Exoplanets: Mänskliga ben kan hantera hög gravitation på vissa bebodda världar

Tech kommer inte vara problemet när rymdkolonister börjar lösa exoplaneter. De kommer att ha vad som krävs för att odla mat med hjälp av genetiskt manipulerade bakterier, göra vätebränsle från semi-artificiell fotosyntes och zip mellan exoplaneter med NASA-tekniker. Frågan kommer att motverka draget av förändrad tyngdkraft, som, som forskare skriver i en ny arXiv preprint, är tillräckligt stark för att bryta sina ben. Men vissa typer av idrottare, rapporterar de, kommer att vara mycket bättre än andra.

I pre-printen i augusti beräknar vetenskapsmän från Kroatiens universitet i Zagreb graden av tyngdkrav som ett mänskligt skelett kan hantera innan det bryts och dess muskler blir värdelösa. Med hjälp av en matematisk modell drog de slutsatsen att specialutbildade människor kunde överleva med en maximal tyngdkraft på ca 5 g, en "övre gräns" som "endast kunde uppnås av en handfull astronauter." Jordens gravitation är i jämförelse 1 g, vilket gör att föremålen faller mot jorden med en hastighet av 9,8 m / s². En högre g, vilken forskare förväntar sig att hitta på några identifierade exoplaneter, drar nedåt på kroppen med mycket större kraft.

"Vi anser att det här arbetet är viktigt på grund av att ett stort antal upptäckta exoplaneter uppstått nyligen, säger studieförfattare och professor Nikola Poljak, professor vid universitetet i Zagreb, Ph.D. Omvänd. "Om vi, någon gång i framtiden, måste leta efter en som mest liknar jorden. Men om detta inte är möjligt måste vi överväga vilka villkor, inklusive yttyngd, vi kunde leva på för lång sikt."

Poljak säger att dessa fynd kan hjälpa till att begränsa vår sökning efter en beboelig värld bland de mängder exoplaneter som upptäckts varje år och förutsäga vad som kommer "hända med vår art över tiden" i rymden. Existerande exoplanetdata tillåter Poljak och hans team att beräkna det av de 3 605 exoplaneter som bekräftades från januari 2018, har ungefär 469 radius och massa för att föreslå en gravitationskonstant övre gräns på 5 g. Enligt deras analys betyder det att dessa exoplaneter är bäst lämpade för det mänskliga muskuloskeletala systemet utan att kräva en rymdfärds belastning.

"Våra beräkningar innehöll inte några drag eller teknik," förklarar Poljak. "Med dem kan du öka gränsen som vi beräknar oerhört. Men det skulle inte vara väldigt praktiskt att gå runt i en rymdfärg hela ditt liv."

Lagets modell beräknade hur mänskliga benets egenskaper skulle förändras när de utsattes för gravitationsfält starkare än jordens 1 g. Motivering att dragningen av gravitationskraften är mycket starkare när en person rör sig istället för att lägga sig, bestämde de att en gravitationsstyrka på 10 g skulle vara tillräcklig för att bryta benen hos en människa som körde i snabb takt. En styrka på 5 g skulle vara obekväma - vilket medför att blodvolymen och blodtrycket stiger och eventuellt utlöser yrsel, illamående och trötthet - men livsdugliga.

Det betyder naturligtvis inte att bara någon stark person kan zooma upp i rymden och leva bekvämt. Poljak säger att träningen för specifika sporter gör vissa idrottare mer benägna att lyckas i regioner med högre tyngd än andra.

"Vi tror att de personer som mest sannolikt kan leva normalt under sådana förhållanden är de som har god hälsa och har välutvecklade kroppar i underkroppen, eftersom det är det viktigaste att gå," säger Poljak. "Om du tycker om idrottare, tänk cyklister, skridskoåkare eller långdistanslöpare."