Номер 04, 2010

КОНЕЦ СВЕТА: ОТСРОЧКА В 5 МИЛЛИАРДОВ ЛЕТ?

Во 2-м и 3-м номерах нашего журнала за этот год мы опубликовали материал «А состоится ли конец света в 2012 году?». Но тема оказалась неисчерпаемой и продолжает бурно обсуждаться учеными всего мира.

И все же наша планета не вечна. Пробуждение супервулкана, смерть Солнца... Обзор гипотез возможных, но далеких катастроф.

Неизбежное столкновение

Последнее извержение супервулкана Йеллоустоун в США произошло 640 000 лет назад

Хотя никакой астероид не угрожает нам в 2012 году, небо все же может однажды рухнуть людям на голову! Сейчас только один объект опасен для Земли в ближайшем будущем: астероид Апофис, открытый в июне 2004 года. Это тело массой в 27 миллионов тонн регулярно пересекает земную орбиту со скоростью 18 000 км/ч. Первые расчеты его траектории вызвали панику, когда было объявлено, что есть вероятность столкновения с ним 13 апреля 2029 года. После наблюдений астрономы НАСА окончательно отодвинули эту опасность, перенеся ее с 2029-го на 2036 год. НАСА оценивает шанс столкновения, как один к 45 000 в ближайшие сто лет!

Еще один угрожающий астероид – 1950 DA, скала диаметром 1,4 км, чья траектория может пересечься с Землей 16 марта 2880-го. Согласно современным расчетам, астероид нырнет в воды Атлантики с энергией, эквивалентной 60 000 мегатоннам ТНТ, вызвав разрушительное цунами. Но может произойти и худшее: моделирование дает неточность в 20 минут... то есть отклонение на 21 600 км, и тогда 1950 DA пройдет вдалеке от нашей планеты. Ученые пока не в силах рассчитать траекторию астероидов на срок, превышающий 20 лет. Многие гравитационные параметры могут значительно изменить его траекторию.

Если не 1950 DA, то какой-нибудь еще. Тысячи скальных блоков, остатки эпохи формирования Солнечной системы, иногда сталкиваются с другими обломками, меняют свою траекторию и могут достичь Земли. Частота столкновения с астероидом диаметром 1 км – такой может вызвать исчезновение 25% живых видов – равна 500 000 за миллион лет. Вероятность столкновения с астероидом диаметром 10 км, похожим на убийцу динозавров: один шанс в сто миллионов лет.

Еще худший вариант – комета с долгим сроком обращения может внезапно появиться на границе Солнечной системы. Это – единственная реальная опасность в ближайшие сто лет. Такие кометы лишь раз появляются в Солнечной системе или имеют период возврата более 200 лет, что делает их непредсказуемыми. Когда даже небольшая комета сталкивается с планетой, разрушения крайне велики. Доказательство: катастрофическое столкновение Шумахер-Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года. Один из 17 фрагментов, поразивших атмосферу планеты с энергией, эквивалентной 6 миллионам мегатонн ТНТ, в 600 раз превышает мировой ядерный потенциал. Он вызвал стену огня, которая поднялась на 3 300 м над облаками. Но для конца света надо, чтобы диаметр кометы превышал несколько десятков километров. Редкие размеры среди комет...

Вулканизм траппов

А если исключительные вулканические извержения вызовут однажды катастрофическое потрясение? Гипотеза изучается, чтобы объяснить массовые исчезновения видов, которые случались в разные геологические эпохи, что явствует из изучения слоев отложений и палеонтологических данных. Эти внезапные исчезновения происходили в конце мелового периода (-65 миллионов лет), в конце триаса (-206 миллионов лет), в пермский период (-248 миллионов лет), девонский период (-360 миллионов лет) и в конце ордовикского периода (-445 миллионов лет).

Траппы Декана – гигантское лавовое образование площадью 2 миллиона квадратных километров, которое простирается от Бомбейского мыса до середины индийского подконтинента – свидетельствуют о гигантской вулканической активности, вызванной «горячей точкой» региона, где материалы земной мантии очень глубокого залегания, горячие и легкие, подходят к поверхности.

Датировка этих лав указывает, что комплекс возник примерно за 500 000 лет, и случилось это 65 миллионов лет назад. Очень короткое время, если учитывать количество изверженной магмы. Такое событие должно было бы выбросить в атмосферу огромные количества углекислого газа, вызвав мощный парниковый эффект и климатические потрясения. А также привело к концу динозавров. Оно могло усилить воздействие от падения метеорита. Эта гипотеза также объясняет гекатомбу.

Вулканизм других траппов можно связать с великими исчезновениями видов: сибирские траппы толщиной до 3700 м и площадью 350 000 км2 могли бы объяснить исчезновение 95% видов 248 миллионов лет назад. Функционирование таких гигантских «горячих точек» пока еще загадочно, а его периодичность предстоит установить.

Бомба замедленного действия – супервулканы

Одно из ядерных испытаний Франции на Муруроа (Полинезия) между 1966-м и 1996 годами.

Еще один тип катастрофичной вулканической деятельности может потрясти планету: супервулканы, громадные и невидимые, которые спят целые тысячелетия. В этом случае «горячая точка» наполняет веками невероятных размеров подземную магматическую камеру, располагающуюся в нескольких километрах под поверхностью Земли.

Самый известный из супервулканов – Йеллоустоун в США. За последние два миллиона лет он просыпался трижды. Последнее извержение, которое вырыло кратер размером 85 км и выбросило 2500 км3 магмы, похоронило северо-американский континент под толстым слоем пепла. Специалистов беспокоит учащение мелких землетрясений в Йеллоустоуне. А вдруг гигант снова проснется? Ведь последнее извержение произошло 640 000 лет назад, а считается, что он должен просыпаться... каждые 600 000 лет. Если это произойдет, мы столкнемся с планетарной катастрофой, как в случае с вулканом Тоба, который проснулся 75 000 лет назад на Суматре. Он изверг 2800 км3 лавы и пепла, накрыв весь регион. Пепел, выброшенный в стратосферу, вызвал охлаждение от 3 до 10оС в зависимости от широты.

Невидимое пекло

Может ли Земля превратиться в негодное для жизни пекло, как Венера, где температура достигает 460оС€ Физический механизм, который работает на этой планете, нам хорошо знаком: парниковый эффект, который внезапно пошел вразнос. Как и Земля, Венера в момент образования была богата водой. Но, находясь близко от Солнца, она получала вдвое больший поток тепла, чем Земля. Следствием стало испарение всей воды.

Вода играет сложную роль в парниковом эффекте: в жидком виде и в ассоциации с тектоникой плит, которая возобновляет кору, она фиксирует углерод и снижает разогрев. На Земле океаны играю роль «углеродных колодцев». Но, став паром, вода становится мощным парниковым газом. Атмосфера разогревается – чем больше водяных паров, тем сильнее парниковый эффект. Этот процесс называется «позитивным ретровоздействием», ибо эффект усиливает причину. Катастрофический порог насыщения парами пока не известен, поэтому для Земли предсказать ничего нельзя...

Партия в планетарный бильярд

Может ли Земля однажды столкнуться с ближайшими соседями – Меркурием, Венерой и Марсом? Да, если верить исследованиям Жака Ласара и Микаэля Гастино, сотрудников Парижской обсерватории.

Без паники! Такая возможность откроется лишь через 1,5 миллиарда лет. Эти прогнозы базируются на моделировании 2500 возможных траекторий на ближайшие пять миллиардов лет. Они взяли движение планет из 2500 исходных точек, отстоящих друг от друга не более чем на несколько метров, иными словами, это равно неточности наших нынешних знаний о положении Меркурия, к примеру. Кроме того, ни один известный элемент, который может изменить кружение планет, не был забыт, как и гравитационное воздействие Луны, и малейшие отклонения в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна.

Результат: первым нарушителем станет Меркурий с вероятностью 1% через 1,5–5 миллиардов лет. Он может повести себя как бильярдный шар и внести сумятицу среди теллурических планет Солнечной системы. Его орбита станет более эксцентричной и нарушит бег соседей. Столкновения произойдут через 100 миллионов лет после дестабилизации орбиты Меркурия. В пяти случаях из 200 Марс будет выброшен с орбиты. Марс и Земля столкнутся в 29 случаях из 200, а Венера и Земля – в 18 случаях из 200. Пора строго наблюдать за Меркурием.

Угасание Солнца

Если человечество и выживет после всех указанных катастроф, то у него нет ни единого шанса после смерти Солнца. Наше светило прожило на данный момент половину своей жизни. Оно очень экономно и располагает достаточным количеством горючего (водорода), чтобы продержаться, по крайней мере, 5 миллиардов лет или 7,6 миллиарда лет, если верить последним расчетам Роберта Смита и Клауса-Питера Шредера (Суссекский университет, Великобритания).

Но наступит время, когда весь водород из сердца Солнца превратится в гелий. Прекратятся термоядерные реакции, и у Солнца не достанет энергии, чтобы поддерживать гравитационные силы, которые мешают светилу схлопнуться. Пока центральные области будут сжиматься и разогреваться, внешние районы станут разбухать и испарят Меркурий и Венеру. И даже если потеря массы Солнцем поможет Земле удалиться на новую орбиту, усиление солнечных ветров вызовет испарение океанов, а потом расплавит и скалистые породы. В лучшем случае, от планеты останется огрызок.

Человек уничтожит себя сам?

Люди вполне способны уничтожить самих себя без какого-либо природного вмешательства. Научно-технический прогресс – источник многочисленных реальных катастрофических сценариев. Использование атома в военных и гражданских целях, химическое или биологическое оружие несут в себе тяжкие и реальные угрозы.

Недавно добавились такие новые опасности, как неуправляемое использование нанотехнологий: манипуляция материей на атомном и молекулярном уровне, чьи физико-химические свойства отличаются от тех, что существуют в макромире, заставляет опасаться «учеников чародея». Распространение «умной пыли» с утерей контроля над ней может быть рискованным, нет контроля и над побочными воздействиями, на которые указывают противники этих технологий и которые предсказаны научными фантастами.

Биотехнологии и особенно последний их отпрыск – синтетическая биотехнология – открывают врата страхам манипуляций над живым. Может ли из лабораторий выйти смертельный вирус-мутант? Потенциальная опасность увеличивается и от сближения этих наук. Создание «роботов», властвующих над людьми, появление генетически, нейрологически и технически измененных людей станет похоронным звоном по тому человечеству, которое мы знаем.

Понятие научного прогресса заимствует у христианства и иудаизма их концепцию времени. Мы живем в уверенности, что есть начало и накопление вещей. Но забываем, что есть и конец. Именно такой подход подталкивает всплеск прогресса с развитием технических систем, создающих ситуации, о которых не следует забывать.

Шкала времени

2100 год?

Комета с длинным периодом обращения может неожиданно столкнуться с нами. Такой объект, быть может, вызвал гигантский взрыв в Тунгусии (Сибирь) в 1908 году.

2800 год?

Астероид 1950 DA может обрушиться на нас в эти сроки. В более долгосрочном периоде (примерно через 100 миллионов лет) вероятно, что на Землю упадет громадный астероид.

50 000 год?

После некоторого порога температуры, поднявшейся после высвобождения метана из океанов, парниковый эффект пойдет вразнос, и температуры резко подскочат.

100 000 год?

Пробуждение супервулкана, к примеру, Йеллоустоуна похоронит половину США под двумя метрами пепла и спровоцирует «ядерную зиму» на всей планете.

100 миллионов лет?

Вулканизм траппов выбросит исключительные количества лавы за сотни тысяч лет, изменив климат и вызвав массовую гибель видов.

1,5 миллиарда лет?

Моделирование траекторий теллурических планет показывает, что столкновение с одной из внутренних планет может случиться в 1% случаев. Это уничтожит нашу планету.

2 миллиарда лет?

Млечный Путь войдет в столкновение с Туманностью Андромеды. Судьба нашей системы остается неведомой в медленном процессе слияния, которое закончится рождением новой галактики.

5 миллиардов лет?

В конце своей жизни Солнце станет красным гигантом. Его атмосфера поглотит Землю, испарив океаны и расплавив скальные породы.

Подготовила Марина ХОВАН

К началу ^