Если бы людям пришлось отправиться с Земли на другую планету, которая была бы экзопланетой в 5 раз больше массы Юпитера, смогли бы они выжить?

Нет.

Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а вам нужно в 5 раз больше, что дает примерно 1600-кратную массу Земли.

Такая большая масса каменистой планеты требует (используя формулу для объема сферы V=4/3πr^ ³ и предполагая, что планета имеет плотность Земли) радиус в 7,25 раз больше, чем у Земли.

Подставив 1600-кратную массу и 7,25-кратный радиус в универсальный закон всемирного тяготения Ньютона (F = Gm ₁ м ₂ /r^ ² ), приняв земную гравитацию за «1», гравитация на поверхности такой планеты будет в 30,5 раз больше, чем земная .

Вас раздавит собственная масса.

Не как таковой

«Каменная планета, похожая на Землю» — вот в чем ваша проблема: планета в пять раз больше Юпитера не может быть «каменистой, похожей на Землю», потому что она слишком велика, чтобы легкие газы могли улетучиваться во время ее ранней жизни.

Итак, он станет газовым гигантом — огромным газовым гигантом. Если только вы не создадите какой-то механизм, чтобы очистить его от всех легких газов, но в этом случае у вас останется каменный шар с гравитацией на поверхности, более чем в 30 раз превышающей земную, — это никоим образом не может быть колонизировано.

Однако у газового гиганта есть перспективы. Вы можете представить мир, подобный Сатурну, с очень плотным ядром и остальной частью, состоящей из легких элементов, так что «поверхность» находится достаточно далеко, чтобы гравитация ядра упала до чего-то, что человек может выжить — не более Я бы сказал, вдвое больше земной гравитации. Вы все равно получите жителей типа Аарна Манро - приземистых, вероятно, не очень долгоживущих из-за проблем с сердцем и кровообращением. Но они проживут достаточно долго.

Чтобы обеспечить им достаточно твердую поверхность, вы можете представить себе очень большие плавучие «острова», состоящие из аналогов псевдоводорослей, эволюционировавших так, чтобы быть плавучими и достигать солнечного света.

Ладно, каменистая планета 5-J.

Может ли существовать такая планета? Да. Несколько невероятных, но не невозможных механизмов могут привести к бедному легким газом каменистому миру, который не является также ядром необитаемого газового гиганта.

В любом случае там будет много соединений кислорода, и, вероятно, какой-то организм мог бы начать с этого и создать пригодную для дыхания атмосферу, если солнечный свет может достичь поверхности (например, в случае Сатурна и Юпитера он не мог).

Значительный гравитационный коллапс можно было бы предотвратить вручную, если бы прошло достаточно времени, или выдвинуть гипотезу о двухэтапном планетарном формировании — сначала плотное каменистое ядро, затем значительное охлаждение и, наконец, тяжелая очень поздняя бомбардировка с новым повышением температуры ядра, которое не не влияет на внешние слои. Они, в свою очередь, не разрушаются так сильно; их кинетическая энергия высвобождается за счет кипения исходной атмосферы легких газов (нужна молодая звезда поблизости, чтобы обеспечить необходимый массивный солнечный ветер). В конце концов, мы остаемся с огненным угольком, задушенным силикатной пылью, азотом и водяным льдом, полностью лишенным воздуха, но медленно испаряющимся по мере того, как поверхность окисляется. Умудряйтесь как-то терять водород.

У нас было бы ядро ​​с массой 2 к 3 Юпитера, скажем, 2,5 (т.е. 800 масс Земли), с тяжелыми металлами, в основном никель-железо и силикаты, и средней плотностью около 15 кг/дм ³ . Это дает нам радиус (для ядра) 42380 км. Следующие 2,5 Дж массы образуют оболочку с меньшей плотностью — скажем около 4, даже если это в основном легкие силикаты. Гравитация на границе оболочки составляет около 18 G, а давления достаточно, чтобы сжать их до более высокой плотности.

«Мантия» содержит еще 800 масс Земли из силикатов с относительно низкой плотностью и имеет толщину около 28880 км. Поверхностная плотность составляет около 2,5, но таким образом общий радиус планеты увеличивается до колоссальных 72 300 км. Это дает нам поверхностную гравитацию «всего» 6,5 G. Особенно в морях жизнь более чем возможна.

Давление может быть сколь угодно низким (просто удалите атмосферные газы), гравитационный колодец достаточно глубок, чтобы не бояться потерять атмосферу. На самом деле, проблема будет заключаться в потере достаточного количества атмосферы, чтобы то, что осталось, было больше похоже на воздух, чем на густой суп.

Человеческая жизнь могла бы стать возможной при некотором генерировании; см. этот ответ и прикрепленные к нему таблицы. Достаточно длительная выживаемость до 4G для немодифицированных людей демонстрируется также продолжительностью жизни нездоровых, страдающих морбидным ожирением людей с массой тела до трех-четырехкратной нормы; вполне возможно, что здоровые люди могли бы жить не хуже, а, вероятно, намного лучше. Добавьте немного сплайсинга генов от жирафов и горбатых китов для адаптации к резким изменениям давления и улучшения кровообращения, помните, что людям удавалось процветать с ожидаемой продолжительностью жизни всего 35 лет, и планета действительно пригодна для колонизации.

• Поверхность планеты будет примерно в 125 раз больше, чем у Земли.

• Время вращения планеты в 24 часа привело бы к скорости поверхности в одиннадцать раз больше земной; это оказало бы заметное влияние на погодные условия . Я не рассчитывал центробежный эффект на гравитацию, но он будет пропорционально выше, чем у Земли.

• Скорость убегания может быть недостижима с обычными ракетами, что может быть непрактично (опять же, я не занимался математикой ).

Конечно, да . Например, Сатурн в 10 раз больше Земли, а сила тяжести на его поверхности меньше, чем у Земли.

г~ м/р ²

Итак, если планета содержит 1500 масс Земли, как вы хотите (примерно в 300 раз больше массы Юпитера), ее радиус должен быть примерно в 40 раз больше Земли или в 3 раза больше Юпитера. Просто ваша большая планета почти пуста внутри, например, вся ее внутренность заполнена металлическим Водородом, то есть очень легким, якобы (его еще никто не видел), плюс огромный водный океан на поверхности.

И у такой планеты тоже будет гравитация такая же, как у Земли.

Возникнет еще одна серьезная проблема - если распределение газов на такой планете будет традиционным, то давление на ее поверхность будет очень большим. Чтобы компенсировать это, у вашей планеты в прошлом должно быть какое-то серьезное столкновение, которое лишило ее большей части атмосферы. Разреженная земная атмосфера поможет и в решении третьей проблемы - планета будет прогреваться изнутри. Так что ставить нужно подальше от солнца, чтобы температурный баланс был в районе 20С+- немного.

Даже на гипотетической каменной планете сгодится другое решение — люди могут жить в каком-то верхнем слое атмосферы.

Один из способов выжить — подходить настолько близко, насколько вы можете справиться с гравитацией, а затем приближаться, как только разовьетесь и станете достаточно сильными. Оказавшись на поверхности планеты (металлический водород), можно терраформировать планету, заменив водородные океаны водой и водородную атмосферу с аналогичным балансом земных газов (кислород, азот и т. д.).

Когда человек разовьется достаточно, чтобы жить на поверхности планеты, он сможет вернуться на Землю и стать суперменом без лазерного излучения и почти нестареющим. Но вернувшись на Юпитер, они бы сильно постарели (судя по их линиям плотности времени из-за сильной гравитации).