Роберт Хейзен - История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет

gistfile1.txt

Рано или поздно запасы водорода закончатся. Звезды помельче, достигая этой стадии,
просто затухают, постепенно уменьшаясь в размерах и излучая все меньше энергии. Будь
Солнце таким красным карликом, Земля просто промерзла бы насквозь. Если бы на ней и
сохранилась какая-то жизнь, то только в виде особо выносливых микроорганизмов глубоко
под поверхностью, где еще могли бы оставаться запасы жидкой воды.
Однако Солнцу такая жалкая смерть не грозит, поскольку оно обладает достаточной
массой, чтобы иметь запас ядерного топлива для другого сценария. Вспомним, что каждая
звезда удерживает в равновесии две противоборствующие силы. С одной стороны, грави-
тация притягивает звездное вещество к центру, насколько возможно уменьшая ее объем. С
другой – ядерные реакции, подобные бесконечной серии взрывов внутренней водородной
бомбы, направлены наружу и соответственно пытаются увеличить размер звезды. Нынеш-
нее Солнце находится в стадии сжигания водорода, достигнув стабильного диаметра около
1 400 000 км – этот размер продержался 4,5 млрд лет и продержится еще примерно 5 млрд.
Солнце достаточно велико, чтобы после окончания фазы выгорания водорода началась
новая, мощная фаза выгорания гелия. Гелий, продукт слияния атомов водорода, может соеди-
няться с другими атомами гелия, образуя углерод, но эта стадия эволюции Солнца будет
иметь катастрофические последствия для внутренних планет. За счет более активных реак-
ций на основе гелия Солнце будет становиться все больше и больше, вроде перегретого аэро-
стата, превращаясь в пульсирующий красный гигант. Он распухнет до орбиты Меркурия и
просто проглотит крошечную планету. Он достигнет орбиты нашей соседки Венеры, про-
глотив заодно и ее. Солнце распухнет в сто раз больше нынешнего своего диаметра – вплоть
до орбиты Земли.
Прогнозы земного эндшпиля весьма мрачные. Согласно некоторым черным сцена-
риям, красный гигант Солнце просто уничтожит Землю, которая испарится в раскаленной
солнечной атмосфере и перестанет существовать. По другим моделям Солнце выбросит
более трети своей нынешней массы в виде невообразимого солнечного ветра (который будет
беспрестанно терзать мертвую поверхность Земли). Поскольку Солнце утратит часть своей
массы, земная орбита может расшириться – в таком случае она, возможно, избежит погло-
щения. Но даже если нас не пожрет огромное Солнце, все, что останется от нашей прекрас-
ной голубой планеты, превратится в бесплодную головешку, продолжающую обращаться по
орбите. В недрах могут еще на миллиард лет сохраниться отдельные экосистемы микроор-
ганизмов, но ее поверхность уже никогда не покроется сочной зеленью.
...
Медленно, но верно, даже в нынешний спокойный период выжигания водорода,
Солнце все больше разогревается. В самом начале, 4,5 млрд лет назад, свечение Солнца
составляло 70 % от современного. Во времена Великого кислородного события, 2,4 млрд лет
назад, интенсивность свечения составляла уже 85 %. Спустя миллиард лет Солнце станет
светить еще ярче.
Какое-то время, возможно, даже много сотен миллионов лет, обратные связи Земли
сумеют смягчать это воздействие. Чем больше тепловой энергии, тем интенсивнее испаре-
ние, следовательно, увеличение облачности, что способствует отражению большей части
солнечного света в космическое пространство. Увеличение тепловой энергии означает уско-
рение выветривания пород, усиленное поглощение углекислого газа и снижение уровня пар-
никовых газов. Таким образом, отрицательные обратные связи довольно долго будут сохра-
нять условия для поддержания жизнедеятельности на Земле.
Но переломный момент неизбежно наступит. Сравнительно небольшой Марс достиг
такой критической точки миллиарды лет назад, потеряв всю жидкую воду на поверхности.
Через какой-нибудь миллиард лет земные океаны начнут испаряться с катастрофической
скоростью и атмосфера превратится в бесконечную парилку. Не останется ни ледников, ни
заснеженных вершин, и даже полюса превратятся в тропики. В течение нескольких милли-
онов лет жизнь может сохраняться в таких тепличных условиях. Но по мере разогревания
Солнца и испарения воды в атмосферу водород начнет все быстрее улетучиваться в кос-
мос, что вызовет медленное высыхание планеты. Когда океаны полностью испарятся (что,
возможно, произойдет через 2 млрд лет), поверхность Земли превратится в бесплодную
пустыню; жизнь окажется на краю гибели.
...
На каждый известный ныне астероид, пересекающий орбиту Земли, имеется с десяток
или более еще не обнаруженных. Когда такой летающий объект, в конце концов, обнаружат,
может оказаться слишком поздно для того, чтобы что-то предпринять. Если мы окажемся
мишенью, то, возможно, в нашем распоряжении будет всего несколько дней для предотвра-
щения опасности. Бесстрастная статистика приводит нам расчеты вероятности столкнове-
ний. Почти ежегодно на Землю падают обломки около 10 м в диаметре. Благодаря тормозя-
щему эффекту атмосферы большинство таких снарядов взрывается и распадается на мелкие
части еще до соприкосновения с поверхностью. Но объекты диаметром 30 и более метров,
встречи с которыми происходят примерно раз в тысячу лет, приводят к значительным раз-
рушениям в местах падения: в июне 1908 г. такое тело рухнуло в тайге поблизости от реки
Подкаменная Тунгуска в России. Очень опасные, диаметром около километра, каменные
объекты падают на Землю примерно раз в полмиллиона лет, а астероиды в пять и более
километров могут упасть на Землю примерно раз в 10 млн лет
Последствия таких столкновений зависят от размера астероида и местности падения.
Пятнадцатикилометровый валун опустошит планету, где бы он ни упал. (Например, асте-
роид, погубивший динозавров 65 млн лет назад, был, по расчетам, около 10 км в попе-
речнике.) Если 15-километровый камушек обрушится в океан – 70 % вероятности, с уче-
том соотношения площадей воды и суши, – то почти все горы на земном шаре, кроме
самых высоких, будут снесены разрушительными волнами. Исчезнет все, что находится
ниже 1000 м над уровнем моря.
Если астероид такого размера рухнет на сушу, разрушение будет более локальным.
Будет уничтожено все в радиусе двух-трех тысяч километров, а по всему материку, который
окажется несчастливой мишенью, пронесутся опустошительные пожары. Какое-то время
удаленные от удара местности смогут избежать последствий падения, но такой удар взмет-
нет в воздух безмерное количество пыли от разрушенных камней и почвы, на годы засо-
рив атмосферу пыльными облаками, отражающими солнечный свет. Фотосинтез практиче-
ски сойдет на нет. Растительность погибнет, и пищевая цепь прервется. Часть человечества
может выжить в этой катастрофе, но цивилизация в том виде, в каком мы ее знаем, будет
уничтожена
...
Простейший шаг, который надо сделать в первую очередь, это обратить самое при-
стальное внимание на опасно приближающиеся к Земле небесные тела – врага надо знать
в лицо. Нам нужны точные телескопы, снабженные цифровыми процессорами, чтобы лока-
лизовать приближающиеся к Земле летающие объекты, вычислить их орбиты и сделать рас-
четы их будущих траекторий. Стоит это не так уж дорого, и кое-что уже делается. Конечно,
можно было бы совершить больше, но по крайней мере какие-то усилия предпринимаются.
А что если мы обнаружим крупный объект, который может врезаться в нас через
несколько лет? Саган, а вместе с ним и целый ряд других ученых и военных считают, что
самый очевидный путь – вызвать отклонение траектории астероида. Если начать вовремя, то
даже незначительный толчок ракеты или несколько направленных ядерных взрывов могли
бы существенно сдвинуть орбиту астероида – и тем самым направить астероид мимо цели,
избежав столкновения
...
В пророческой статье 1993 г. Саган
писал: «Поскольку угроза астероидов и комет касается каждой обитаемой планеты в Галак-
тике, если таковые имеются, разумным существам на них придется объединяться, чтобы
покинуть свои планеты и переместиться на соседние. Выбор прост – улететь в космос или
погибнуть».
Космический полет или гибель. Чтобы выжить в отдаленном будущем, мы должны
колонизировать соседние планеты. Вначале надо создать базы на Луне, хотя наш светящийся
спутник еще долго останется негостеприимным миром для жизни и работы. Следующий –
Марс, где наличествуют более солидные ресурсы – не только большие запасы заморожен-
ных грунтовых вод, но и солнечный свет, минералы и разреженная, но атмосфера. Это не
будет легким и дешевым предприятием, и вряд ли Марс в ближайшем будущем превратится
в процветающую колонию. Но если поселиться там и культивировать почву, наш многообе-
щающий сосед вполне может стать важной ступенью в эволюции человечества.
Два явных препятствия, возможно, отдалят, а то и вовсе сделают невозможным поселе-
ние людей на Марсе. Первое – деньги. Десятки миллиардов долларов, которые понадобятся
на разработку и осуществление полета на Марс, превышают даже самый оптимистичный
бюджет НАСА, и это при благоприятных финансовых условиях. Международное сотрудни-
чество явилось бы единственным выходом, но пока таких крупных международных про-
грамм не состоялось.