Климат Земли может не только измениться, но исчезнуть совсем

Еще каких-нибудь 50 лет назад представления о природных условиях на Венере были сильно идеализированы. Посадка грузовой ракеты на Венеру. Художники Алексей Леонов, Александр Соколов. 1969

Однако даже самые пессимистические прогнозы объединяет сравнительно оптимистическое убеждение: климат, если даже меняется, – что за четыре миллиарда лет истории Земли происходило десятки раз, – но как таковой сохранится. Совсем не рассматривается другая возможность, которая абсолютно реальна: климат на Земле может исчезнуть вообще. Перспектива, разумеется, апокалиптическая, но не нереальная и не невозможная.

Чтобы понять, что может произойти на Земле, обратимся к другим планетам Солнечной системы.

Галопом по планетам

Венера имеет плотную атмосферу, состоящую более чем на 96% из углекислого газа. Атмосферное давление на поверхности планеты в 92 раза больше, чем на поверхности Земли, и примерно равно давлению воды на глубине 900 м. Венера – самая горячая планета в Солнечной системе: средняя температура ее поверхности составляет 462 градуса по Цельсию. И это даже несмотря на то, что Меркурий находится ближе к Солнцу.

Венера покрыта непрозрачным слоем облаков из серной кислоты, и, следовательно, кислотные дожди в атмосфере «сестры Земли» – это гигантский ураган, бушующий над целой планетой! Атмосфера Венеры вращается вокруг ее поверхности со скоростью 120–140 м/с у верхней границы облаков (360 км/ч). Это превышает скорость вращения точек на экваторе планеты в 60 раз и в два раза больше, чем скорость самых мощных ураганов на Земле.

В этих условиях говорить о климате тех или иных регионов Венеры, так же как о временах года на этой планете, совершенно абсурдно.

Однако было время, когда на этой планете были и погода, и климат. Современные научные данные показывают, что в течение первого миллиарда лет на Венере, по-видимому, было нечто вроде земного рая, в котором погода и климат выглядели, с человеческой точки зрения, привлекательно. Но затем под влиянием эволюции этой планеты в результате изменения состава ее атмосферы климат исчез, и теперь условия на Венере можно сравнить с представлениями об аде.

Меркурий находится примерно в три раза ближе к Солнцу, чем Земля. Температура его поверхности меняется в дневное время больше, чем на любой другой планете Солнечной системы, в диапазоне от 100 К (–173°C) ночью до 700 К (+427°C) днем. Атмосферное давление на Меркурии в 500 млн раз меньше давления земной атмосферы. В таких условиях атомы чаще сталкиваются с поверхностью планеты, чем друг с другом. Из сказанного очевидно, что говорить о климате на планете Меркурий можно только условно.

Атмосфера Юпитера не имеет четкой нижней границы – она плавно переходит в океан из жидкого водорода. Расположенный в Южном полушарии Юпитера, крупнейший из известных в Солнечной системе вихрь, в диаметре превышающий Землю, не утихает как минимум 350 лет. Скорость ветра внутри этого циклопического урагана превышает 500 км/час. Магнитное поле Юпитера настолько сильно, что при приближении к этой планете-гиганту может разорвать посланный для его исследования американский зонд. И это при том, что Юпитер находится в 778,57 млн км от Солнца. А это значит, что падающая на единицу его поверхности солнечная энергия меньше, чем падающая на Землю, в 25 раз, что, казалось бы, должно предопределять низкую температуру на газовом гиганте.

Поскольку Юпитер – планета, состоящая из газа, поверхности, как на Земле, у него нет. Но в его ядре температура 24 тыс. градусов по Цельсию, то есть в четыре раза выше, чем на поверхности Солнца. Говорить о погоде, равно как и о временах года, на планете Юпитер совершенно нелепо.

То же касается планет Сатурна, Плутона, говорить о погоде и климате на которых нелепо. Так же как о погоде и климате на всех без исключения спутниках планет от спутника Земли Луны до спутника Юпитера Европы (ледяная глыба).

Давление атмосферы на Марсе в 170 раз меньше, чем на Земле. Концентрация воды, хотя намного более низкая, чем в земной атмосфере, оказывается достаточной для образования облаков. Средняя температура на Красной планете значительно ниже, чем на Земле: 63 градуса ниже нуля по Цельсию. Летом на дневной половине планеты воздух может прогреться до 20 градусов, но зимней ночью температура опускается до 125 градусов ниже нуля, а на полюсах и вовсе до 170 градусов.

На Марсе нередко происходят пылевые смерчи, поднимающиеся в высоту на километр и более. Скорость ветра, казалось бы, по земным меркам невелика (до 30 км/час), однако громадная плотность пыли делает марсианский воздух практически непрозрачным. Пылевые бури на Марсе могут быть продолжительны: так с сентября 1971-го по январь 1972 года на этой планете происходила глобальная пылевая буря. Таким образом, Марс – единственная, кроме Земли, планета Солнечной системы, на которой можно говорить о погоде и климате. Однако и то и другое резко отличается от земных условий и абсолютно неприемлемо для человека.

Климат как исключение

Резюмируя, делаем вывод: погода и климат совершенно необязательный атрибут тех или иных планет. А там, где погода и климат есть (кроме Земли, в Солнечной системе только на Марсе), они могут быть, с человеческой точки зрения, ужасающими.

В связи с обсуждаемой темой уместно отметить разницу между звездами и планетами, которую следует принять во внимание. Как было показано теоретиками и доказано астрономами, эволюция звезд зависит от одного параметра: их массы. Для краткости, только чтобы иллюстрировать мысль в контексте темы, отметим лишь два наиболее красочных случая.

Если звезда имеет массу в интервале от 0,8 до 3 масс Солнца, она проходит эволюцию, начинающуюся периодом превращения водорода в гелий (продолжающимся несколько миллиардов лет), а после выгорания водорода превращается в красный гигант, а затем в белый карлик.

Если масса звезды превышает 8 солнечных масс, после выгорания водорода она взрывается, как сверхновая, после чего сжимается в нейтронную звезду. Она может затем превратиться либо в пульсар (свойства которого определяются магнитным полем нейтронной звезды), либо стать черной дырой.

Для планет нет одного параметра, определяющего их свойства, подобного массе для звезд. Происходящие на поверхности планеты процессы определяются многими параметрами. Поэтому климатические явления на планетах, отличающихся от звезд тем, что их масса слишком мала для начала термоядерных реакций, исключительно разнообразны. Наличие на планетах (не только в Солнечной системе, а в любой части Вселенной) того, что называется климатом и погодой, является скорее исключением, чем правилом. При этом планета, на которой климат и погода имеются, в результате происходящих на ней процессов может лишиться их.

Ураган длиною в жизнь

После этого небольшого экскурса по Солнечной системе вернемся на Землю.

В книге Екклезиаста читаем: «Все реки текут в море, но море не переполняется: к тому месту, откуда реки текут, они возвращаются, чтобы опять течь».

Факт существования рек и их устойчивого течения из года в год уже древние люди воспринимали как чудо. Оно может, если исчезнет климат или хотя бы серьезно изменится, легко прекратиться. В том случае, если конденсация воды в горах и верховьях рек резко уменьшится, реки перестанут быть реками. Если же конденсация воды значительно увеличится, начнутся катастрофические наводнения и затопления обширных районов и регионов.

В современной космологии для объяснения того, что химические элементы, а с ними органика и человек существуют, что возможно только в ничтожно маловероятной комбинации мировых констант, предполагается, что вселенных много. При этом физики представляют картины «больших взрывов», рождающихся один за другим, как выдуваемые из трубочки мыльные пузыри.

В этой связи естественно поставить вопрос: а не могут ли ураганы – при определенных условиях – возникать не поодиночке, а один за другим? Если условия на Земле станут такими, которые позволят рождать неустойчивости, генерирующие торнадо, одно за другим, катастрофические разрушительные смерчи, следующие с интервалами не в месяцы и годы, а в дни и часы, могут разрушить целые континенты. При каких условиях такое может произойти?

Если одна за другой, как мыльные пузыри, могут рождаться вселенные, то почему бы один за другим не появляться и смерчам? Вопрос к физикам-теоретикам и математикам. Будем надеяться, что такие условия на Земле не возникнут, но в столь важных вопросах нужен не оптимизм, а уверенность, основанная на знании.

Климат планеты в целом определяется активностью Солнца и удаленностью от него, составом ее атмосферы, размером планеты, плотностью атмосферы и другими параметрами. Если состав земной атмосферы сильно изменится – под влиянием человека, без такого влияния, как это произошло на Венере, или же в результате совместного действия многих факторов, – климат на планете Земля может не только измениться, но и исчезнуть. Если ураганы станут глобальными, как на Юпитере и Венере, говорить о погоде также будет бессмысленно.

Такая перспектива, в сравнении с которой последний день Помпеи не более чем игра мальчишек в войну или взрыв электрической лампочки в люстре, необязательно ждет человечество, но вовсе не невозможна. И это нужно иметь в виду каждому. Особенно руководителям стран, которые принимают решения, от которых – в той мере, в какой на процесс не только изменения климата, но и исчезновения климата, может повлиять Разум, – зависит будущее Земли и ее обитателей. От амебы до человека.

Нью-Йорк