Exoplaneten: Menschliche Knochen können auf einigen bewohnbaren Welten mit hoher Schwerkraft umgehen

Technik ist nicht das Problem, wenn Weltraumkolonisten mit der Ansiedlung von Exoplaneten beginnen. Sie haben das Zeug zum Anbau von Nahrungsmitteln mit Hilfe gentechnisch hergestellter Bakterien, machen aus halb künstlicher Photosynthese Wasserstoffbrennstoff und kehren mit NASA-Technologie zwischen Exoplaneten. Das Problem wird der Anziehungskraft der veränderten Schwerkraft entgegenwirken, die, wie Wissenschaftler in einem neuen schreiben, zum Tragen kommt arXiv Vorabdruck ist stark genug, um ihre Knochen zu brechen. Bestimmte Sportlerarten werden jedoch weit besser als andere sein.

Im August-Vorabdruck berechnen Wissenschaftler der kroatischen Universität Zagreb die Schwerkraft, mit der ein menschliches Skelett umgehen kann, bevor es bricht und seine Muskeln unbrauchbar werden. Anhand eines mathematischen Modells gelangten sie zu dem Schluss, dass speziell ausgebildete Menschen bei einer maximalen Schwerkraft von etwa 5 g überleben könnten, einer „Obergrenze“, die „nur von einer Handvoll Astronauten erreicht werden konnte“. Die Schwerkraft der Erde beträgt zum Vergleich 1 g. Dadurch fallen Objekte mit einer Geschwindigkeit von 9,8 m / s² in Richtung Erde. Ein höheres g, das von Wissenschaftlern auf einigen identifizierten Exoplaneten erwartet wird, zieht den Körper mit viel größerer Kraft nach unten.

"Wir halten diese Arbeit für wichtig, weil in letzter Zeit eine große Anzahl von entdeckten Exoplaneten aufgetaucht ist", sagt Dr. Nikola Poljak, Dozent der Studie Inverse. „Wenn wir irgendwann in ferner Zukunft nach einem suchen müssen, das der Erde am ähnlichsten ist. Wenn dies jedoch nicht möglich ist, müssen wir berücksichtigen, unter welchen Bedingungen, einschließlich der Schwerkraft der Oberfläche, wir langfristig leben könnten. “

Poljak sagt, dass diese Erkenntnisse dazu beitragen können, unsere Suche nach einer bewohnbaren Welt unter der Vielzahl von Exoplaneten zu begrenzen, die jedes Jahr entdeckt werden, und vorherzusagen, was im Weltraum "mit unserer Spezies im Laufe der Zeit" geschieht. Aufgrund der Daten zum Exoplaneten konnten Poljak und sein Team berechnen, dass von den 3.605 im Januar 2018 bestätigten Exoplaneten etwa 469 die Radien und die Masse haben, um eine Obergrenze der Schwerkraftkonstante von 5 g nahe zu legen. Laut ihrer Analyse sind diese Exoplaneten am besten für den menschlichen Bewegungsapparat geeignet, ohne die Belastung eines Weltraumanzugs zu erfordern.

"Unsere Berechnungen enthielten weder Anzüge noch Technologien", erklärt Poljak. „Mit diesen könnten Sie das Limit, das wir berechnen, immens erhöhen. Es wäre jedoch nicht sehr praktisch, ein ganzes Leben lang in einem Raumanzug herumzulaufen. “

Das Modell des Teams berechnete, wie sich die Eigenschaften des menschlichen Knochens ändern würden, wenn sie Gravitationsfeldern ausgesetzt würden, die stärker als die der Erde sind. Sie begründeten, dass die Anziehungskraft der Schwerkraft viel stärker ist, wenn sich eine Person bewegt, als dass sie sich hinlegen, und sie entschieden, dass eine Schwerkraft von 10 g ausreichen würde, um die Knochen eines Menschen zu brechen, der in einem schnellen Tempo läuft. Eine Stärke von 5 g wäre unangenehm - es würde Ihr Blutvolumen und Ihren Blutdruck ansteigen lassen und möglicherweise Schwindel, Übelkeit und Müdigkeit auslösen - aber lebenswert.

Das bedeutet natürlich nicht, dass jeder starke Mensch in den Weltraum zoomen und bequem leben kann. Poljak sagt, dass das Training für bestimmte Sportarten dazu führt, dass bestimmte Athleten eher in Regionen mit höherem Gewicht als andere erfolgreich sind.

"Wir glauben, dass die Personen, die am wahrscheinlichsten unter solchen Bedingungen leben könnten, diejenigen sind, die gesund sind und gut entwickelte Unterkörpermuskulatur haben, da diese für das Laufen am wichtigsten sind", sagt Poljak. "Wenn Sie in Bezug auf Sportler denken, denken Sie an Radfahrer, Eisläufer oder Langstreckenläufer."