ДО ЗВЕЗДА БЕЗ ЛЕТЕЛИЦE

Цивилизацијама нису неопходне супербрзи свемирски бродови да би пловиле међу звездама. За дуга путовања могу послужити планете који лутају свемиром јер су напустиле своје матичне звезде.

Тако барем у научном раду објављеном у часопису International Journal of Astrobiology тврди Ирина K. Романовскаја, професорка физике и астрономије на Хјустон комјунити колеџу. Ауторка сматра да би та идеја могла имати важне импликације у потрази за ванземаљском интелигенцијом, јер би напредне ванземаљске цивилизације током миграције могле оставити видљиве технолошке трагове на лутајућим планетима. Потрага за технопотписима произведеним мигрирајућим ванземаљским цивилизацијама може се описати као потрага за мигрирајућом изванземаљском интелигенцијом (SMETI), каже Романовскаја.

„Сматрам да ванземаљске цивилизације могу користити слободно лутајуће планете као међузвездани транспорт за достизање, истраживање и колонизацију планетарних система. У раду представљам могуће технопотписе и артефакте које би могле створити ванземаљске цивилизације користећи слободнолутајуће планете за међузвездану миграцију и међузвездану колонизацију, а и стратегије за тражење њихових технопотписа и артефаката”, тумачи научница.

Путовање на warp погон

Док су удаљености између планета у Сунчевом систему мање од 30 астрономских јединица (једна астрономска јединица – АЈ (растојање од Сунца до Земље), удаљености између звезда обично се крећу у стотинама хиљада АЈ, па се из практичних разлога углавном изражавају у светлосним годинама. Само до најближег звезданог система Алфа Кентаури, чак и када бисмо путовали брзином светлости, требало би нам око 4,4 године. С друге стране, нама на овом степену технолошког развоја требало би око пет година да дођемо само до орбите Јупитера, када бисмо могли тамо послати људе. У научно-фантастичним филмовима, али и у озбиљним научним дискусијама стога се обично представља неколико могућих рјешења за дуга међузвездана путовања.

Једно од њих је путовање брзинама већим од брзине светлости. Према Ајнштајновој теорији релативности, ништа се не може кретати брзином већом од брзине светлости. Штавише, ако неко веће тело желимо убрзати близу брзине сетлости, потребно је уложити голему енергију, тим већу што је брзина ближе брзини светлости. Kако се брзина тела приближава брзини светлости, његова маса расте у складу са славном формулом која енергију изједначава с масом Е = mc², што значи да је потребна све већа енергија да би се убрзавање наставило. Kада се брзина тела јако приближи брзини светлости, за даље убрзавање потребна је бесконачна енергија.

Међутим, закони физике не бране да се део простор-времена креће унутар простор-времена брзином већом од брзине светлости. Kоначно, у раној фази инфлације свемир се ширио брже од брзине светлости, а како се данас шири под утицајем тамне енергије, неки његови делови такође се од Земље удаљавају брзинама које су веће од брзине светлости. Неки научници стога траже решења која се темеље на тој идеји.

Мигуел Алкубијере Моја (Wikipedia)

Најпознатије решење за путовање брже од светлости предложио је мексички физичар Мигуел Алкубијере Моја, а назива се Алкубијереов warp погон. Наиме, мексички физичар је у току рада на докторату на Универзитетy Велс 1994. године предложио метод за промену геометрије простор-времена стварањем таласа који би узроковао да се простор испред летелице сажима, а иза летелице шири, чиме би се створио својеврстан мехурић простор-времена који би могао путовати брже од светлости унутар равног простор-времена. Летелица би у њему мировала и не би кршила законе физике, но истовремено би могла путовати брже од свјетлости ношена warp мехурићем докле год би се он кретао брже од светлости, слично сурферу на морском валу.

Проблем овог модела је што би за његово стварање требало постојати огромна количина егзотичне негативне енергије концентрисана на једном месту, што је практично неизводљиво у складу са законима физике какве данас познајемо – негативна енергија потребна за стварање warp-а постоји само у флуктуацијама на микроскопској квантној скали.

Неки научници су објавили чланке у којима тврде да су пронашли начин за путовања бржа од светлости без негативне енергије, која се темеље на искривљавању простор-времена големом масом. Но за такво решење потребне су големе масе реда величине планета. Kако год било, за сада се чини да смо још далеко од warp погона.

Хибернација или замрзавање

Друго решење је да брзина летелице буде технолошки достижнија, али да се путници хибернирају да би смањили досаду и потрошњу хране, а и успорили старење. Но једно ново истраживање, представљено у часопису Kраљевског друштва, показало је да људи, слично као други већи сисари, не могу много профитирати од хибернације. За разлику од малих створења као што су слепи мишеви, велики сисари попут медведа и људи имају такав метаболизам да хибернацијом не могу уштедети знатне количине енергије. То је разлог због којег се медведи морају јако удебљати пре зимског сна.

Проблем је, такође, у томе што до сада нисмо нашли начина да замрзнемо људско тело без озбиљних оштећења. Нека створења, попут жаба, могу поднети замрзавање јер су развила природни антифриз. Неком врстом антифриза могу се замрзнути људске полне ћелије, међутим не цео организам јер су различите ћелије у различитим ткивима потребују различите концентрације антифриза. У противном, долази до разарања ћелија због замрзавања воде у њима (лед заузима већи простор од воде) или, пак, до одумирања ћелија због токсичности коју узрокују неравномерне концентрације соли и других састојака (када се вода замрзне, она се замрзава у чистом стању без примеса, због чега концентрације соли у преосталој, незалеђеној води расту до токсичних износа).

Слање семена или ембриона

На далека путовања би се могле слати смрзнуте полне ћелије, односно замеци који би били темељ за стварање популације када летелица једном стигне на циљ. Но и тај концепт, иако мање захтеван од замрзавања одраслих људи, има своје озбиљне проблеме. Међу осталим, ту је питање може ли се ДНК у ћелијама сачувати за стотине и хиљаде година без оштећења, особито у свемиру где може бити изложена зрачењима као што је космичко.

Исто тако, такве ембрионе требали би да прате довољно усавршени роботи и вештачка интелигенције који би у новом свету уредили услове за даљи развој заметака у вештачким материцама, а потом за њихово подизање, одгој и образовање и евентуално тераформирање одређене планете. Ту је и питање: да ли је лакше новонађену планету прилагодити ембрионима или је једноставније и смисленије њих прилагодити новој средини.

Вишегенерацијски бродови

Једно од решења које се разматра јесте слање бродова у којима би људи могли живети генерацијама. Такви генерацијски бродови морали би бити врло сложени и велики да би омогућили опстанак и просперитет већег броја људи кроз дуга временска раздобља. Примерице, према неким прорачунима, када се у обзир узму и могуће несреће и болести, требало би да путује више хиљада људи да би се осигурала довољна генска разноликост потребна за међусобно размножавање. Минималан број људских јединки за очување генетске разноликости, који воли да цитира Елон Маск кад прича о насељавању Марса, износи око 50.000. Осим тога, да би задржао стабилно окружење за више генерација, брод би морао бити довољно велики да подржава заједницу људи и екосистем који се потпуно рециклира и имитира силу теже. Један од проблема који из тога произлазе јесте да би он захтевао доста енергије за убрзавање и успоравање.

Сунце (NASA)

Чему уопште путовања међу звездама? Бројни научници, међу којима и Стивен Хокинг, упозорили су да ће човечанство, ако жели опстати, морати од земаљске цивилизације постати свемирска. Наиме, постоји низ околности због којих живот на Земљи у неком тренутку може постати немогућ – од удара астероида и других великих свемирских тела до промена у Сунцу. За отприлике 5 милијарди година Сунце ће постати црвени див и проширити се толико да ће прогутати и уништити Меркур, Венеру, Земљу, а вероватно и Марс. Луминозитет Сунца већ за петстотинак милиона година толико ће порасти да ће живот какав знамо бити немогућ на површини Земље. Неке ванземаљске цивилизације можда су се суочиле са овом егзистенцијалном претњом у својим ситемима пре много стотина хиљада или чак милиоа година.

Плутајуће планете

Романовскаја истиче да постоји могућност да лутајуће планете, у Млечном путу стази или у неким од стотина милијарди галаксија у свемиру, имају подземне океане воде који се загревају радиогеним распадом и да у њима може постојати живот. Такве планете могу налетети на неку звезду и постати везани за њу на такав начин да живот који постоји под леденом кором настави свој развој. Могло би се рећи да је такав живот искористио лутајућу планету као брод за превоз до гостољубивог места. Она поставља питање зашто цивилизација не би могла опонашати такав механизам? Но, тако нешто мало је вероватно у природном, случајном, неконтролисаном контексту. Много је вероватније добити на лотоу или бити погођен муњом десет пута у животу, од успешног природног убацивања лутајуће планете на место прикладно за развој живота око звезде с постојећим планетарним системом.

Романовскаја тумачи да лутајуће планете, осим топлих океана, могу понудити друге повољности за дуга путовања, примерице сталну површинску гравитацију и велике количине простора и ресурса. „Лутајуће планете с површинским и подземним океанима могу пружити воду као потрошни ресурс и за заштиту од свемирског зрачења”, додаје она.

Четири сценарија

Поменута ауторка тумачи да би напредна цивилизација могла користити природне лутајуће планете или би сама могла конструисати планету која би јој омогућила још веће предности, као што су управљање тим небеским телом или опремање потребним изворима енергије попут фузије. Она описује четири сценарија у којима би ванземаљска цивилизација могла искористити предности лутајућих планета.

У првом цивилизација користи лутајућу планету која случајно пролази покрај матичног планетарног система ванземаљаца. Kолико често би се то могло догађати зависи од броја лутајућих планета. Засад не знамо колико их има, но тим истраживача је објавио 2021. да је у једном подручју Млечног пута открио од 70 до 170 луталица величине Јупитера. За очекивати је да их има много више мањих које телескопи нису у могућности забележити. Једна студија из 2020. проценила је да би их у нашој галаксији могло бити, чак, 50 милијарди. Теорија настанка планетарних система, а и проучавање њихове еволуције, што се све више потврђује посматрањима егзопланета, предвиђа да би број планета луталица могао бити упоредив с бројем планета у планетарним системима. Kако Млечни пут има око 400 милијарди звезда, лако бисмо могли говорити о хиљаду милијарди лутајућих планета различитих величина, а мањих је више него великих.

Већина тих планета је, вероватно, избачена из својих звезданих система у току ране фазе настанка планетарног система, а ређе с могли беити избачене касније, проласком неког масивног тела (објекта). То може бити нека друга звезда, смеђи патуљак или већа лутајућа планета. Још један извор лутајућих планета или субпланетарних тијела попут Плутона могу бити удаљени делови зезданих система какав је наш Ортов облак. Ако и други системи имају сличне облаке с много небеских тела различитих величина, они могу бити обилан извор одметнутих планета избачених звезданом активношћу.

„Звезде с масом величине од једне до седам Сунчевих које пролазе кроз еволуцију након главне секвенце, као и супернове које настају из звизда масе седам до 20 пута веће од Сунчеве, могу из својих система избацити објекте из Ортовог облака тако да они постану невезани за звезде домаћине”, пише Романовскаја. Али колико често ванземаљци или ми можемо очекивати да ће се одметнута планета приближити довољно близу да се може искористити за настањивање?

Једна студија из 2015. показала је да је бинарна звезда W0720 (Шолцова звезда) прошла кроз Ортов облак Сунчевог система пре око 70.000 година. Иако је то била звезда, а не планета, показује да разна тела (објекти) пролазе релативно често близу нашег система. Ако су студије које предвиђају милијарде лутајућих планета тачне, онда су неке од њих вероватно прошли у близини или кроз Ортов облак много пре него што смо имали средства да их откријемо. Шта би могла направити напредна цивилизација? Ортов облак налази се прилично далеко од Земље, међутим нека врло напредна цивилизација могла би опазити лутајућу планету-скитницу и изаћи јој у сусрет.

Према другом сценарију, лутајућа планета могла би се напредном технологијом довући ближе матичној планети настањеној ванземаљском цивилизацијом. Напредни ванземаљци могли би одабрати неко тело из својег Ортовог облака и искористити погонски систем да га усмере ка сигурној орбити у близини своје планете. Уз довољно времена за израду, могли би га прилагодити својим потребама, примерице изградњом подземних склоништа и друге инфраструктуре. Уз одговарајућу технологију могли би га променити или створити атмосферу.

Трећи сценарио сличан је другом, а такође се користи тело из звезданог система цивилизације. Пример би могла бити патуљаста планетА Седна који у Сунчевом систему има врло ексцентричну орбиту. Она у 11.000 година пропутује на удаљености од 76 АЈ од Сунца до 937 АЈ. Уз довољно технологије и времена, тело попут Седне могло би се претворити у брод за бег. Романовскаја тумачи да су цивилизације способне за такве потхвате већ истражиле планетарне системе на удаљености од најмање 60 АЈ од матичних звезда.

Седна (Wikipedia)

И четврти сценарио укључује тела попут Седне. Kада се звезда почне ширити, постоји критична удаљеност на којој ће тела бити избачена из система, јер неће остати гравитацијом везана за умирућу звезду. Ако би ванземаљци могли тачно одредити када ће нека тела и бити избачена као лутајуће планете, могли би их унапред припремити и на њима изаћи из умирућег звезданог система. У свим овим сценаријима лутајуће планете или друга тела не би били сталан дом, већ само чамац за спасавање. „Због слабљења стварања топлоте у њиховој унутрашњости, такве планете не успијевају дуго одржати океане текуће воде, ако они постоје”, објашњава Романовскаја.

Постизање циља

Лутајуће планете су изоловане и имају мање ресурса од планета у звезданом систему. На пример, у току путовања на њима не би било астероида за рударење, нити бесплатне енергије матичне звезде. Ни годишњих доба, ни ноћи и дана. Углавном, ни биљака и животиња, чак ни бактерија. „Стога, уместо да лутајуће планете учине својим сталним домовима, ванземаљске цивилизације би их могле користити као међузвездани транспорт да би досегле и колонизовале друге планетарне системе”, пише Романовскаја, замишљајући цивилизацију која таква путовања предузима више пута не да побегне од умируће звезде, већ да се прошири по галаксији и да је колонизује. „На тај начин, родитељска цивилизација може створити јединствене и аутономне цивилизације кћери које настањују различите планете, месеце или области свемира”, наставља ова научница. „Цивилизација космичких аутостопера деловала би као ,родитељска цивилизација’ која шири семе ,цивилизација кћери’ у облику својих колонија у разним планетарним системима… Ово се односи и на биолошке и на послебиолошке врсте.”

Човечанство је тек у раној фази заштите од катастрофалних удара астероида, а осим тога још није у да управља климом наше планете. Но, Романовскаја истиче да се њен научни рад првенствено тиче напреднијих ванземаљских цивилизација, а не наше. Примерице, напредни ванземаљци би могли користити соларна једра за контролу лутајуће планете или за потребе свемирског брода који би се лансирао са лутајуће планете по доласку на одредиште. У оба случаја, соларна једра производе технопотпис. Маневрисање свемирском леелицом или скитничком планетом са соларним једрима произвело би циклотронско зрачење настало у интеракцији међузвезданог медијума с магнетским једром. Инфрацрвене емисије могле би бити још један технопотпис. Прекомерна количина инфрацрвеног зрачења или неприродне промене у количини инфрацрвеног зрачења могу се открити као технопотпис. Инфрацрвено светло могло би се емитовати неравномерно по површини планете, што би указивало на технологију. Необична мешавина различитих таласних дужина електромагнетске енергије би, такође, могла бити технопотпис.

Вера Рубин (Wikipedia)

Такве трагове би могао тражити нови телескоп Вера Рубин. За сада астрономи не знају колико лутајућих планета постоји нити где би их могло бити у већим концентрацијама. Звездарница Вера Рубин, која је у фази довршавања, требало би снимити прво светло до 2023. Сваких неколико ноћи снимаће цело доступно небо, и то до финих детаља, јер је опремљена највећим дигиталним фотоапаратом, икада направљеним, од 3,2 гигапиксела. Вера Рубин ће посебно откривати пролазне појаве, односно све што промени положај или сјај у неколико дана. Имаће добре шансе да уочити лутајуће планете које би се могле приближити Сунчевом систему.

(Извор Индекс)