Exoplanets: Human Bones kan håndtere høj tyngdekraft på nogle beboelige verdener

Tech vil ikke være problemet, når rumkolonister begynder at afvikle exoplaneter. De får hvad der kræves for at dyrke mad ved hjælp af genetisk manipulerede bakterier, gøre hydrogenbrændstof fra semi-kunstig fotosyntese og lynlås mellem exoplaneter med NASA-teknikker. Problemet vil modvirke træk af ændret tyngdekraft, som, som forskere skriver i en ny arXiv preprint, er stærk nok til at bryde deres knogler. Men visse typer atleter, de rapporterer, vil være langt bedre end andre.

I august-preprintet beregner forskere fra Kroatiens Zagreb-universitet de gravitationsgrader, et menneskeligt skelet kan klare, før det går i stykker, og dets muskler gøres ubrugelige. Ved hjælp af en matematisk model konkluderede de, at specialuddannede mennesker kunne overleve med en maksimal tyngdekraft på ca. 5 g, en "øvre grænse", der "kun kunne opnås af en håndfuld astronauter." Jordens tyngdekraft er til sammenligning 1 g, som får objekter til at falde mod jorden med en hastighed på 9,8 m / s². En højere g, som forskere forventer at finde på nogle identificerede eksoplaneter, trækker nedad på kroppen med langt større kraft.

"Vi anser dette arbejde for at være vigtigt på grund af en nylig fremkomst af et stort antal opdagede eksoplaneter," fortæller medforfatter og Universitetslektor i Zagreb, professor Nikola Poljak, Ph.D. Inverse. "Hvis vi engang i den fjerne fremtid skal vi kigge efter en, der ligner mest på jorden. Men hvis dette ikke er muligt, skal vi overveje, hvilke betingelser, herunder overfladens tyngdekraften, vi kunne leve i på lang sigt."

Poljak siger, at disse fund kan hjælpe med at indsnævre vores søgning efter en beboelig verden blandt de mange eksoplaneter, der opdages hvert år, og forudsige, hvad der vil "ske med vores art over tid" i rummet. Eksisterende exoplanet data tillod Poljak og hans hold at beregne det ud af de 3.605 eksoplaneter bekræftet fra januar 2018, omkring 469 har radius og masse til at foreslå en gravitations konstant øvre grænse på 5 g. Ifølge deres analyse betyder det, at disse exoplaneter passer bedst til det menneskelige muskuloskeletale system uden at kræve en rumdragt.

"Vores beregninger indeholdt ikke nogen dragter eller teknologi," forklarer Poljak. "Med dem kan du øge den grænse, vi beregner uhyre. Men det ville ikke være meget praktisk at gå rundt i et mellemrum hele dit liv."

Holdets model beregnede hvordan menneskets knogler ville ændre sig, når de blev udsat for gravitationsfelter stærkere end jordens 1 g. Begrundelse for at træk af gravitationsstyrke er meget stærkere, når en person bevæger sig frem for at lægge, fastslog de, at en gravitationsstyrke på 10 g ville være tilstrækkelig til at bryde knoglerne af et menneske, der kører i et hurtigt tempo. En styrke på 5 g ville være ubehageligt - hvilket får dit blodvolumen og blodtryk til at stige og muligvis udløser svimmelhed, kvalme og træthed - men livlig.

Det betyder selvfølgelig ikke, at bare enhver stærk person kunne zoome op i rummet og leve behageligt. Poljak siger, at træningen til bestemte sportsgrene gør det muligt for bestemte atleter at lykkes i regioner med højere tyngdekraft end andre.

"Vi tror, ​​at de personer, der mest sandsynligt kan leve normalt under sådanne forhold, er dem, der har et godt helbred og har veludviklede underkroppens muskler, da de er de vigtigste til at gå," siger Poljak. "Hvis du tænker på atleter, tyk cyklister, skøjteløbere eller langdistance løbere."