Как пережить солнцепокалипсис? Да никак

Допустим, человечеству каким-то чудом удастся избежать ядерной войны, падения громадного астероида, атмосферных козней супервулканов и смертельной радиации от взорвавшихся поблизости сверхновых. У нас есть примерно 6 миллиардов лет до того дня, как Солнце распухнет по заветам красного гигантизма и поглотит собой нашу планету, расплавив все к чертям. Это лишь на первый взгляд большой срок – апокалипсис не заставит себя ждать так долго и наступит гораздо раньше, пророчат астрофизики Майкл Хан и Дэниел Вольф Савин из Колумбийского университета в Нью-Йорке (США) в статье популярного издания Nautilus.

Начнем с того, что Земле сильно повезло вращаться в том элитном диапазоне орбитальных расстояний, в пределах которого может существовать жидкая вода (необходимое условие для жизни в привычном нам варианте) и достаточное количество углекислого газа для осуществления фотосинтеза. По расчетам некоторых ученых, внутренняя граница такой «фотосинтетической обитаемой зоны» пролегает в всего в 7,5 млн км от нас – это около 5% расстояния от Земли до Солнца. И эта граница постепенно смещается наружу, в нашу сторону.

Наше светило представляет собой массивный газовый шар, удерживаемый в своих пределах собственной гравитацией. В центре него в условиях колоссального давления и высочайшей температуры ядра водорода сливаются по четыре и образуют ядра гелия, что логично приводит к уменьшению общего числа ядер и снижению внешнего давления солнечного ядра (оно пропорционально количеству ядер на единицу объема). Как следствие, внешние слои все больше и больше давят на ядро звезды, в результате внутри него еще больше повышаются давление и температура, а также скорость ядерного слияния, что ведет к увеличению яркости Солнца на 10% каждый миллиард лет.

Земля в ответ на растущий жар постепенно скидывает с себя парниковые одежи углекислого газа: рост температуры ускоряет химические реакции между водой и силикатными породами, в ходе которых CO₂ сорбируется из атмосферы. В конце концов его станет так мало, что растения начнут вымирать.

Сначала исчезнут те из них, что практикуют C₃-фотосинтез, – а таких большинство, в том числе и среди важнейших сельхозкультур (пшеница, рис, ячмень, овес, соя, картофель, арахис, кокос, банан, хлопок, большинство деревьев). Произойдет это примерно через 200 млн лет, когда концентрация CO₂ упадет до 150 частей на миллион (для сравнения: сегодня она составляет больше 400 ppm). По мере вымирания их место станут постепенно занимать растения с C₄-фотосинтезом, которые, как некоторые полагают, эволюционировали в ответ на углекислое истощение. Они более эффективно используют CO₂ – на них приходится четверть всего земного фотосинтеза, притом что их всего 3% от общего числа растительных видов (к ним относятся кукуруза, сорго, просо, сахарный тростник, некоторые сорняки). Но и С₄-растения, увы, тоже вымрут спустя 300 млн лет после С₃-растений, когда CO₂ станет меньше 10 частей на миллион.

Вместе с растениями и другими фотосинтезирующими организмами начнут вымирать и животные, ибо небиологических источников кислорода на Земле нет. Крупные животины задохнутся первыми, за ними последуют мелкие и микроскопические. Даже если кто-то умудрится выжить в бескилородной атмосфере (скажем, глисты), через миллиард лет средняя температура на поверхности планеты превысит +45 °C (сейчас +17 °C) – а важнейшие биохимические процессы в таких условиях попросту перестают работать. Спасения можно попытаться поискать на полюсах, но и там вскоре станет слишком жарко. В конечном счете останутся лишь хемосинтезирующие микробы, которые не испытывают нужды в углекислом газе и кислороде для осуществления метаболизма, а полагаются, например, на сульфаты или железо.

А что же люди? В хемосинтез они не могут. Так что в ближайшие полмиллиарда лет им нужно срочно валить с Земляшки. Однако едва ли за это время условия на других планетах или спутниках Солнечной системы станут такими уж приемлемыми для проживания, а лететь за ее пределы – идея довольно бесперспективная. «Если речь об экзопланетах, то стоит прояснить: мы никогда туда не переселимся, – заявил на днях швейцарский астрофизик Мишель Майор, свежеиспеченный лауреат Нобелевской премии за открытие в 1995 году первой экзопланеты у солнцеподобной звезды (совместно с Дидье Кело). – Даже в очень оптимистичном случае – если пригодная для жизни планета находится не очень далеко, скажем, в нескольких десятках световых лет, что немного, буквально по соседству, – времени на полет туда потребуется очень много». Сотни миллионов дней с самыми современными технологиями. «Это полное безумие», – добавил профессор. Что ж, ему видней.

Можно попытаться отсрочить климатическую экзекуцию, сдвинув земную орбиту, как предлагают Хан и Савин. Например, если уничтожить астероид 100 км, который каждые пять тысяч лет пролетает неподалеку от Земли, то в результате гравитационных изменений наша орбита потихоньку отодвинется от Солнца на почтенное расстояние – главное при этом случайно не уничтожить заодно и Землю. Либо следует построить гигантский солнечный парус на гравитационных тросах, чтобы солнечный ветер своим фотонным дуновением отдул планету чутка подальше в обитаемую зону – там можно будет обитать вплоть до финального вздутия нашей краснеющей звезды. Подобный парус должен быть в 20 раз больше Земли по диаметру, но по массе не превышать триллиона тонн – это около 2% Эвереста. К слову, если какая-то инопланетная цивилизация уже построила такой парус, то его вполне реально обнаружить с помощью тех же методов, что используются для обнаружения экзопланет.

Еще один способ выживания потребует высокого уровня развития технологий искусственного интеллекта. Вообще говоря, в будущем наша планета станет гораздо благоприятнее для небиологической жизни. Во-первых, из-за увеличившейся яркости Солнца, питающего энергией батареи роботов. Во-вторых, улучшится космическая погода: если сегодня Солнце крутится бешеным динамо, оборачиваясь вокруг оси за 24 земных дня, и регулярно вызывает на нашей планете магнитные бури, которые нередко выводят из строя средства связи, энергосистемы и орбитальные спутники, то к старости его вращение замедлится и магнитные бури прекратятся. Роботам не нужно будет беспокоиться за свои изысканные микросхемы, и люди с легким сердцем смогут загрузить в них свой разум, чтобы продолжать влачить земное существование с относительным комфортом в условиях откровенно нечеловеческих.

Впрочем, до всех этих жутких космических вызовов еще довольно далеко – в запасе есть десяток миллионов лет на то, чтобы придумать, как им противостоять. На носу куда более насущные проблемы планетарного характера – если их не решить, у человечества не будет шанса прожить и десятка тысяч лет. «Мы должны заботиться о нашей планете, – справедливо назидает профессор Мишель Майор. – Она очень красивая и пока еще абсолютно для жизни пригодная».

Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Nautilus

Источник: batrachospermum.ru