Алексей Турчин - Война и еще 25 сценариев конца света

Важно, однако, подчеркнуть, что как сверхновая или новая звезда 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, а с учетом парникового эффекта, скорее всего, температура оказалась бы выше критического порога необратимого потепления).

Итак, один из вариантов глобальной катастрофы заключается в том, что в результате внутренних процессов светимость Солнца устойчиво возрастет на опасную величину (и мы знаем, что рано или поздно это произойдет). 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 одновременно произойдут два маловероятных события – очень крупная вспышка на Солнце и ее выброс в направлении Земли. Можно предположить, что в распределении вероятности такого события 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 более сильная, чем самая сильная вспышка в XX веке. Возможно, что один раз в десятки и сотни тысяч лет на Солнце происходят вспышки, аналогичные по редкости и масштабности земным извержениям супервулканов. Но все же это крайне редкие события. Крупные солнечные вспышки, даже если они не будут направлены в сторону Земли, могут увеличить солнечную светимость и привести к дополнительному нагреву Земли. (Обычные вспышки дают вклад не более 0,1 процента.)

В настоящий момент человечество не способно 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 (однако такие идеи высказывались, что говорит о неутомимых поисках человечеством оружия судного дня). Есть довольно точно просчитанный сценарий воздействия на Землю магнитной составляющей солнечной вспышки. При наихудшем сценарии (он 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 приведет к выгоранию трансформаторов на подстанциях. В нормальных условиях обновление трансформаторов занимает 20–30 лет, и если все они сгорят, то заменить их будет нечем – на производство аналогичного количества трансформаторов потребуются многие годы, что организовать без электричества будет трудно. Это вряд ли приведет к человеческому вымиранию, но такая ситуация чревата мировым глобальным экономическим кризисом и войнами, а это может запустить цепь дальнейшего ухудшения ситуации.

Гамма-всплески – это интенсивные короткие потоки гамма-излучения, приходящие из далекого космоса. Гамма-всплески, по-видимому, излучаются в виде узких пучков, и поэтому их энергия более концентрированна, чем при обычных взрывах звезд. Возможно, сильные потоки излучения от близких источников послужили причиной вымирания некоторых видов живых существ десятки и сотни миллионов лет назад. [65] См. обзор теории и рисков гамма-всплесков: Штерн Б. Гамма-всплески: секундные катастрофы галактического масштаба. http://www.scientific.ru/journal/burst2.html

Предполагается, что гамма-всплески происходят при столкновениях черных дыр и нейтронных звезд или при коллапсе массивных звезд. Если бы такого рода события произошли где-то сравнительно близко, это могло бы вызвать разрушение озонового слоя и даже ионизацию атмосферы.

Однако в ближайшем окружении Земли не видно подходящих кандидатов на роль соответствующего источника гамма-излучения. (Ближайший такой кандидат, звезда Эта Киля, – достаточно далеко, порядка 7000 световых лет, и вряд ли ось ее неизбежного в будущем взрыва будет направлена на Землю: гамма-всплески распространяются в виде узконаправленных пучков-джетов. У потенциальной гиперновой звезды WR 104, находящейся на почти таком же расстоянии, ось направлена почти в сторону Земли. [66] Binary «deathstar» has Earth in its sights. Cosmos magazine, 1 March 2008. http://www.cosmosmagazine.com/node/1878 Но эта звезда взорвется в течение ближайших нескольких сотен тысяч лет, что означает шанс катастрофы в XXI веке менее 0,1 процента, а с учетом неопределенности параметров ее вращения и наших знаний о гамма-всплесках – и еще меньше [67] WR 104: Technical questions. http://www.physics.usyd.edu.au/~gekko/pin-wheel/techfaq.html ). Поэтому, даже с учетом 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. При этом люди смогут пережить его в бункерах.

Оценивая риск гамма-всплексов, Борис Штерн пишет: «Возьмем умеренный случай энерговыделения 10 52эрг и расстояние до всплеска 3 парсека, 10 световых лет, или 10 19 см – в таких пределах от нас находится с десяток звезд. На таком расстоянии за считанные секунды на каждом квадратном сантиметре попавшейся на пути гамма-квантов планеты выделится 10 13эрг. Это эквивалентно взрыву атомной бомбы на каждом гектаре неба! Атмосфера не помогает: хоть энергия высветится в ее верхних слоях, значительная часть мгновенно дойдет до поверхности в виде света. Ясно, что все живое на половине планеты будет истреблено мгновенно, на второй половине чуть позже за счет вторичных эффектов. Даже если мы возьмем в 100 раз большее расстояние (это уже толщина галактического диска и сотни тысяч звезд), эффект (по атомной бомбе на квадрат со стороной 10 км) будет тяжелейшим ударом, и тут уже надо серьезно оценивать – что выживет, и выживет ли вообще что-нибудь». [68] Штерн Б. Указ. соч.

Штерн полагает, что такого рода всплески в нашей галактике случаются в среднем один раз в миллион лет. И если что-то такое произойдет на звезде WR 104, это может вызвать интенсивное разрушение озонового слоя на половине планеты. Возможно, гамма-всплеск стал причиной Ордовикового вымирания 443 миллиона лет назад, когда погибло 60 процентов видов живых существ. По мнению Джона Скейло (John Scalo) и Крейга Уилера (Craig Wheeler), гамма-всплески оказывают существенное влияние на биосферу нашей планеты приблизительно каждые пять миллионов лет. [69] Melott A., Lieberman В., Laird С, Martin I., Medvedev M., Thomas B. Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction? http://arxiv.org/abs/astro-ph/0309415 . На русском языке: Гамма-лучи могли вызвать на Земле ледниковый период. http://www.membrana.ru/arti-cles/global/2003/09/25/200500.html