Читать интересную книгу Российская Академия Наук - Алексей Турчин

Важно, однако, подчеркнуть, что как сверхновая или новая Солнце, исходя из наших физических представлений, вспыхнуть не может.

Вместе с тем, чтобы прервать разумную жизнь на Земле, Солнцу достаточно разогреться на 10 процентов за 100 лет (что повысило бы температуру на Земле на 10-20 градусов без парникового эффекта, но с учётом парникового эффекта бы, скорее всего, оказалось выше критического порога необратимого потепления). Такие медленные и редкие изменения температуры звёзд солнечного типа было бы трудно заметить астрономическими методами при наблюдении солнцеподобных звёзд – поскольку только недавно достигнута необходимая точность оборудования. (Кроме того, возможен логический парадокс следующего вида: солнцеподобные звёзды – это стабильные звёзды спектрального класса G7 по определению. Не удивительно, что в результате их наблюдения мы обнаруживаем, что эти звёзды стабильны.)

Итак, один вариант глобальной катастрофы состоит в том, что в результате неких внутренних процессов светимость Солнца устойчиво возрастёт на опасную величину (и мы знаем, что рано или поздно это произойдёт). В настоящий момент Солнце находится на восходящем вековом тренде своей активности, но никаких особых аномалий в его поведении замечено не было. Вероятность того, что это случится именно в XXI веке, ничтожно мала.

Второй вариант глобальной катастрофы, связанной с Солнцем, состоит в том, что сложатся два маловероятных события – на Солнце произойдёт очень крупная вспышка и выброс этой вспышки будет направлен на Землю. В отношении распределения вероятности такого события можно предположить, что здесь действует тот же эмпирический закон, что и относительно землетрясений и вулканов: 20 кратный рост энергии события приводит к 10 кратному снижению его вероятности (закон повторяемости Гутенберга–Рихтера). В XIX веке наблюдалась вспышка в 5 раз, по современным оценкам, более сильная, чем самая сильная вспышка в XX веке. Возможно, что раз в десятки и сотни тысяч лет на Солнце происходят вспышки, аналогичные по редкости и масштабности земным извержениям супервулканов. Всё же это крайне редкие события. Крупные солнечные вспышки, даже если они не будут направлены на Землю, могут несколько увеличить солнечную светимость и привести к дополнительному нагреву Земли. (Обычные вспышки дают вклад не более 0,1 процента).

В настоящий момент человечество неспособно как-либо повлиять на процессы на Солнце, и это выглядит гораздо более сложным, чем воздействие на вулканы. Идеи сброса водородных бомб на Солнце для инициирования термоядерной реакции выглядят неубедительно (но высказывались, что говорит о неутомимых поисках человеческим умом оружия судного дня).

Есть довольно точно просчитанный сценарий воздействия на Землю магнитной составляющей солнечной вспышки. При наихудшем сценарии (что зависит от силы магнитного импульса и его ориентации – он должен быть противоположен земному магнитному полю) эта вспышка создаст сильнейшие наводки в электрических цепях линий дальней передачи электроэнергии, что приведёт к выгоранию трансформаторов на подстанциях. В нормальных условиях обновление трансформаторов занимает 20-30 лет, и если все они сгорят, то заменить их будет нечем, поскольку потребуются многие годы на производство аналогичного количества трансформаторов, что будет трудно организовать без электричества. Такая ситуация вряд ли приведёт к человеческому вымиранию, но чревата мировым глобальным экономическим кризисом и войнами, что может запустить цепь дальнейшего ухудшения. Вероятность такого сценария трудно оценить, так как мы обладаем электрическими сетями только примерно сто лет.

Гамма-всплески

Гамма-всплески – это интенсивные короткие потоки гамма-излучения, приходящие из далёкого космоса. Гамма-всплески, по-видимому, излучаются в виде узких пучков, и поэтому их энергия более концентрированная, чем при обычных взрывах звёзд. Возможно, сильные гамма-всплески от близких источников послужили причинами нескольких вымираний десятки и сотни миллионов лет назад . Гамма-всплески происходят при столкновениях чёрных дыр и нейтронных звёзд или коллапсах массивных звёзд. Близкие гамма-всплески могли бы вызывать разрушение озонового слоя и даже ионизацию атмосферы. Однако в ближайшем окружении Земли не видно подходящих кандидатов ни на источники гамма-всплесков, ни на сверхновые (ближайший кандидат в источник гамма-всплеска, Эта Киля – достаточно далеко – порядка 7000 световых лет и вряд ли ось её неизбежного в будущем взрыва будет направлена на Землю). Поэтому, даже с учётом эффекта наблюдательной селекции, который увеличивает частоту катастроф в будущем по сравнению с прошлым в некоторых случаях до 10 раз (см. мою статью «Природные катастрофы и антропный принцип») вероятность опасного гамма-всплеска в XXI веке не превышает тысячных долей процента. Тем более люди смогут пережить даже серьёзный гамма-всплеск в различных бункерах.

Опасность гамма-всплеска в его внезапности – он начинается без предупреждения из невидимых объектов и распространяется со скоростью света. В любом случае, гамма всплеск может поразить только одно полушарие Земли, так как длится только несколько секунд или минут.

Подобные же рассуждения верны для очень маловероятного события – столкновения с релятивистской частицей сверхвысоких энергий, энергия которой достаточная, чтобы произвести сильный взрыв. (Однако у распределения частиц космических лучей по энергиям по энергиям «тяжёлый хвост» и происхождение этих частиц не очень понятно.)

Активизация ядра галактики (где сидит огромная чёрная дыра) тоже очень маловероятное событие. В далёких молодых галактиках такие ядра активно поглощают вещество, которое закручивается при падении в аккреционный диск и интенсивно излучает. Это излучение очень мощное и может препятствовать возникновению жизни на планетах. Однако ядро нашей галактики очень велико и поэтому может поглощать звёзды почти сразу, не разрывая их на части, а значит, с меньшим излучением. Кроме того, оно вполне наблюдаемо в инфракрасных лучах (источник Стрелец А), но закрыто толстым слоем пыли в оптическом диапазоне, и рядом с чёрной дырой нет большого количества вещества, готового к поглощению ею, – только одна звезда на орбите с периодом в 5 лет, но и она может летать ещё очень долго. И главное, оно очень далеко от Солнечной системы.

Сверхновые

В окрестностях Солнца нет звёзд, которые могли бы стать опасными сверхновыми. (Ближайшие кандидаты – Мира и Бетельгейзе – находятся на расстоянии сотен световых лет.) Кроме того, излучение сверхновой является относительно медленным процессом (длится месяцы), и люди могут успеть спрятаться в бункеры. Наконец, только если опасная сверхновая будет строго в экваториальной плоскости Земли (что маловероятно), она сможет облучить всю земную поверхность, в противном случае один из полюсов уцелеет.

Глобальное потепление

Глобальное потепление связано как с рядом естественных природных процессов, так и с «суммой технологий», созданных человеком, поэтому к чисто природным рискам его можно отнести только условно. Глобальное потепление можно также назвать классическим примером опасного процесса, в отношении которого действует множество факторов, делающих его «непостижимым».

Ограниченное глобальное потепление на несколько градусов не приведёт к вымиранию человечества, поскольку даже таяние ледников в прошлом не привело к гибели всех людей. Поэтому призывы к экономии электричества как к способу спасения мира являются определённой натяжкой, которая только подрывает доверие к самой идее об опасности потепления.

Не общепризнанной, но принимаемой несколькими исследователями возможностью глобальной катастрофы является парниковая катастрофа, называемая по-английски «неограниченно растущий парниковый эффект» (runaway greenhouse effect). О нём пишет А.В.Карнаухов в статьях «К вопросу об устойчивости химического баланса атмосферы и теплового баланса Земли» , «Парниковая катастрофа» , Иващенко О.В. «Изменение климата и изменение циклов обращения парниковых газов в системе атмосфера-литосфера-гидросфера - обратные связи могут значительно усилить парниковый эффект» и А. Ваганов «Сценарии парниковой катастрофы» . Из зарубежных учёных можно отметить Дж. Атченсона, который утверждает, что за счёт цепной реакции дегазации газовых гидратов температура может вырасти на несколько градусов в ближайшие годы, а не за сто лет .

В отличие от продвигаемой средствами массовой информации концепции парникового эффекта, которая утверждает, что при худшем сценарии температура Земли возрастёт на 2-6 градуса и уровень океана повысится на несколько метров, эти исследователи утверждают, что парниковый эффект находится на пороге необратимости, пройдя который, он войдёт в фазу положительной обратной связи, и температура Земли возрастёт на десятки или сотни градусов, делая жизнь на Земле невозможной. Это связано, в частности, с тем, что водяной пар (не в форме облаков, а растворённый в воздухе) является сильнейшим парниковым газом – а запасы готовой испаряться воды на Земле огромны. Кроме того, постепенное увеличение светимости Солнца (в сравнении с предыдущими эпохами глобальных потеплений), увеличение длины земных суток, накопление углекислого газа и снижение растворимости углекислого газа в океанах с ростом температуры работают на то, чтобы сделать парниковый эффект более сильным. Но ещё один фактор чреват резким увеличением парникового эффекта – разрушение огромных запасов газовых гидратов на дне моря, которое приведёт к выделению в атмосферу больших количеств метана – сильнейшего парникового газа . Разрушение газовых гидратов может принять характер цепной реакции, что уже однажды произошло 55 миллионов лет назад, когда температура Земли повысилась на несколько тысяч лет примерно на 10 градусов (Поздне-палеоценовый термальный максимум). Однако тогда гидратов было гораздо меньше. Возможно, что понимание рисков необратимой катастрофы уже в этом веке стоит за усилиями правительств по снижению выбросов парниковых газов. Этот сценарий можно назвать Венерианским, потому что именно благодаря парниковому эффекту на поверхности Венеры температуры составляет более 400 С, при том, что в силу высокого альбедо – ярко белые облака – она получает меньше солнечной энергии, чем Земля. Глобальное потепление является системным риском, поскольку в нём увязано множество разных факторов: Солнце, земные недра, океаны, человек, политика, вулканизм.