Алексей Турчин - Война и еще 25 сценариев конца света
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-всплескиГамма-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]
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] 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]). 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 1052 эрг и расстояние до всплеска 3 парсека, 10 световых лет, или 1019 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 1013 эрг. 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 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]
Даже далекий гамма-всплеск или иное высокоэнергетическое космическое событие может нести опасность радиационного поражения Земли – причем не только прямым излучением, которое атмосфера в значительной мере блокирует (лавины высокоэнергетичных космических частиц достигают земной поверхности), но и за счет образования в атмосфере радиоактивных атомов, что приведет к сценарию, схожему с применением кобальтовой бомбы. Кроме того, гамма-излучение вызывает окисление азота в атмосфере, в результате чего образуется непрозрачный ядовитый газ – диоксид азота, который, находясь в верхних слоях атмосферы, может блокировать солнечный свет и вызвать новый ледниковый период. Есть гипотеза, что нейтринное излучение, возникающее при взрывах сверхновых звезд, может в некоторых случаях приводить к массовому вымиранию живых существ, так как нейтрино упруго рассеиваются тяжелыми атомами, и энергия этого рассеивания достаточна для нарушения химических связей, а поэтому нейтрино чаще будут вызывать повреждения ДНК, чем другие виды радиации, имеющие гораздо большую энергию.[70]
Опасность гамма-всплеска – в его внезапности: он начинается из невидимых источников и распространяется со скоростью света. Но в любом случае он может поразить только одно полушарие Земли, так как длится только несколько секунд, самое большее – несколько минут.
Активизация ядра Галактики (где находится огромная черная дыра) – тоже очень маловероятное событие. В далеких молодых галактиках такие ядра активно поглощают вещество, которое закручивается при падении в аккреционный диск и интенсивно продуцирует очень мощное излучение, которое может препятствовать возникновению жизни на планетах. Однако ядро нашей Галактики очень велико, и поэтому может поглощать звезды 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 черной дырой нет большого количества вещества, готового к поглощению, – только одна звезда на орбите с периодом в 5 лет, но и она может летать еще очень долго. И главное, ядро очень далеко от Солнечной системы.
Кроме дальних гамма-всплесков бывают мягкие гамма-всплески, связанные с катастрофическими процессами на особых нейтронных звездах – магнитарах. Так, 27 августа 1998 года вспышка на магнитаре привела к мгновенному снижению высоты ионосферы Земли на 30 км, однако этот магнитар находился на расстоянии 20 000 световых лет. Магнитары в окрестностях Земли неизвестны, но и обнаружить их может оказаться непросто.
Наша оценка вероятности опасных гамма-всплесков может быть серьезно искажена действием эффекта наблюдательной селекции в духе антропного принципа; более того, может сказаться эффект «отложенного спроса» – то есть те звезды, которые «отложили» свой гамма-всплеск (точнее, мы их наблюдаем таковыми в силу антропного принципа), чтобы разумная жизнь на Земле могла сформироваться, теперь могут его осуществить. (Есть предположения, что жизнь во Вселенной крайне редка именно потому, что подавляющее большинство планет стерилизуются гамма-всплесками. Подробнее см. мою статью «Природные катастрофы и антропный принцип».[71])
Сверхновые звездыРеальную опасность для Земли представлял бы близкий взрыв сверхновой звезды на расстоянии до 25 световых лет или даже меньше.[72] Но в окрестностях Солнца нет звезд, которые могли бы стать опасными сверхновыми. (Ближайшие кандидаты – Мира и Бетельгейзе – находятся на расстоянии сотен световых лет.) Кроме того, излучение сверхновой звезды является относительно медленным процессом (длится месяцы), и люди могут успеть спрятаться в бункеры. Наконец, опасная сверхновая звезда сможет облучить всю земную поверхность, только если будет находиться строго в экваториальной плоскости Земли (что маловероятно), в противном случае один из полюсов уцелеет. (См. обзор Майкла Ричмонда «Угрожает ли близкая сверхновая жизни на Земле?»[73]) Относительно близкие сверхновые звезды могут быть источниками космических лучей, что приведет к резкому увеличению облачности на Земле вследствие увеличения числа центров конденсации воды. А это может привести к резкому охлаждению климата на длительный период.[74]
