso de elevadores espaciais viajando em cabos gigantes saindo da atmosfera. No entanto, um fator limitante importante dos elevadores espaciais é a resistência do material do cabo. O material mais adequado conhecido hoje, nanotubos de carbono, é apenas forte o suficiente para a gravidade da Terra, e não está claro se materiais mais fortes são fisicamente possíveis, tornando difícil prever se elevadores espaciais em super-Terras poderiam funcionar.

Outra possibilidade é a propulsão por pulso nuclear, que envolveria a detonação de uma série de bombas atômicas atrás de um veículo para lançá-lo pelo espaço. Essa estratégia explosiva oferece mais poder de elevação do que os foguetes convencionais e pode ser a única maneira de uma civilização deixar um planeta com mais de 10 vezes a massa da Terra, disse Hippke.

No entanto, uma espaçonave movida a energia nuclear representaria não apenas desafios técnicos, mas também políticos, disse ele.

“Uma falha no lançamento, que normalmente acontece com um risco de 1%, pode causar efeitos dramáticos no meio ambiente” para uma espaçonave movida a energia nuclear, disse Hippke. “Eu só podia imaginar que uma sociedade assume esses riscos em um projeto emblemático onde não há outras opções disponíveis, mas o desejo é forte – por exemplo, uma única missão para deixar seu planeta e visitar uma lua.”

Hippke detalhou suas descobertas on-line em 12 de abril em um estudo submetido ao International Journal of Astrobiology.