Текст книги "Смерть с небес"

Гало, как дела?

Обычно от Солнца исходит относительно постоянный поток вещества. Он называется солнечным ветром и представляет собой поток субатомных частиц, ускоряемых тем же самым «подозреваемым»: магнитным полем Солнца. Солнечный ветер дует от Солнца во всех направлениях и не ослабевает на протяжении миллиардов километров; это гораздо дальше орбиты Земли. У поверхности Солнца эти частицы можно видеть как слабое жемчужное свечение, называемое короной. Корона невероятно горяча, миллиарды градусов, но очень разрежена, почти как вакуум. Однако над триллионами кубических километров поверхности Солнца даже что-то настолько рассеянное в совокупности может составить большую массу. Астрономы считают корону солнечной атмосферой, поэтому, в буквальном смысле, мы живем в атмосфере звезды.

У этого имеются определенные недостатки. В атмосфере иногда бывает плохая погода.

Вполне понятно, что взрывная вспышка на поверхности Солнца, как правило, оказывает влияние на его окружающую среду. Во время вспышки поток энергии и частиц, разумеется, устремляется вверх, от Солнца, но он также направлен и вниз, создавая на поверхности Солнца сейсмическую волну с энергией, в десятки тысяч раз превышающей энергию самых сильных землетрясений на Земле. Поверхность Солнца покрывается рябью от обрушивающихся на нее волн энергии. Магнитные силовые линии, окружающие энергию, также получают невероятную встряску, от которой часто разрываются. Линии, входящие в поверхность Солнца и выходящие из нее в этой зоне, соединяются вновь, высвобождая энергию и разрывая другие линии вокруг. По мере распространения этого эффекта и повторного соединения все большего числа линий высвобождается все больше и больше энергии.

При этом материя, ранее удерживаемая этими магнитными полями, внезапно обнаруживает, что может увеличиться в объеме под действием интенсивного давления. Вместо одной петли, подброшенной кверху, как в случае вспышки, это выглядит так, будто всех их уже ничто не сдерживает. Материя внезапно выплескивается, и этот процесс называется корональным выбросом массы, или КВМ[12]12
  Не все КВМ связаны с вспышками. Иногда они происходят сами по себе, когда все больше и больше силовых линий переплетаются, сопротивляясь расширению сдерживаемой ими материи. В конце концов материя вырывается наружу и возникает КВМ. Магнитное пересоединение, связываемое с вспышками, создает хорошие предпосылки для возникновения КВМ.


[Закрыть].

Энергия коронального выброса больше расходуется на ускорение частиц, чем на излучение света, поэтому в самом начале это событие очень сложно зарегистрировать. Действительно, несмотря на то что первую вспышку наблюдали почти 200 лет назад, корональные выбросы массы впервые обнаружили только в 1970-х гг.!

Они оказывают огромное влияние. В отличие от вспышек, которые, по сути, являются локальными возмущениями, корональные выбросы охватывают гигантские области на Солнце. Если вспышки можно сравнить с торнадо – они локальные, интенсивные, краткие и сконцентрированные, то корональные выбросы массы – это солнечные ураганы. Эффект не такой ударный, но имеет гораздо, гораздо большие масштабы: до 100 млрд т материи выбрасывается в пространство со скоростью 1,5 млн км/ч, и это может причинить гораздо больше ущерба.

Оторвавшись от поверхности Солнца, корональный выброс прорывается сквозь межпланетное пространство и расширяется до десятков миллионов километров. Он создает широкий фронт ударной волны, проходя сквозь разреженное вещество, ранее унесенное солнечным ветром. Это межпланетный звуковой удар, который может разгонять субатомные частицы до крайне высоких энергий и до скоростей, составляющих существенную долю от скорости света. Это как огромное цунами, запущенное Солнцем, и оно выдвигается вперед… иногда и в нашу сторону.

После извержения корональный выброс может пройти расстояние от Солнца до Земли за срок от одного до четырех дней. И для нас это единственное предостережение.

Само событие можно даже увидеть в тот момент, когда оно происходит. Что вы делаете, когда пытаетесь разглядеть самолет, пролетающий по небу на фоне Солнца? Вы прикрываете ладонью глаза, чтобы загородить Солнце и увидеть самолет. Астрономы делают то же самое. Оно оборудуют телескопы, направленные на Солнце, коронографами. Обычно это простые маски из металла, блокирующие пронзительный свет, исходящий от поверхности Солнца, и позволяющие увидеть находящиеся неподалеку менее яркие объекты. Телескопы регистрируют корональный выброс массы в виде расходящейся от Солнца световой волны. Если астрономы видят корональный выброс, отходящий от Солнца сбоку, они выдыхают с облегчением: он пройдет мимо Земли, потому что направлен в достаточно далекую от нас сторону. Но иногда Солнце бывает не столь покладистым, тогда оно швыряет в нашем направлении сотни миллиардов тонн плазмы, раскаленной до миллиона градусов. Это событие регистрируется как расходящееся гало, светящийся ореол, потому что мы смотрим в лицо надвигающегося на нас с бешеной скоростью фронта ускоренных субатомных частиц.

Когда он доберется до нас, разверзнется ад.

Звонок в дверь

Магнитное поле Земли отчасти похоже на магнитное поле Солнца. Вероятно, оно создается за счет движения горячих, расплавленных скальных пород и металла внутри Земли в процессе, подобном тому, что происходит на Солнце (однако в случае Солнца движущееся вещество – это раскаленный газ), и питается от динамо, как и поле Солнца. Это магнитное поле простирается далеко в космос от поверхности Земли, образуя область, называющуюся магнитосферой. Если бы Земля была одинока в пространстве, окружающее ее поле имело бы форму пончика – трехмерный вариант полукруглых линий, в которые выстраиваются железные опилки на бумаге, если снизу поднести магнит. Однако постоянный поток частиц солнечного ветра, огибающий Землю, придает магнитосфере Земли форму капли, как вода намывает песчаные отмели в форме капли на реке. Удлиненный конец всегда направлен от Солнца и называется геомагнитным хвостом.

Большинство людей знают, что магнитное поле Земли можно использовать, чтобы определить, в какой стороне находится север[13]13
  На самом деле магнитный северный полюс и географический северный полюс не совпадают; из-за того что динамо внутри Земли непостоянное, магнитные полюса смещаются, и всем, кому нужно с большей точностью найти север по компасу, приходится вносить поправки. Но это не все: то, что мы называем северным магнитным полюсом Земли, исходя из определения магнитных полюсов, является южным полюсом. Просто по традиции мы называем его северным полюсом. И кстати, все даже еще сложнее: полюса на магнитном бруске на самом деле обозначены тем полюсом, который они притягивают. Соответственно, полюс магнитного бруска, обозначенный «N», на самом деле пытается указать на северный полюс другого магнита (он «наводится» на северный полюс), поэтому полюс, обозначенный «N», на самом деле является южным. Еще не запутались? Ну да, как будто бы магнетизм был недостаточно сложным.


[Закрыть], но оно также действует как своего рода защитное силовое поле, отбрасывая любые заряженные субатомные частицы, пролетающие поблизости, и отправляя их восвояси. Это бережет нас от более серьезных последствий вспышек солнечного гнева. Оно даже защищает нашу атмосферу: без магнитосферы солнечный ветер уже давно бы сдул воздух, оставив на Земле голые скалы, как на Меркурии. Марс, вероятно, именно так потерял большую часть своей атмосферы.

Так что магнитное поле Земли – это хорошая штука. Обычно.

Когда корональный выброс массы от Солнца достигает Земли, он взаимодействует с магнитосферой нашей планеты. Мощная энергия этого потока способна разорвать магнитные силовые линии Земли со стороны Солнца и загнуть их на ночную сторону в геомагнитный хвост, где они могут вновь соединиться, – это немного похоже на то, как сильный встречный ветер сдувает ваши волосы от лица и они спутываются у вас на затылке.

Когда силовые линии магнитного поля земли вновь соединяются в геомагнитном хвосте, выделяется масса энергии. Заряженные субатомные частицы движутся вдоль линий вниз, к поверхности Земли. Ускоряясь в магнитном поле, они врываются в земную атмосферу, ионизируя молекулы воздуха, срывая с них электроны. Когда впоследствии электроны воссоединяются со своими атомами, излучается свет характерного цвета: молекулы кислорода испускают красный свет, а азота – зеленый[14]14
  Примерно так работают неоновые вывески; энергия ионизации поступает от электричества (когда вывеска подключена к сети), а когда электроны воссоединяются со своими атомами, газ начинает светиться. Неон могут смешивать с другими газами, чтобы получить разные цвета.


[Закрыть]. Так как это происходит там, где магнитные силовые линии Земли входят в атмосферу в районе полюсов, обычно людей, живущих на высоких северных и южных широтах и не боящихся выйти из дома во время такого события, встречает потрясающее зрелище полярного сияния – северного полярного сияния на севере и южного полярного сияния на юге. Во время особенно мощного коронального выброса их можно наблюдать и на средних широтах; в 1859 г. солнечная вспышка породила массивный корональный выброс, в результате чего полярное сияние можно было видеть даже на широте Пуэрто-Рико.

Тысячи лет полярные сияния завораживают людей, и только недавно мы стали понимать, что это предвестники огромных невидимых сил, действующих высоко у нас над головами, сил, зародившихся в нашей ближайшей звезде, в невообразимых неистовых процессах, бушующих в ней.

Однако крупный корональный выброс имеет гораздо больше последствий, чем простое световое шоу. Прежде всего, они сдавливают магнитосферу Земли. Спутник, вращающийся на орбите внутри защитного магнитного поля Земли, может внезапно обнаружить, что его уже ничто не защищает от всей мощи коронального выброса. И тогда он может сгореть от воздействующего на него излучения.

Большие корональные выбросы имеют более серьезные последствия, даже на поверхности Земли, непосредственно затрагивая нас.

Помните, что переменное магнитное поле может возбуждать ток? Так вот, когда магнитное поле Земли быстро изменяется из-за воздействия КВМ, любой находящийся поблизости проводник может внезапно обнаружить, что по нему проходит мощный импульс тока.

На поверхности Земли таких проводников хватает… например, вся энергосистема Северной Америки. Только подумайте: миллионы километров проводов, специально предназначенных проводить ток из одного места в другое! В штатных рабочих условиях эти провода легко справляются с большим током, и электричество, генерируемое, скажем, на плотине Гувера, можно направить в Лос-Анджелес, чтобы кто-то приготовил коктейль «Маргарита» в блендере.

Но эти провода очень чувствительны к солнечным бурям. Во-первых, такие бури оказывают дополнительную гигантскую нагрузку на систему. Во-вторых, ток нагревает провода, и они начинают провисать. Инженеры хорошо знакомы с этим процессом, поэтому система рассчитана на то, чтобы в нормальных рабочих условиях противостоять ему. Тем не менее мощный скачок тока, вызванный бурей, может увеличить уже существующую нагрузку, отчего линии разогреются слишком сильно и оборвутся. В-третьих, за все эти годы количество генераторных установок в энергосистеме увеличилось, а количество проводов осталось тем же. Со временем потребность в электроэнергии в Америке выросла. Изначально провода были рассчитаны на определенный ток, но во многих случаях они работают в режиме все более и более близком к максимальной нагрузке. От сильного скачка могут сгореть гигантские трансформаторы, чья жизненно важная задача заключается в том, чтобы снижать ток высокого напряжения в проводах до гораздо меньших напряжений перед тем, как он попадет к вам в дом. Это дорогие трансформаторы (некоторые из них размерами с дом), и если они выйдут из строя, то целые города могут лишиться электроэнергии на длительное время.

Вот конкретный случай: 6 марта 1989 г. Солнце развернулось к нам, показав огромную группу безобразных пятен на поверхности. Растянувшись почти на 70 000 км, они уже породили множество вспышек, которые регистрировались, даже когда сами пятна находились еще на противоположной стороне Солнца. Астрономы ожидали худшего.

И они не ошиблись. В течение двух недель активная область 5395 извергла почти 200 солнечных вспышек, причем четверть из них относилась к категории самых мощных. В то же время были зарегистрированы 36 корональных выбросов, сорвавшихся с Солнца.

По сравнению с масштабами этого события некоторые последствия были просто неприятностями. Одному производителю микросхем пришлось временно приостановить производство, потому что во время магнитного хаоса некоторые чувствительные приборы стали шалить. Компасы сбивались на много градусов, усложняя морскую навигацию. Многие спутники потеряли высоту – на целых 800 м, – а один военный спутник не смог компенсировать воздействия и начал беспорядочно кувыркаться. На других спутниках перегорела аппаратура.

Но самое худшее произошло 13 марта, когда результатом бури стал сильный ток, наведенный геомагнитным полем. Колебания напряжения вызвали проблемы с электропитанием на всей планете. В Нью-Джерси от тока, наведенного действующими на большой высоте силами, на одной электростанции перегорел трансформатор на 500 000 В, замена которого обошлась в $10 млн. На ремонт ушло шесть недель, а упущенная выгода от непоставленной энергии, которую потеряла компания за это время, почти в два раза превысила эту сумму.

В Квебеке последствия были гораздо серьезнее. Скачок тока отключил энергоблок, и от резкой потери мощности вышла из строя вся энергосистема. На огромной территории повреждались линии электропередачи, некоторые из них загорались взрываясь. В холодную зимнюю ночь Солнце отключило электричество у 6 млн человек в Канаде. На полное восстановление энергосистемы ушло много дней. По оценкам инженеров, смоделировавших это событие, суммарный ущерб составил несколько миллиардов долларов.

Как и при падении астероида, существуют способы смягчить последствия вспышек и корональных выбросов массы. Спутники можно проектировать так, чтобы они выдерживали воздействие частиц и гамма-излучения, но производителю это обойдется недешево. То же относится к энергосистемам; на модернизацию электростанций и увеличение количества линий электропередачи, чтобы справиться с еще одним событием масштабов марта 1989 г., потребуются миллиарды[15]15
  Нефтепроводы и газопроводы также являются проводниками. Электрический ток в трубопроводе может ускорить коррозию металла, потому что при изменении напряжения влага из почвы может сильней разъедать металл. Это не приведет к потрясающему коллапсу, подобному отказу энергосистемы в 1989 г., но такие события сокращают срок службы трубопровода, а на его реконструкцию могут уйти миллиарды.


[Закрыть].

Это редкие события, они случаются два или три раза в 100 лет. Однако с увеличением нагрузки на наши энергосистемы риск потенциального ущерба от Солнца только возрастает.

Но есть еще одно прямое последствие солнечной активности. Модели воздействия выброса масштабов 1859 г. на нашу атмосферу показывают, что каскад субатомных частиц, ускорившихся в магнитосфере Земли в результате этого события, проник бы в атмосферу, разбивая молекулы озона в ее верхних слоях (ученые называют этот процесс диссоциацией). Озон – это молекула, состоящая из трех атомов кислорода (в молекуле кислорода, которым мы дышим, два связанных между собой атома). Она очень эффективно поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, защищая нас от него. Истощение озонового слоя от вспышки 1859 г. должно было быть относительно скромным, всего на несколько процентов. Однако этого вполне достаточно, чтобы до поверхности Земли доходило больше УФ-излучения. Каковы были последствия для людей неясно, так как до нас дошли лишь разрозненные истории болезни, составленные более 100 лет назад, но, вероятно, в годы, последовавшие за этим событием, наблюдался небольшой, но выраженный рост числа кожных заболеваний. Увеличение интенсивности УФ-излучения может также затронуть экосистему и пищевую цепочку (в главе 4 это описано даже подробнее, чем вам нужно знать), но опять же – исторические записи того времени неполные.

Тем не менее у события 1859 г. было по крайней мере одно измеримое последствие. Разбитые летящими частицами диссоциированные молекулы воздуха могут соединяться снова, образуя другие химические соединения, включая NO₂, диоксид азота[16]16
  Не путать с оксидом азота N₂O, или веселящим газом; диоксид азота гораздо серьезней.


[Закрыть]. Образовавшись высоко в атмосфере, этот красновато-коричневый газ попадал на Землю вместе с дождем, и его молекулы оседали на поверхности. Изучение ледяных кернов из Гренландии показало рост отложений нитратов в слоях, соответствующих тому времени.

Проблема в том, что NO₂ может окисляться в атмосфере с образованием азотной кислоты. Растворяясь в каплях воды, она может проливаться кислотным дождем и приводить к ужасным последствиям для экосистемы Земли. В 1859 г. это, похоже, не стало серьезной проблемой, но, если когда-нибудь в будущем более мощные всплески излучения проникнут в нашу атмосферу, нам, возможно, удастся оценить эффект и от этого. Просто Солнце может еще и таким увлекательным способом обрушиться на нас.

Климат перемен

Обсуждая все эти магнитные бури, вспышки и корональные выбросы массы, причиняющие ущерб на Земле, не упускаем ли мы из виду что-то более очевидное? Все-таки Солнце – это, несомненно, главнейший источник тепла в Солнечной системе. Несмотря на то что энергия, излучаемая Солнцем, кажется совершенно неизменной, мы уже установили, что это переменная звезда. Солнечные пятна появляются и исчезают с периодичностью в 11 лет; может ли это привести к изменениям в количестве энергии, поступающей от Солнца? И если на Землю попадает больше или меньше солнечного света, может ли это, в свою очередь, вызвать изменение климата на Земле и возможное массовое вымирание?

Следует сразу отметить, что люди постоянно пытаются увязать 11-летний цикл солнечной активности с событиями на Земле. Ситуация на фондовой бирже, бейсбольный счет, даже особенности характера (сомнительная, в лучшем случае, идея) увязываются с количеством пятен на Солнце. Проблема в том, что, если понаблюдать за достаточным количеством циклов, обязательно найдутся внешние совпадения. Вы должны уметь отделять зерна от плевел, а это может быть очень сложно.

Годами ученые спорят о том, есть ли какая-то корреляция между солнечной активностью и погодой на Земле. Кажется, что есть, но действующие факторы слабо выражены, и их сложно точно определить. Если бы они были явными, спорить было бы не о чем. Однако, похоже, существуют и некоторые четкие связи… и солнечные пятна на самом деле играют определенную роль. Но вы можете удивиться, узнав, к чему ведет эта роль.

Солнечные пятна – это темные, менее горячие участки на поверхности Солнца. А значит, вы можете подумать что, если солнечных пятен много, мы получаем меньше света и, следовательно, меньше тепла от Солнца. Соответственно, много солнечных пятен равно более холодному климату.

Но пятна выглядят темными только в видимом свете. Вокруг солнечных пятен имеются яркие области, которые называются факелами (буквально «фонарики» на латыни), образующиеся благодаря сложной взаимосвязи между магнитным полем поверхности Солнца и горячим газом, поднимающимся из глубин. Газ в факелах более горячий и, следовательно, более яркий. В среднем солнечные пятна на 1 % темнее, чем поверхность Солнца, но факелы ярче на 1,1 % – 1,5 %. Это означает, что, когда Солнце покрыто пятнами, на самом деле оно ярче в видимом свете, чем когда на нем меньше пятен!

Основной источник тепла для поверхности Земли – это видимый свет от Солнца. Исследования показали, что, когда Солнце находится на пике своего цикла активности, когда на нем больше солнечных пятен и факелов, общее облучение Земли солнечной радиацией увеличивается всего на 0,1 %. Это небольшое, но существенное увеличение, оно приводит к повышению температуры на всей Земле примерно на 0,1–0,2 °С. Также верно обратное: на минимуме солнечной активности средняя температура на Земле снижается на долю градуса.

Признаем, это довольно слабое воздействие. Само по себе оно вряд ли что-то меняет на Земле. Однако нагрев Солнцем поверхности Земли – это лишь один способ повлиять на климат. Существует множество других источников изменения климата, как мы сейчас уже очень хорошо знаем. Во многих случаях сами по себе эти источники мало что значат для климата.

Но что, если две или больше таких причин суммируются?

Дела могут пойти плохо. Нам нужно только заглянуть в недалекое прошлое, чтобы увидеть насколько.

О существовании солнечных пятен было известно столетиями, даже еще до изобретения телескопа. Но как только телескопы направили на Солнце, картина, естественно, стала четче. Люди следят за размерами и количеством солнечных пятен практически постоянно с начала 1600-х гг.

В 1887 г. астроном по имени Густав Шпёрер заметил, что, оказывается, данные наблюдений за солнечными пятнами свидетельствуют об отсутствии пятен в период с 1645 по 1715 г. Буквально 70 лет лик Солнца был практически пустым, чистым, без солнечных «прыщиков». В конце 1800-х гг. ученый Э. Маундер свел воедино полученные Шпёрером данные и опубликовал их. Сегодня мы называем этот период отсутствия солнечных пятен «минимум Маундера».

Все это имело бы исключительно академический интерес, если бы не один довольно критический момент: в период с 1645 по 1715 г. температура в Западной Европе и Северной Америке была гораздо ниже средней. Было настолько холодно, что река Темза покрылась льдом (чего обычно не происходит даже зимой), ледники в Альпах продвинулись, разрушая целые деревни, а Голландский флот намертво вмерз в лед в своей гавани. Это время назвали малым ледниковым периодом.

Весьма соблазнительно непосредственно увязать минимум Маундера с малым ледниковым периодом, но нам нужно быть очень осторожными. В природе отдельное последствие редко имеет отдельную причину, особенно когда последствие столь колоссальное, как длительное изменение климата. Обычно для таких серьезных изменений должны произойти несколько событий одновременно.

Оказывается, малый ледниковый период мог начаться задолго до минимума Маундера, еще в середине XIII в. Каспар Амманн, гелиофизик, пристально изучающий взаимосвязь между выделяемой Солнцем энергией и климатом Земли, отмечает, что малый ледниковый период не был одним непрерывным событием, а состоял из «нескольких наступавших и отступавших эпизодов похолодания… причем первый начался в 1250-х гг. и продолжался до 1300 г., после периода средневекового потепления». Ясно, что были и другие причины падения температуры.

Основной виновник, вероятно, вулканическая активность. Существуют достоверные свидетельства об извержениях во время малого ледникового периода, в основном наблюдаемые в ледяных кернах: атмосферные газы, захваченные полярными льдами, можно изучать, чтобы узнать, что происходило в воздухе Земли в определенные периоды в прошлом. Любопытно, что в 1690-х гг. малый ледниковый период стал очень суровым, особенно в Западной Европе – рассказывают о птицах, буквально замерзавших насмерть, сидя на ветвях. Именно в это время в ледяных кернах обнаруживается значительный скачок в содержании серы в атмосферы, что указывает на высокие уровни вулканической активности. Вулканы извергают в атмосферу пыль и газы, отражающие солнечный свет и уменьшающие количество видимого света, достигающего поверхности Земли. От этого планета остывает, так как уменьшается количество тепла, которое может поглощать поверхность.

Само по себе это не могло стать причиной самых суровых эпизодов малого ледникового периода. Но в совокупности с минимумом Маундера, когда температура во всем мире падала, это могло еще больше снизить среднюю температуру Земли.

И все же, если бы это был глобальный эффект, почему Западная Европа пострадала гораздо сильнее, чем другие места?

Оказывается, в этой игре есть и третий игрок. Сейчас будет немного посложнее, так что «пристегните ремни».

Во время минимума солнечных пятен солнечная активность в целом падает. Кроме спада интенсивности излучения в видимой части, Солнце излучает меньше во всем своем спектре, включая ультрафиолетовое излучение. Оказывается, это важно: ультрафиолетовый свет – это то, что помогает создавать озоновый слой на Земле, он превращает обычный атмосферный кислород (O₂) в озон (O₃). Когда УФ-излучения меньше – меньше озона. А озон очень важен для температурного баланса в верхней части атмосферы, называемой стратосферой. Когда озона много, стратосфера теплее (потому что поглощает УФ-излучение), а когда озона меньше, стратосфера становится холодней.

Большая часть озона, но не весь, образуется в тропиках, на низких широтах вблизи экватора. Это объясняется тем, что в этой части Земля получает больше всего солнечного света и, следовательно, больше всего УФ-излучения. Летом озоновый слой может создаваться как на экваторе, так и на полюсе, потому что все полушарие освещается Солнцем. В этом случае разница в температуре стратосферы на полюсе и экваторе минимальна.

Но зимой на полюсе темно. УФ-излучение совсем не попадает в стратосферу, поэтому озон там не создается. В свою очередь, это означает большую разницу в температуре озонового слоя между экватором и полюсом.

Проблема заключается в том, что к этим перепадам температуры чувствительно высотное струйное течение. Зимой температура между широтами сильно разнится. Это приводит к возникновению сильного высотного струйного течения, устойчиво циркулирующего вокруг земного шара. Но летом, когда разница меньше, высотное струйное течение ослабевает. Вместо того чтобы четко идти по кругу, оно извивается, спускаясь бессистемно в более низкие широты. При этом оно может приносить холодный воздух из Арктики дальше на юг, а теплый воздух с юга на более высокие широты[17]17
  То есть если вы живете в северном полушарии. Для австралийцев, новозеландцев и других антиподов, эти направления будут обратными.


[Закрыть].

Между прочим, в определенных местах на Земле высотное струйное течение, как правило, опускается ниже, чем в других. Одно из таких мест – Западная Европа.

Тогда это самый вероятный сценарий очень резкого похолодания в 1690-х гг. в Европе: вулканическая активность, а также минимум Маундера, привели к снижению температуры на всей планете. Вместе они вызвали похолодание, но не жестокое. Однако снижение солнечной активности означало снижение излучения в ультрафиолетовой области спектра, отчего на Земле стало образовываться меньше озона. Это изменило направление высотного струйного течения, которое принесло необычно холодный арктический воздух в Западную Европу.

И тогда люди смогли кататься по Темзе на коньках.

Следует отметить что, согласно Амманну, в Западной Европе «лето в те годы совсем не было необычным». Получается, что бы ни вызвало такое интенсивное наступление холодов, оно ограничивалось зимним периодом, и это согласуется с описанной выше последовательностью событий.

Как я и сказал, все сложно. Но в этом-то и смысл. Если бы все было просто, мы бы лучше это понимали, и никто бы не спорил о том, как Солнце влияет на климат. По сути, все эти процессы довольно хорошо исследованы в целом, но проблема заключается в масштабе каждого. Насколько меньше ультрафиолета излучало Солнце во время минимума Маундера? Насколько меньше озона образовывалось? Как далеко к югу отклонилось высотное струйное течение? Сколько серы выбросили в воздух вулканы? При изменении любого из этих факторов результат будет другим, поэтому очень сложно узнать, насколько каждый из них влияет на климат.

Важно помнить: несмотря на то что наш климат зависит от Солнца, изменения в суммарной мощности его излучения в 11-летнем цикле активности магнитного поля / солнечных пятен невелики. Они определенно влияют на Землю, но это скорей запальный заряд, а не сам взрыв. Нужны другие катастрофические события – извержения вулканов, столкновения с астероидами, эмиссии CO₂ и метана, вызванные деятельностью человека, – чтобы воспользоваться чувствительностью климата Земли и вызвать бедствие[18]18
  Даже очень малые изменения в форме орбиты Земли могут оказывать влияние при наличии достаточного времени (вроде тысячелетий). Некоторые ученые даже предполагают, что магнитное поле Солнца защищает Землю от нападения субатомных частиц из дальнего космоса. Называемые космическими лучами, они могут становиться зародышевыми центрами конденсации при образовании облаков в нашей атмосфере и таким образом понижать температуру Земли. Однако у нас не очень много данных, чтобы заявлять такое. Чтобы понять влияние этих факторов, необходимо гораздо больше исследований. Космические лучи на самом деле оказывают пагубное влияние на Землю, что будет видно в следующих главах, но мы пока еще не можем связать их воздействие с изменением климата.


[Закрыть]. И даже тогда, по крайней мере в данном конкретном случае, проблемы, как правило, ограничены отдельными регионами. Окружающая среда на всей планете так сильно не меняется.

Разумеется, это слабое утешение для людей, которых это затрагивает. И если какой-то конкретный регион очень уязвим или этот регион имеет глобальное значение, тогда последствия могут быть гораздо хуже. Десятилетия суровых зим в США, например, или Китае, могут привести к голоду и экономической депрессии. В результате начинаются войны, а современные войны могут причинить гораздо больше ущерба, чем простой минимум солнечной активности. Когда дело касается потенциальных внеземных источников разрушений, последнее, что нам нужно, это добавлять к ним свои собственные возможности.

Более уместна следующая мысль: может ли такой минимум случиться снова? Да, может. Хуже – не похоже, чтобы такие события были полностью предсказуемы. Ученые, изучающие возникновение длительных минимумов в количестве солнечных пятен, свидетельствуют, что появляются они с нерегулярной периодичностью, следовательно, в долгосрочной перспективе это, по своей сути, непрогнозируемое явление, хотя и существует минимальная возможность предсказать самую ближайшую последовательность в солнечном цикле. Итак, через несколько циклов нас, возможно, ждет следующий минимум или же этого не случится еще 1000 или 10 000 лет. Но, безусловно, очень вероятно, что это случится снова.