超級地球強重力使外星人無法進太空 永久困住

在銀河系中，比地球更大的岩石行星是很常見的，其中一些行星可能孕育生命，這將產生一個有趣的問題：這樣的行星產生多大的引力？生活在這些超級地球行星的外星人發射火箭進入太空有多難？目前，依據最新一項研究，外星人從超級地球行星發射火箭和宇宙飛船並不簡單，意味著一些外星文明很可能永遠被「困在」自己的星球上。

我們可以用火箭發射物體進入太空，這是我們習以為常的事情，但如果我們的星球質量更大呢？是否我們還能像之前正常地發射火箭和宇宙飛船？這是一個值得探索研究的問題，因為在銀河系中存在大量超級地球，巨大岩石系外行星具有很強的表面重力作用。正如一項最新研究表明，生活在這些行星的智慧外星人可能很難使用化學火箭離開這些星球，這並不意味著對於超級地球外星人而言太空旅行是不可能的，他們會找到另一種方式發射火箭。

對於搜尋地外文明狂熱者來講，這是一個非常重要的問題，因為行星大小可能決定哪些外星人可能探索和殖民太空，而一些外星人則註定生活在自己的星球搖籃之中。超級地球行星雖然有巨大周長，但這樣的星球也很可能孕育生命。事實上，天體生物學家推測，一些超級地球行星可能是「超級宜居性」，較強的重力作用可保持密集大氣層，保護生命免遭有害宇宙射線輻射（想像一下你可以節省多少防晒霜！）。

同時，超級地球的平坦地形和強表面侵蝕將形成一顆「群島」星球，存在大量溫暖和淺層海洋，適合生物多樣性發展。如果這顆星球位於恆星的宜居地帶，像這樣的行星可能繼續孕育智能生命形式，就像我們地球人類一樣，最終仰望勘測太陽系之外的宇宙空間。

在地球上，我們已經實現載人太空飛行的挑戰，這歸功於化學推進燃料足以產生一定的速度，使飛行器脫離地球重力（地球重力逃逸速度是每秒11千米）。但是隨著行星表面重力的增加，向太空發射火箭所需的燃料數量將呈指數級增長，但在一份兩頁的研究報告中，天體物理學家邁克爾·希普克與桑內伯格天文台進行交流，試圖確定使用常規火箭技術離開超級地球的實際限制，發現化學推進燃料逃離比地球質量大10倍的星球是不切實際的。

為了證明這一點，希普克考慮了從Kepler-20b表面發射常規火箭的假設挑戰，Kepler-20b是距離太陽系905光年的一顆超級地球行星，它的質量差不多是地球的10倍，逃逸速度是地球的2.4倍。這聽起來產生的差距並不大，但是相應的數字信息告訴我們一個完全不同的事情，例如：要發射重量6.6噸的人造衛星，必須裝載60600噸燃料，這大約是一艘大型戰艦的重量。在阿波羅任務中發射50噸重太空貨物，這個火箭需要440000噸燃料，這相當於大金字塔的質量。

這顯然是一項完全不切實際的壯舉，但即使這是可能的，也完全無法進行證實。希普克在研究報告中指出，因為超級地球行星為了克服重力作用，每次發射時需要大量的化學燃料，從而限制了太空發射總次數。一種方案是從最高山頂發射火箭，但是考慮到超級地球的平坦地形結構，高山發射平台很難找到。

另一個挑戰是多數超級地球缺少陸地表面積，科學家指出，多數超級地球都是水世界，如果整個地球都被單一、巨大的海洋所覆蓋，在這樣的水世界出現類似地球人類的智慧生命，太空探索並非完全不可能。

希普克指出，水世界星球上的火箭可以從漂浮的浮筒結構上發射，或者直接從水面上發射，水下潛艇火箭發射使用傳統爆炸物將水蒸發為蒸汽。爆炸氣體的壓力使導彈在管子中向上運動，這對從水下潛艇發射的洲際彈道導彈非常有效。

但是超級地球水面發射複雜性可能並不適用地球海洋火箭發射理論觀點，相比之下，陸地發射條件可能與地球人類陸地發射火箭相近。更有可能的是，希普克說超級地球生命將必須發展其他方式進入太空，其中包括：核動力火箭（但潛在巨大危險）和太空電梯（只有外星人進入太空之後才能建造）。

牛津大學未來人類研究所研究員安第斯·桑德伯格很喜歡這篇最新研究報告，但是他表示，超級地球很可能是水世界，這意味著製造火箭會遇到金屬材料缺乏的困境，很可能讓生命開始變得困難，因為這可能對於早期生物分子需要一個潮濕-乾燥循環。不管怎樣，希普克的研究報告表明，有一些物理條件最終會阻止太空殖民計劃。對於我們來講，這似乎是不可能的，因此希普克的論文可能解釋為什麼我們的地球沒有被外星人造訪過。

哈佛大學天文系主任阿維·洛布稱，這篇最新研究報告僅是一個開始，關鍵的一點是脫離軌道比脫離地球表面更具挑戰性，這是我們為什麼在地球上幸運生存的另一個重要因素。我們不僅可以很容易地逃離地球引力，而且我們還能相對容易地脫離太陽引力（從地球位置角度太陽逃逸速度為每秒42千米），這就是為什麼我們能夠將「旅行者號」探測器和「新視野號」探測器發射至太陽系邊緣區域。

但是洛布在一份研究報告中指出，一些系外行星——特別是那些環繞矮恆星的行星——可能會阻止智慧生命進入太空並開始星際旅行。如果化學燃料火箭不夠強大，這些探測器需要像太陽帆這樣的替代技術。像這樣的研究讓我們意識到我們的星球是多麼地特殊，希望我們的文明繼續下去，我們能夠繼續享受自己的特殊宇宙地位。

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