Micuța planetă. Extras din ”What if?”

ce-ar fi dacaRandall Munroe este autorul celebrului blog xkcd, blog care îmbină întrebări cu fundament ştiinţific şi răspunsuri sub formă de bandă desenată + text. Munroe a construit roboți la Centrul de cercetare NASA (Langley) până în 2006, și de atunci încoace, prin ce face pe xkcd, este considerat unul dintre promotorii științei, printre fanii lui numărându-se și Bill Gates. Cartea What if? reunește o serie de răspunsuri la întrebări ipotetice, uneori ciudate. Randall Munroe răspunde cu rigoare științifică la aceste întrebări – de aici rezultând amuzamentul și farmecul acestei cărți.

Mai jos găsiți un extras din cartea What if? despre viața pe asteroidul Micului Prinț:

Întrebare Samantha Harper: Dacă un asteroid ar fi foarte mic, dar ar avea o masă foarte mare, ai putea trăi pe el, precum Micul Prinț?

wi1Răspuns: Micul Prinț, de Antoine de Saint‐Exupéry, este o poveste despre un călător venit de pe un asteroid aflat la mare distanță. Este o poveste simplă, tristă, profundă și memorabilă. (Deși nu toată lumea vede lucrurile astfel. Mallory Ortberg, care scrie pe site‐ul the‐toast.net, a rezumat povestea micului prinț astfel: un copil bogat îi cere supraviețuitorului unui accident de avion să‐i deseneze niște lucruri, după care îi critică talentul la desen).

Aparent, este o carte pentru copii, dar e dificil de stabilit precis care ar fi publicul vizat intenționat. Oricum, și‐a găsit o audiență, fără îndoială, pentru că este una dintre cele mai bine vândute cărți din istorie.

A fost scrisă în 1942. E interesant că în acele vremuri cineva a scris despre asteroizi, pentru că în 1942 noi nici nu prea știam, de fapt, cum arată asteroizii aceia. Și chiar și cu cele mai bune telescoape ale noastre, cei mai mari asteroizi nu erau mai mai mult decât un punct de lumină. De fapt, cam de pe acolo le vine și numele – cuvântul asteroid înseamnă „ceva care seamănă cu o stea“.

Noi am primit prima confirmare despre cum arată asteroizii în 1971, când naveta Mariner 9 a vizitat planeta Marte și a făcut câteva fotografii cu Phobos și Deimos. Aceste luni, considerate a fi fost niște asteroizi capturați pe orbita lui Marte, au cristalizat imaginea asteroidului ca fiind un fel de cartof cu cratere prin el. wi3

Înainte de anii 1970, era un lucru obișnuit ca science ­fiction‐ul să presupună că asteroizii ar fi rotunzi, precum planetele.

Micul prinț a dus lucrurile puțin mai departe, imaginând asteroidul ca pe o planetă mică, una cu gravitație proprie, cu aer și cu un trandafir. Nu are niciun rost să încercăm să analizăm științific această provocare, nu de alta, dar (1) nu este o poveste despre asteroizi și (2) începe cu o parabolă despre cât de stupizi sunt adulții când iau lucrurile prea literal.

În loc să ne folosim de știință ca să minimalizăm importanța acestei povești, hai să vedem ce ne aduce nou și interesant aceasta. Dacă ar exista cu adevărat un asteroid superdens, care să aibă destulă gravitație la suprafață cât să poți merge pe el, ar avea niște proprietăți destul de remarcabile.

Dacă asteroidul ar avea o rază de 1,75 m, atunci, pentru a avea la suprafață gravitația Pământului, ar trebui să aibă o masă de 500 de milioane de tone. Asta ar însemna cam cât masa combinată a tuturor oamenilor de pe Pământ.

wi4Dacă ai sta cu picioarele pe sol, ai experimenta forțe mareice. Picioarele ți‐ar fi mai grele decât capul, lucru pe care l‐ai resimți ca pe o senzație ușoară de întindere. Te‐ai simți de parcă ai fi întins pe o minge de cauciuc, curbată sau pe o învârtitoare, cu capul foarte aproape de centrul acesteia.

wi5Viteza de deplasare pentru a ieși din atmosfera planetei, la suprafața acesteia, ar fi de aproximativ cinci metri pe secundă. Adică mai puțin decât un sprint, dar tot destul de mare. Ca regulă generală, dacă nu poți să bagi mingea în coș, la baschet, de deasupra coșului, nu vei reuși să scapi de forța gravitațională a acestei planete sărind în sus.

wi6Totuși, ce e ciudat cu privire la această viteză de scăpare din atmosfera unei planete este că nu prea contează în ce direcție mergi. (…adică de asta ar trebui să se cheme „viteză de scăpare“ – faptul că nu mergi într‐o direcție anume (cum e și cu distincția dintre „viteză“ și „accelerație“) nu are, surprinzător, nicio importanță în cazul de față). Atât că dacă mergi mai repede decât viteza de scăpare, atâta vreme cât nu te îndrepți spre planetă, ci te îndepărtezi de ea, vei reuși să ieși de sub imperiul forței sale gravitaționale. Asta înseamnă că vei reuși să părăsești asteroidul alergând orizontal și sărind în gol de pe capătul unei rampe.

wi7Dar dacă n‐ai mers destul de repede cât să ieși de pe planetă, ai intra pe orbita din jurul acesteia. Viteza ta orbitală ar ajunge să fie de aproape trei metri pe secundă, cam viteza tipică la care facem jogging.

Doar că ar fi o orbită tare stranie.

Forțe mareice ar acționa asupra ta în câteva moduri diferite. Dacă ți‐ai întinde brațul în jos, spre planetă, ar atârna mult mai greu decât restul corpului. Și când, cu acest braț, ai atinge solul, restul corpului ar fi împins în sus, lucru care înseamnă că celelalte părți ale corpului ar simți încă și mai puțin gravitația. Efectiv, fiecare parte a corpului tău ar încerca să o ia pe o orbită diferită.

Un obiect orbitant de dimensiuni mari, aflat sub imperiul acestui tip de forțe mareice – să zicem, o lună – s‐ar separa, în principiu, în inele. (Cam asta se presupune că i s‐a întâmplat lui Sonic Ariciul.) Acest lucru nu ți s‐ar întâmpla și ție. Totuși, orbita pe care te‐ai înscrie ar deveni haotică și instabilă.

Acest tip de orbite a fost subiectul unui articol științific scris de Radu D. Rugescu și Daniele Mortari. Simulările realizate de aceștia au arătat că obiectele mari, de forme elongate, urmează traiectorii ciudate în jurul obiectelor față de care orbitează. Nici zona centrală în care se află concentrată masa acestora nu se mișcă pe elipsele tradiționale – unele adoptă orbite pentagonale, în vreme ce altele se rostogolesc haotic și se izbesc de planetă.

Acest tip de analiză ar putea avea, de fapt, aplicații tipice. Au existat diferite propuneri, de‐a lungul anilor, pentru folosirea unor pripoane lungi, spiralate, pentru a introduce diferite încărcături în puțurile gravitaționale sau a le scoate din aceste puțuri – un fel de lifturi spațiale care plutesc libere. Astfel de pripoane ar putea transporta încărcături către suprafața Lunii sau de pe suprafața Lunii sau să preia vehiculele spațiale de la marginea atmosferei terestre. Instabilitatea inerentă a multora dintre orbitele astfel priponite ridică provocări la adresa unui astfel de proiect.

Cât privește locuitorii asteroidului nostru superdens, ei ar trebui să fie foarte atenți – dacă ar alerga prea repede, s‐ar afla în pericolul de a intra pe orbită, de a se rostogoli și de a‐și pierde sendvișul în spațiu.

Din fericire, ar putea să sară fără probleme.

wi8Copyright © xkcd inc. și Publica, pentru ediția în limba română.