Книга В погоне за Солнцем - Ричард Коэн

В конечном итоге Солнце охладится, но сперва ему придется пройти через долгий период, в течение которого оно будет становиться все горячее. По мере превращения в солнечном ядре водорода в гелий сжатие будет усиливать гравитационное поле Солнца и поднимать его внутреннюю температуру, так что оно начнет немного расширяться. Наконец оно нагреется до такой степени, что начнутся новые термоядерные реакции, ядра гелия станут образовывать ядра более тяжелых элементов, таких как углерод, кислород, магний и кремний, но к этому времени равновесие будет нарушено, начнется процесс расширения. Солнце распухнет, в поперечнике станет примерно в 256 раз больше, чем сегодня, и в 2730 раз ярче, излучая гораздо интенсивнее своей расширившейся поверхностью, – оно превратится в красного гиганта.

В течение следующих нескольких миллиардов лет Солнце будет спокойно и планомерно синтезировать атомы, только вместо сжигания водорода, который начнет истощаться, оно перестроит свою структуру, чтобы сжигать следующее топливо, имеющееся в больших количествах, – гелий. Для этого ему придется поднять температуру ядра еще выше – внутренние области сожмутся и станут еще горячее. Одновременно с этим внешние области еще больше расширятся. В свой последний миллиард лет Солнце станет еще на 10 % ярче, нагревая земную поверхность до температуры в 2000 °C, от которой планета начнет плавиться. Вот как Деннис Овербай изображает эту картину:

Скользя по объятой пламенем кромке гиганта, голая, выжженная Земля своей гравитацией произведет на Солнце небольшое выпячивание материи. Но трение притормозит это вздутие на его пути по направлению к Земле. Гравитационное же усилие со стороны вздутия замедлит Землю и спровоцирует ее движение по спирали вниз, где трение о газы солнечной расширившейся атмосферы замедлит ее еще больше. Затем она устремится прямиком вниз [на Солнце][994].

Научный консенсус обещает нам около 5,7 млрд лет жизни на нашей планете, но не человеческой жизни, продолжительность которой будет значительно короче. Нашими долгосрочными противниками окажутся жара и нехватка двуокиси углерода: через 500 млн лет концентрация этого газа в атмосфере окажется слишком низкой для того, чтобы растения могли продолжать процесс фотосинтеза, средняя температура на Земле поднимется до 49 °C. В течение следующего миллиарда лет после исчезновения растений атмосфера заполнится паром, как это было на заре планеты, и будет прожариваться интенсивным солнечным светом. Через 2,5 млрд лет исчезнет последняя водяная молекула, и Земля превратится в жаркий мертвый мир, покрытый расплавленной породой.

Предположительно Земля может избежать поглощения Солнцем, в отличие от Меркурия и Венеры. Эти две планеты будут проглочены Солнцем, как только оно достигнет максимума в своей новой роли красного гиганта. Последние исследования показывают, что, хотя Земля и находится примерно на границе между сценарием поглощения Солнцем и спасением, первый вариант более вероятен. Но, если наша планета и останется за пределами огромного раздутого Солнца, его непомерный жар все равно испарит ее.

Если все же Земля избежит и той и другой судьбы, что это будет значить для нас? Сохранится ли какая-то возможность для продолжения человеческой жизни? Один такой сценарий предполагается, судя по происходящему с планетами соседней галактики. Примерно два раза в месяц мы обнаруживаем очередной мир: задокументировано уже около семисот пятидесяти таких миров. В 2007 году астрономы наткнулись на планету земного типа, названную V 391 Pegasi – газовый гигант примерно в три раза массивнее Юпитера, вращающийся на расстоянии в 240 млн км от слабой звезды в созвездии Пегаса. Эта звезда вспыхнула красным гигантом и потеряла половину своей массы, но не уничтожила планету. Возможно, если смог выжить V 391 Pegasi, сможет и Земля[995].

Что касается других возможностей, то, как предполагает Айзек Азимов, “во всяком случае налицо заблаговременное предупреждение. Если человечество переживет эти миллиарды лет, в течение них оно будет знать, что ему надо как-то планировать спасение. Поскольку технологическая компетенция человечества возрастает… спасение может стать возможным”. Так что нам нужно будет не только составлять расписание разных этапов гибели Солнца, но одновременно и искать способы мигрировать с нашей планеты или отодвинуть ее саму подальше от расширяющегося Солнца. Особенно опасным временем для человечества станет конец первой фазы красного гиганта, когда яркость Солнца достигнет такой степени, что его гелий воспламенится в одной гигантской вспышке-взрыве. Еще один рискованный момент наступит, когда Солнце отбросит внешние слои, уменьшив свою массу и ослабив гравитационное поле, – это сразу ослабит его хватку по отношению к оставшимся планетам (включая нашу). Не будучи больше удерживаемыми на орбитах, планеты могут столкнуться друг с другом или даже налететь на Солнце. На этом этапе мне уже хочется найти утешение в футурологическом прогнозе Вуди Аллена: “Я подумал, что, если великое золотое солнце неожиданно взорвется, наша планета сорвется с орбиты и рванет куда-то в бесконечность – еще один хороший повод всегда носить с собой мобильный телефон”[996].

Сгенерированная с помощью компьютера иллюстрация, изображающая Солнце 5 млрд лет спустя, накаляющее гибнущую Землю. Океаны уже испарились, оставив соляные скалы. Луна проходит перед огромным раздутым Солнцем, уже вошедшим в первую стадию красного гиганта (Detlev van Ravenswaay / Photo Researchers, Inc)

Но еще не все потеряно. Человеческая изощренность не знает границ, мы уже исследуем практические возможности перемещения на другие планеты солнечной системы, на один из планетных спутников или же вообще за пределы этой системы. Одна из возможностей, пусть пока еще и далекая, – использование небольших ядерных бомб для приведения в движение космического корабля: эти заряды должны взрываться поочередно, выводя корабль на постоянный курс от Земли или по направлению к какой-то пригодной для обитания планете. Президент Обама уже объявил целью высадку астронавтов в 2025 году на астероид как промежуточный шаг перед отправкой человека на Марс. Еще одну идею недавно, в 2001 году, выдвинули Дон Корыцански и Грегори Лафлин (Университет Калифорнии, Санта-Крус) и Фред Адамс (Мичиганский университет). Она заключается в том, что подобно тому, как космические зонды могут разгоняться за счет игры в гравитационный пинбол с Венерой или Юпитером, так и мы (точнее, будущие поколения человечества) сможем использовать регулярные прохождения мимо Земли комет и астероидов для увеличения ее орбиты и вытеснения от Солнца[997]. Все, что для этого требуется, – это чтобы астероид примерно 100 км в поперечнике пролетел мимо Земли и передал ей часть своей орбитальной энергии. Астероид пролетит дальше, достигнет Юпитера, получив от него дополнительный импульс, и на обратном пути опять передаст накопленную энергию Земле. Но это, конечно, похоже на идею продвижения аэроплана посредством пролетающего рядом шмеля раз в десять лет: даже сами авторы этой идеи говорят, что “не предлагают принять это за план действий”. Интересно, что бы сделал на основе таких идей Артур Кларк.