Exoplanètes: des os humains capables de supporter une gravité élevée sur certains mondes habitables

La technologie ne sera pas le problème lorsque les colons de l’espace commenceront à installer des exoplanètes. Ils auront tout ce qu’il faut pour cultiver des aliments avec l’aide de bactéries génétiquement modifiées, pour fabriquer de l’hydrogène à partir de la photosynthèse semi-artificielle et pour se glisser entre les exoplanètes grâce à la technologie de la NASA. La question contrecarrera l’attraction de la gravité modifiée, qui, comme les scientifiques écrivent dans un nouveau arXiv preprint, est assez fort pour se casser les os. Mais certains types d’athlètes, disent-ils, se porteront beaucoup mieux que d’autres.

Lors de la pré-impression du mois d’août, des scientifiques de l’Université de Zagreb, en Croatie, calculent la gravité d’un squelette humain avant qu’elle ne se brise et que ses muscles ne soient plus utilisables. À l'aide d'un modèle mathématique, ils ont conclu que des humains spécialement entraînés pourraient survivre avec une gravité maximale d'environ 5 g, une «limite supérieure» qui «ne pourrait être atteinte que par une poignée d'astronautes». La gravité terrestre, à titre de comparaison, est de 1 g. qui fait tomber des objets vers la Terre à une vitesse de 9,8 m / s². Un g plus élevé, que les scientifiques s'attendent à trouver sur certaines exoplanètes identifiées, tire vers le bas sur le corps avec une force beaucoup plus grande.

"Nous considérons que ce travail est important en raison de l'émergence récente d'un grand nombre d'exoplanètes découvertes", a déclaré le co-auteur de l'étude et professeur associé à l'Université de Zagreb, Nikola Poljak, Ph.D. Inverse. «Si, dans le futur lointain, nous devons en rechercher un qui ressemble le plus à la Terre. Toutefois, si cela n’est pas possible, nous devons examiner les conditions dans lesquelles nous pourrions vivre à long terme, notamment la gravité de la surface. »

Selon Poljak, ces découvertes peuvent nous aider à affiner notre recherche d’un monde habitable parmi la multitude d’exoplanètes découvertes chaque année et à prédire ce qui “arrivera à notre espèce au fil du temps” dans l’espace. Les données existantes sur les exoplanètes ont permis à Poljak et à son équipe de calculer que, sur les 3 605 exoplanètes confirmées en janvier 2018, environ 469 avaient les rayons et la masse suggérant une limite supérieure gravitationnelle constante de 5 g. Selon leur analyse, cela signifie que ces exoplanètes sont les mieux adaptées au système musculo-squelettique humain sans nécessiter le fardeau d'une combinaison spatiale.

«Nos calculs ne comportaient pas de combinaisons ni de technologies», explique Poljak. «Avec ceux-ci, vous pourriez augmenter la limite que nous calculons énormément. Cependant, il ne serait pas très pratique de se promener dans une combinaison spatiale toute sa vie."

Le modèle de l’équipe a calculé comment les propriétés de l’os humain changeraient si elles étaient soumises à des champs gravitationnels supérieurs à 1 g de la Terre. Estimant que l'attraction gravitationnelle est beaucoup plus forte lorsqu'une personne bouge plutôt que de rester couchée, ils ont déterminé qu'une force de gravitation de 10 g serait suffisante pour briser les os d'un humain qui courait à un rythme rapide. Une force de 5 g serait inconfortable - provoquant une augmentation de votre volume sanguin et de votre tension artérielle et pouvant éventuellement provoquer des vertiges, des nausées et de la fatigue - mais vivable.

Bien sûr, cela ne signifie pas que n'importe quelle personne forte puisse zoomer dans l'espace et vivre confortablement. Poljak dit que l'entraînement pour des sports spécifiques rend certains athlètes plus susceptibles de réussir dans les régions de plus haute densité que d'autres.

«Nous pensons que les personnes susceptibles de vivre normalement dans de telles conditions sont celles qui sont en bonne santé et dont les muscles du bas du corps sont bien développés, car ce sont les plus importants pour la marche», explique Poljak. «Si vous pensez en termes d’athlètes, pensez aux cyclistes, aux patineurs sur glace ou aux coureurs de longue distance.»