DO ZVEZDA BEZ LETELICE

Civilizacijama nisu neophodne superbrzi svemirski brodovi da bi plovile među zvezdama. Za duga putovanja mogu poslužiti planete koji lutaju svemirom jer su napustile svoje matične zvezde.

Tako barem u naučnom radu objavljenom u časopisu International Journal of Astrobiologytvrdi Irina K. Romanovskaja, profesorka fizike i astronomije na Hjuston komjuniti koledžu. Autorka smatra da bi ta ideja mogla imati važne implikacije u potrazi za vanzemaljskom inteligencijom, jer bi napredne vanzemaljske civilizacije tokom migracije mogle ostaviti vidljive tehnološke tragove na lutajućim planetima. Potraga za tehnopotpisima proizvedenim migrirajućim vanzemaljskim civilizacijama može se opisati kao potraga za migrirajućom izvanzemaljskom inteligencijom (SMETI), kaže Romanovskaja.

„Smatram da vanzemaljske civilizacije mogu koristiti slobodno lutajuće planete kao međuzvezdani transport za dostizanje, istraživanje i kolonizaciju planetarnih sistema. U radu predstavljam moguće tehnopotpise i artefakte koje bi mogle stvoriti vanzemaljske civilizacije koristeći slobodnolutajuće planete za međuzvezdanu migraciju i međuzvezdanu kolonizaciju, a i strategije za traženje njihovih tehnopotpisa i artefakata”, tumači naučnica.

Putovanje na warp pogon

Dok su udaljenosti između planeta u Sunčevom sistemu manje od 30 astronomskih jedinica (jedna astronomska jedinica – AJ (rastojanje od Sunca do Zemlje), udaljenosti između zvezda obično se kreću u stotinama hiljada AJ, pa se iz praktičnih razloga uglavnom izražavaju u svetlosnim godinama. Samo do najbližeg zvezdanog sistema Alfa Kentauri, čak i kada bismo putovali brzinom svetlosti, trebalo bi nam oko 4,4 godine. S druge strane, nama na ovom stepenu tehnološkog razvoja trebalo bi oko pet godina da dođemo samo do orbite Jupitera, kada bismo mogli tamo poslati ljude.U naučno-fantastičnim filmovima, ali i u ozbiljnim naučnim diskusijama stoga se obično predstavlja nekoliko mogućih rješenja za duga međuzvezdana putovanja.

Jedno od njih je putovanje brzinama većim od brzine svetlosti. Prema Ajnštajnovoj teoriji relativnosti, ništa se ne može kretati brzinom većom od brzine svetlosti. Štaviše, ako neko veće telo želimo ubrzati blizu brzine setlosti, potrebno je uložiti golemu energiju, tim veću što je brzina bliže brzini svetlosti. Kako se brzina tela približava brzini svetlosti, njegova masa raste u skladu sa slavnom formulom koja energiju izjednačava s masom E = mc², što znači da je potrebna sve veća energija da bi se ubrzavanje nastavilo. Kada se brzina tela jako približi brzini svetlosti, za dalje ubrzavanje potrebna je beskonačna energija.

Međutim, zakoni fizike ne brane da se deo prostor-vremena kreće unutar prostor-vremena brzinom većom od brzine svetlosti. Konačno, u ranoj fazi inflacije svemir se širio brže od brzine svetlosti, a kako se danas širi pod uticajem tamne energije, neki njegovi delovi takođe se od Zemlje udaljavaju brzinama koje su veće od brzine svetlosti. Neki naučnici stoga traže rešenja koja se temelje na toj ideji.

Miguel Alkubijere Moja (Wikipedia)

Najpoznatije rešenje za putovanje brže od svetlosti predložio je meksički fizičar Miguel Alkubijere Moja, a naziva se Alkubijereov warp pogon. Naime, meksički fizičar je u toku rada na doktoratu na Univerzitety Vels 1994. godine predložio metod za promenu geometrije prostor-vremena stvaranjem talasa koji bi uzrokovao da se prostor ispred letelice sažima, a iza letelice širi, čime bi se stvorio svojevrstan mehurić prostor-vremena koji bi mogao putovati brže od svetlosti unutar ravnog prostor-vremena. Letelica bi u njemu mirovala i ne bi kršila zakone fizike, no istovremeno bi mogla putovati brže od svjetlosti nošena warp mehurićem dokle god bi se on kretao brže od svetlosti, slično surferu na morskom valu.

Problem ovog modela je što bi za njegovo stvaranje trebalo postojati ogromna količina egzotične negativne energije koncentrisana na jednom mestu, što je praktično neizvodljivo u skladu sa zakonima fizike kakve danas poznajemo – negativna energija potrebna za stvaranje warp-a postoji samo u fluktuacijama na mikroskopskoj kvantnoj skali.

Neki naučnici su objavili članke u kojima tvrde da su pronašli način za putovanja brža od svetlosti bez negativne energije, koja se temelje na iskrivljavanju prostor-vremena golemom masom. No za takvo rešenje potrebne su goleme mase reda veličine planeta.Kako god bilo, za sada se čini da smo još daleko od warp pogona.

Hibernacija ili zamrzavanje

Drugo rešenje je da brzina letelice bude tehnološki dostižnija, ali da se putnici hiberniraju da bi smanjili dosadu i potrošnju hrane, a i usporili starenje.No jedno novo istraživanje, predstavljeno u časopisu Kraljevskog društva, pokazalo je da ljudi, slično kao drugi veći sisari, ne mogu mnogo profitirati od hibernacije. Za razliku od malih stvorenja kao što su slepi miševi, veliki sisari poput medveda i ljudi imaju takav metabolizam da hibernacijom ne mogu uštedeti znatne količine energije. To je razlog zbog kojeg se medvedi moraju jako udebljati pre zimskog sna.

Problem je, takođe, u tome što do sada nismo našli načina da zamrznemo ljudsko telo bez ozbiljnih oštećenja. Neka stvorenja, poput žaba, mogu podneti zamrzavanje jer su razvila prirodni antifriz. Nekom vrstom antifriza mogu se zamrznuti ljudske polne ćelije, međutim ne ceo organizam jer su različite ćelije u različitim tkivima potrebuju različite koncentracije antifriza. U protivnom, dolazi do razaranja ćelija zbog zamrzavanja vode u njima (led zauzima veći prostor od vode) ili, pak, do odumiranja ćelija zbog toksičnosti koju uzrokuju neravnomerne koncentracije soli i drugih sastojaka (kada se voda zamrzne, ona se zamrzava u čistom stanju bez primesa, zbog čega koncentracije soli u preostaloj, nezaleđenoj vodi rastu do toksičnih iznosa).

Slanje semena ili embriona

Na daleka putovanja bi se mogle slati smrznute polne ćelije, odnosno zameci koji bi bili temelj za stvaranje populacije kada letelica jednom stigne na cilj.No i taj koncept, iako manje zahtevan od zamrzavanja odraslih ljudi, ima svoje ozbiljne probleme. Među ostalim, tu je pitanje može li se DNK u ćelijama sačuvati za stotine i hiljade godina bez oštećenja, osobito u svemiru gde može biti izložena zračenjima kao što je kosmičko.

Isto tako, takve embrione trebali bi da prate dovoljno usavršeni roboti i veštačka inteligencije koji bi u novom svetu uredili uslove za dalji razvoj zametaka u veštačkim matericama, a potom za njihovo podizanje, odgoj i obrazovanje i eventualno teraformiranje određene planete. Tu je i pitanje: da li je lakše novonađenu planetu prilagoditi embrionima ili je jednostavnije i smislenije njih prilagoditi novoj sredini.

Višegeneracijski brodovi

Jedno od rešenja koje se razmatra jeste slanje brodova u kojima bi ljudi mogli živeti generacijama. Takvi generacijski brodovi morali bi biti vrlo složeni i veliki da bi omogućili opstanak i prosperitet većeg broja ljudi kroz duga vremenska razdoblja.Primerice, prema nekim proračunima, kada se u obzir uzmu i moguće nesreće i bolesti, trebalo bi da putuje više hiljada ljudi da bi se osigurala dovoljna genska raznolikost potrebna za međusobno razmnožavanje.Minimalan broj ljudskih jedinki za očuvanje genetske raznolikosti, koji voli da citira Elon Mask kad priča o naseljavanju Marsa, iznosi oko 50.000.Osim toga, da bi zadržao stabilno okruženje za više generacija, brod bi morao biti dovoljno veliki da podržava zajednicu ljudi i ekosistem koji se potpuno reciklira i imitira silu teže. Jedan od problema koji iz toga proizlaze jeste da bi on zahtevao dosta energije za ubrzavanje i usporavanje.

Sunce (NASA)

Čemu uopšte putovanja među zvezdama?Brojni naučnici, među kojima i Stiven Hoking, upozorili su da će čovečanstvo, ako želi opstati, morati od zemaljske civilizacije postati svemirska. Naime, postoji niz okolnosti zbog kojih život na Zemlji u nekom trenutku može postati nemoguć – od udara asteroida i drugih velikih svemirskih tela do promena u Suncu.Za otprilike 5 milijardi godina Sunce će postati crveni div i proširiti se toliko da će progutati i uništiti Merkur, Veneru, Zemlju, a verovatno i Mars. Luminozitet Sunca već za petstotinak miliona godina toliko će porasti da će život kakav znamo biti nemoguć na površini Zemlje.Neke vanzemaljske civilizacije možda su se suočile sa ovom egzistencijalnom pretnjom u svojim sitemima pre mnogo stotina hiljada ili čak milioa godina.

Plutajuće planete

Romanovskaja ističe da postoji mogućnost da lutajuće planete, u Mlečnom putu stazi ili u nekim od stotina milijardi galaksija u svemiru, imaju podzemne okeane vode koji se zagrevaju radiogenim raspadom i da u njima može postojati život. Takve planete mogu naleteti na neku zvezdu i postati vezani za nju na takav način da život koji postoji pod ledenom korom nastavi svoj razvoj. Moglo bi se reći da je takav život iskoristio lutajuću planetu kao brod za prevoz do gostoljubivog mesta. Ona postavlja pitanje zašto civilizacija ne bi mogla oponašati takav mehanizam?No, tako nešto malo je verovatno u prirodnom, slučajnom, nekontrolisanom kontekstu. Mnogo je verovatnije dobiti na lotou ili biti pogođen munjom deset puta u životu, od uspešnog prirodnog ubacivanja lutajuće planete na mesto prikladno za razvoj života oko zvezde s postojećim planetarnim sistemom.

Romanovskaja tumači da lutajuće planete, osim toplih okeana, mogu ponuditi druge povoljnosti za duga putovanja, primerice stalnu površinsku gravitaciju i velike količine prostora i resursa. „Lutajuće planete s površinskim i podzemnim okeanima mogu pružiti vodu kao potrošni resurs i za zaštitu od svemirskog zračenja”, dodaje ona.

Četiri scenarija

Pomenuta autorka tumači da bi napredna civilizacija mogla koristiti prirodne lutajuće planete ili bi sama mogla konstruisati planetu koja bi joj omogućila još veće prednosti, kao što su upravljanje tim nebeskim telom ili opremanje potrebnim izvorima energije poput fuzije.Ona opisuje četiri scenarija u kojima bi vanzemaljska civilizacija mogla iskoristiti prednosti lutajućih planeta.

U prvom civilizacija koristi lutajuću planetu koja slučajno prolazi pokraj matičnog planetarnog sistema vanzemaljaca. Koliko često bi se to moglo događati zavisi od broja lutajućih planeta. Zasad ne znamo koliko ih ima, no tim istraživača je objavio 2021. da je u jednom području Mlečnog puta otkrio od 70 do 170 lutalica veličine Jupitera. Za očekivati je da ih ima mnogo više manjih koje teleskopi nisu u mogućnosti zabeležiti. Jedna studija iz 2020. procenila je da bi ih u našoj galaksiji moglo biti, čak, 50 milijardi. Teorija nastanka planetarnih sistema, a i proučavanje njihove evolucije, što se sve više potvrđuje posmatranjima egzoplaneta, predviđa da bi broj planeta lutalica mogao biti uporediv s brojem planeta u planetarnim sistemima.Kako Mlečni put ima oko 400 milijardi zvezda, lako bismo mogli govoriti o hiljadu milijardi lutajućih planeta različitih veličina, a manjih je više nego velikih.

Većina tih planeta je, verovatno, izbačena iz svojih zvezdanih sistema u toku rane faze nastanka planetarnog sistema, a ređe s mogli beiti izbačene kasnije, prolaskom nekog masivnog tela (objekta). To može biti neka druga zvezda, smeđi patuljak ili veća lutajuća planeta.Još jedan izvor lutajućih planeta ili subplanetarnih tijela poput Plutona mogu biti udaljeni delovi zezdanih sistema kakav je naš Ortov oblak. Ako i drugi sistemi imaju slične oblake s mnogo nebeskih tela različitih veličina, oni mogu biti obilan izvor odmetnutih planeta izbačenih zvezdanom aktivnošću.

„Zvezde s masom veličine od jedne do sedam Sunčevih koje prolaze kroz evoluciju nakon glavne sekvence, kao i supernove koje nastaju iz zvizda mase sedam do 20 puta veće od Sunčeve, mogu iz svojih sistema izbaciti objekte iz Ortovog oblaka tako da oni postanu nevezani za zvezde domaćine”, piše Romanovskaja.Ali koliko često vanzemaljci ili mi možemo očekivati da će se odmetnuta planeta približiti dovoljno blizu da se može iskoristiti za nastanjivanje?

Jedna studija iz 2015. pokazala je da je binarna zvezda W0720(Šolcova zvezda) prošla kroz Ortov oblak Sunčevog sistema pre oko 70.000 godina. Iako je to bila zvezda, a ne planeta, pokazuje da razna tela (objekti) prolaze relativno često blizu našeg sistema. Ako su studije koje predviđaju milijarde lutajućih planeta tačne, onda su neke od njih verovatno prošli u blizini ili kroz Ortov oblak mnogo pre nego što smo imali sredstva da ih otkrijemo.Šta bi mogla napraviti napredna civilizacija?Ortov oblak nalazi se prilično daleko od Zemlje, međutim neka vrlo napredna civilizacija mogla bi opaziti lutajuću planetu-skitnicu i izaći joj u susret.

Prema drugom scenariju, lutajuća planeta mogla bi se naprednom tehnologijom dovući bliže matičnoj planeti nastanjenoj vanzemaljskom civilizacijom. Napredni vanzemaljci mogli bi odabrati neko telo iz svojeg Ortovog oblaka i iskoristiti pogonski sistem da ga usmere ka sigurnoj orbiti u blizini svoje planete. Uz dovoljno vremena za izradu, mogli bi ga prilagoditi svojim potrebama, primerice izgradnjom podzemnih skloništa i druge infrastrukture. Uz odgovarajuću tehnologiju mogli bi ga promeniti ili stvoriti atmosferu.

Treći scenario sličan je drugom, a takođe se koristi telo iz zvezdanog sistema civilizacije. Primer bi mogla biti patuljasta planetA Sedna koji u Sunčevom sistemu ima vrlo ekscentričnu orbitu. Ona u 11.000 godina proputuje na udaljenosti od 76 AJ od Sunca do 937 AJ. Uz dovoljno tehnologije i vremena, telo poput Sedne moglo bi se pretvoriti u brod za beg. Romanovskaja tumači da su civilizacije sposobne za takve pothvate već istražile planetarne sisteme na udaljenosti od najmanje 60 AJ od matičnih zvezda.

Sedna (Wikipedia)

I četvrti scenario uključuje tela poput Sedne. Kada se zvezda počne širiti, postoji kritična udaljenost na kojoj će tela biti izbačena iz sistema, jer neće ostati gravitacijom vezana za umiruću zvezdu. Ako bi vanzemaljci mogli tačno odrediti kada će neka tela i biti izbačena kao lutajuće planete, mogli bi ih unapred pripremiti i na njima izaći iz umirućeg zvezdanog sistema.U svim ovim scenarijima lutajuće planete ili druga tela ne bi bili stalan dom, već samo čamac za spasavanje. „Zbog slabljenja stvaranja toplote u njihovoj unutrašnjosti, takve planete ne uspijevaju dugo održati okeane tekuće vode, ako oni postoje”, objašnjava Romanovskaja.

Postizanje cilja

Lutajuće planete su izolovane i imaju manje resursa od planeta u zvezdanom sistemu. Na primer, u toku putovanja na njima ne bi bilo asteroida za rudarenje, niti besplatne energije matične zvezde. Ni godišnjih doba, ni noći i dana. Uglavnom, ni biljaka i životinja, čak ni bakterija. „Stoga, umesto da lutajuće planete učine svojim stalnim domovima, vanzemaljske civilizacije bi ih mogle koristiti kao međuzvezdani transport da bi dosegle i kolonizovale druge planetarne sisteme”, piše Romanovskaja, zamišljajući civilizaciju koja takva putovanja preduzima više puta ne da pobegne od umiruće zvezde, već da se proširi po galaksiji i da je kolonizuje. „Na taj način, roditeljska civilizacija može stvoriti jedinstvene i autonomne civilizacije kćeri koje nastanjuju različite planete, mesece ili oblasti svemira”, nastavlja ova naučnica. „Civilizacija kosmičkih autostopera delovala bi kao ,roditeljska civilizacija’ koja širi seme ,civilizacija kćeri’ u obliku svojih kolonija u raznim planetarnim sistemima… Ovo se odnosi i na biološke i na poslebiološke vrste.”

Čovečanstvo je tek u ranoj fazi zaštite od katastrofalnih udara asteroida, a osim toga još nije u da upravlja klimom naše planete. No, Romanovskaja ističe da se njen naučni rad prvenstveno tiče naprednijih vanzemaljskih civilizacija, a ne naše.Primerice, napredni vanzemaljci bi mogli koristiti solarna jedra za kontrolu lutajuće planete ili za potrebe svemirskog broda koji bi se lansirao sa lutajuće planete po dolasku na odredište. U oba slučaja, solarna jedra proizvode tehnopotpis. Manevrisanje svemirskom leelicom ili skitničkom planetom sa solarnim jedrima proizvelo bi ciklotronsko zračenje nastalo u interakciji međuzvezdanog medijuma s magnetskim jedrom.Infracrvene emisije mogle bi biti još jedan tehnopotpis. Prekomerna količina infracrvenog zračenja ili neprirodne promene u količini infracrvenog zračenja mogu se otkriti kao tehnopotpis. Infracrveno svetlo moglo bi se emitovati neravnomerno po površini planete, što bi ukazivalo na tehnologiju. Neobična mešavina različitih talasnih dužina elektromagnetske energije bi, takođe, mogla biti tehnopotpis.

Vera Rubin (Wikipedia)

Takve tragove bi mogao tražiti novi teleskop Vera Rubin. Za sada astronomi ne znaju koliko lutajućih planeta postoji niti gde bi ih moglo biti u većim koncentracijama. Zvezdarnica Vera Rubin, koja je u fazi dovršavanja, trebalo bi snimiti prvo svetlo do 2023. Svakih nekoliko noći snimaće celo dostupno nebo, i to do finih detalja, jer je opremljena najvećim digitalnim fotoaparatom, ikada napravljenim, od 3,2 gigapiksela.Vera Rubin će posebno otkrivati prolazne pojave, odnosno sve što promeni položaj ili sjaj u nekoliko dana. Imaće dobre šanse da uočiti lutajuće planete koje bi se mogle približiti Sunčevom sistemu.

(Izvor Indeks)