無路可逃？超級地球上的外星人可能因為重力原因無法飛離
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E.T.
電影百分百(Disc2)
John Williams
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可能存在生命的Kepler-69c效果圖
NASA
「超級地球」是指那些體積大於地球的系外行星，一些研究結果表明這些星球可能比類似地球大小的行星更可能發現生命。但是最近的研究揭示--由於重力原因「超級地球」上的生命很難飛離他們的家園。
在「超級地球」上發射一艘阿波羅飛船（美國登月任務的載具），運載火箭的重量會超過40萬噸，這幾乎相當於埃及吉薩金字塔的重量。
德國Sonneberg天文台的獨立研究人員邁克爾希波克說：「在質量更大的行星上，航天飛行難度將指數級增加。這樣的文明不會有衛星電視，月球任務及哈勃太空望遠鏡。」
隨著對地外文明的探索，一類名為「超級地球」的系外行星引起研究人員的注意。這類行星質量約為地球的10倍，很多位於其星系系統的宜居帶，很可能有液態水存在，提供了生命的基礎。
隨著研究的進展，科學家們發現不僅類地行星可能存在生命，超級地球可能「超級宜居」：它們的質量更大，引力更大，可以保持較厚的大氣層，從而更好地屏蔽對生命有害的宇宙射線。
如果遙遠的超級地球上進化出了文明，那麼這些外星人可能已經發展出了航天飛行技術。然而，希波克在他的新研究中表示，行星強大引力的副作用就是巨大的逃逸速度。
希波克以Kepler-20b為例進行計算，向我們闡述了這個問題。該星球直徑約為地球的1.7倍，質量達到地球的2倍，距地球約950光年。經計算該星的逃逸速度為地球的3.4倍。
對於超級地球上的外星人來說，一個巨大的挑戰就是化學火箭所需的燃料的重量。發射火箭需要大量的燃料，這會導致火箭更重，從而更多的燃料，使得火箭更重...
希波克對Space.com說：「人類很幸運，生活在在地球這樣『輕重力』的環境，而其他地外文明可能就沒這麼好的運氣。」
通過模擬，如果超級地球上的火箭採用類似SpaceX重型獵鷹的技術，發射詹姆斯韋伯太空望遠鏡這樣的有效載荷，需要6萬噸燃料，這幾乎是一艘中型航母的重量。
希波克說：「超級地球的文明可能更多地使用激光或射電望遠鏡進行星際通信，而不是發送探測器或太空船。」
由於火箭在真空中效率更高，希波克提到超級地球人可能會想從山頂發射。然而，超級地球強大的引力會擠壓其表面，山峰也會比地球更矮小。地球引力相對較小，從高海拔地區發射的優勢並不明顯。
太空電梯
wikipedia.org
除了通過常規火箭之外，還有其他方式可以達到軌道，例太空電梯。然而，太空電梯的關鍵限制因素是纜繩材料的強度。目前已知的最合適的材料碳納米管，僅足以勝任地球上的需求，目前還不清楚是否有更強的材料，因此超級地球上建造太空電梯的可能性也不高。
核爆推進？
2010年發射的IKAROS的太陽帆
wikipedia.org
另一種方法是核脈衝推進，通過引爆一系列原子彈以將航天器射入太空。這種受控的爆炸比傳統火箭提供更多的提升能力，並且可能是文明離開地球質量10倍以上的行星的唯一途徑。
但是，這樣的核動力太空船不僅會造成技術上的挑戰，而且會造成政治上的挑戰。
希波克說：「發射失敗概率通常為1％，核動力航天器發射失敗可能造成嚴重的環境影響。只有在他們有足夠強的願望時，才會採用如此冒險的方式。」
希波克的這些研究成果發表4月12日的國際天體生物學月刊上。
原文見於Space.com網站
編譯：趙琨
編排：趙琨 | 配樂：解仁江
責任編輯：解仁江
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