нашей планеты. А если бы гравитация была еще выше? Человеку точно было бы некомфортно: мы не приспособлены к жизни в таких условиях.
Какой в принципе может быть жизнь на планетах с высокой гравитацией? Как бы она адаптировалась к этим трудным условиям?
Мы будем рассматривать формы жизни на планетах, где гравитация выше земной, но не более чем в два раза. Такие планеты потенциально могут представлять интерес для колонизации. Планеты с гравитацией, которая превышает земную в разы, для жизни в человеческом понимании не подойдут.
Таких планет очень много. Для сравнения, ускорение свободного падения для Юпитера – планеты, которая в 317,8 раза по массе превосходит Землю, – всего в 2,5 раза выше земного.
Много ли в нашей галактике планет с высокой гравитацией?
Да, это довольно распространенное явление. Всего ученым известно около 5000 экзопланет. И большинство из них – крупные объекты с массой гораздо большей, чем у Земли.
С другой стороны, у ученых пока нет ответа на вопрос, правда ли крупных планет больше или просто мы их находим, потому что планеты-гиганты проще обнаружить.
В любом случае, в Солнечной системе кроме Земли есть четыре планеты крупнее и три – помельче. А значит, планеты с высокой гравитацией – скорее норма для нашей галактики.
Большие или маленькие животные
В кинематографе и компьютерных играх часто фигурируют разумные расы, которые появились на планетах с высокой гравитацией. Все они выглядят крупными монстрами с крепким, плотным телом.
Есть две гипотезы о том, насколько крупными будут местные формы жизни. И основаны эти гипотезы на моделировании плотности атмосферы. У большинства гигантских планет атмосфера будет плотнее земной. В таких условиях, скорее всего, будут процветать крупные формы жизни.
Если же концентрация газа невелика, то здесь вероятнее формы жизни, напоминающие небольших пауков.
Важная особенность мира с высокой гравитацией: последствия от падения здесь гораздо серьезнее. Поэтому нужны крепкие мышцы – не только чтобы передвигаться, но и чтобы быть максимально устойчивым. И желательно много ног, как у фантастических элкоров из вселенной Mass Effect.
Вполне вероятно, что тут вообще не будет двуногих существ, а вот обладатели шести и более конечностей вполне возможны. Это нужно, чтобы походка была стабильной, а центр тяжести расположен ближе к поверхности.
Мощные органы
У планет с высокой гравитацией атмосфера, как правило, плотнее. Поэтому и легкие должны быть мощнее, чтобы вдыхать и обрабатывать плотный воздух.
Нагрузка на сердце тут также выше: нужно перекачивать кровь вопреки большой силе тяжести.
Гигантские насекомые
Важное ограничение по размеру насекомых – концентрация кислорода. Это связано со спецификой их дыхания. У насекомых принципиально другая сердечно-сосудистая система. Их гемолимфа находится в полости и не разносится по сосудам. Кислород в ткани у насекомых переносит развитая система трахей. И скорость попадания кислорода из воздуха в гемолимфу зависит от концентрации кислорода в воздухе. Чем кислорода больше, тем этот процесс эффективнее.
Кстати, на нашей планете уже существовали гигантские насекомые, например стрекозы. И гигантские многоножки артроплевры, которые вырастали в длину до двух с половиной метров. В доисторические времена кислорода было больше, и это снимало ограничения на размер.
Такие животные, как гигантские артроплевры, на экзопланетах весьма вероятны. Ведь они «стелются» по земле, у них много ног – идеальная конструкция тела в условиях высокой гравитации.
Быть «плоским» в условиях высокой гравитации может быть выгодно, ведь ты перераспределяешь давление по всему телу.
Впрочем, на такой планете не только насекомые смогут достигать больших габаритов. Все животные в среднем могут быть крупнее за счет все той же концентрации кислорода.
Деревья в шляпах
Деревьям здесь не получится вертикально вырастать до гигантских размеров. Но ведь им нужно как-то получать энергию местной звезды для фотосинтеза? Да и в целом богатая флора нужна, чтобы насытить всю травоядную часть фауны.
Один из возможных вариантов решения проблемы – деревья со шляпками, подобными грибным. Это своеобразные солнечные батареи, которые смогут собирать максимум энергии звезды, не вырастая при этом до огромных размеров.
Боязнь высоты
В ходе эволюции у большинства животных здесь должна развиться боязнь высоты. Ведь падение может стать фатальным. Добавим к этому факт, что габариты у большинства местной фауны будут в целом выше земных.
Рефлексы также, скорее всего, будут выше, чем у земных животных. Все это связано с опасностью падений.
Могут ли появиться на такой планете летающие животные?
В массовом масштабе – точно нет. Может помочь, опять же, плотная атмосфера. В ней летающие животные смогут плавать, как киты в воде. Поэтому теоретически здесь возможны летающие гиганты. А атмосфера будет достаточно плотной, чтобы держать их вес, как вода держит кита.
Богатая водная фауна и никакого серфинга
Цена выхода из воды для местной фауны будет весьма высокой. И у них будет меньше мотивации осваивать сушу. Зачем выходить из воды, если она эффективно поддерживает большой вес?
Зато серфингистов в эти края точно не заманишь. Разве что начинающих. Дело в том, что волны в местных океанах будут маленькими.
Вулканы – редкие, но разрушительные
Чтобы вулкан начал выбрасывать лаву, здесь потребуется куда большее давление. И это будет приводить к тому, что вулкан долго будет копить в себе силы перед извержением.
Извержение вулканов будет на такой планете крайне редким явлением. Но куда более разрушительным. Одновременная работа нескольких вулканов будет приводить к катастрофам, сравнимым с падением астероида, убившего динозавров.
Цивилизации могут быть заперты на своих планетах
Если здесь есть разумная жизнь, ей гораздо сложнее покинуть пределы своей планеты.
Астрофизик из обсерватории Зоннеберга Майкл Гиппке смоделировал ситуацию, какие ресурсы нужны инопланетянам, чтобы преодолеть гравитацию своей планеты.
«Высокая гравитация делает космические перелеты с таких миров намного более сложными, поскольку необходимая топливная масса в данном случае будет расти
