Шрифт:
Закладка:
Нам почти ничего не известно о том, как предотвратить или задержать грядущее мегаизвержение. Недавно NASA предварительно исследовало возможность постепенно выкачивать жар из Йеллоустонской кальдеры, но подобные исследования находятся пока на самых ранних стадиях, поэтому очевидно, что любое взаимодействие с активным вулканом – особенно с вулканом, который связан с мегаизвержениями прошлого, – требует огромной осторожности[181]. Пока лучшая стратегия для работы с риском мегаизвержений заключается в том, чтобы готовиться к смягчению ущерба: запасаться продуктами длительного хранения или разрабатывать техники производства продовольствия в чрезвычайных ситуациях.
В отличие от риска, исходящего от астероидов и комет, мы только начинаем осознавать риск мегаизвержений и работать с ним. Вероятно, управлять этим риском существенно сложнее, поскольку прогнозирование и предотвращение извержений сопряжено с бо́льшими трудностями. Но важнее всего, что угроза уничтожения цивилизации в результате такой катастрофы в последующее столетие примерно в 100 раз серьезнее, чем совокупная угроза астероидов и комет. Таким образом, мегаизвержения, по всей видимости, представляют больший риск и требуют большего внимания.
Далее можно предпринять целый ряд перспективных шагов. Для начала нужно отыскать все места, где ранее случались мегаизвержения. Также необходимо скорректировать весьма грубые оценки частоты мегаизвержений, особенно самых мощных и самых опасных. Нужно гораздо глубже изучить влияние мегаизвержений на климат, чтобы понять, при какой мощности они представляют реальный риск для человечества[182]. Кроме того, я подозреваю, что мы можем извлечь немало ценных уроков, если изучим, как осуществляется моделирование рисков и управление ими в более продвинутой в этом отношении сфере оценки рисков, связанных с астероидами.
Звездные вспышки
В каждой звезде идет непрерывная борьба двух сил. Гравитация сжимает звезду, а давление – разжимает. Большую часть жизни звезды эти силы уравновешивают друг друга, не позволяя звезде сжаться в точку или рассеяться в космосе[183]. Но некоторые звезды доживают до момента, когда давление катастрофически снижается, не выдерживая натиска гравитации, и после этого схлопываются с релятивистской скоростью[184]. Их плотность мгновенно повышается до невероятных значений, что приводит к новой волне огромного давления, под действием которого звезда взрывается и становится так называемой сверхновой. На краткий миг эта единственная звезда сияет ярче всей своей галактики. За считаные секунды она испускает столько же энергии, сколько наше Солнце испустит за все десять миллиардов лет своего существования.
О сверхновых впервые заговорили древнекитайские астрономы, когда в 185 году н. э. на небе над ними неожиданно появилась новая яркая звезда. Но ученые начали постигать их лишь в 1930-х годах и только в 1950-х поняли, что сверхновая, находящаяся неподалеку от Земли, может представлять угрозу планете[185].
В 1969 году ученые открыли новый и нетривиальный тип звездной вспышки. В разгар холодной войны США запустили несколько спутников-шпионов, чтобы следить за секретными ядерными испытаниями, которые можно было обнаружить по характерной вспышке гамма-излучения. Спутники стали засекать короткие гамма-всплески, которые сильно отличались от вспышек, возникающих при испытаниях ядерного оружия. Астрономы определили, что идти от Земли – и даже из Млечного Пути – они не могут, а потому, должно быть, происходят из чрезвычайно далеких галактик, находящихся в миллиардах световых лет от нас[186]. Загадка этих гамма-всплесков не решена и сегодня. Главенствующая теория гласит, что более длинные всплески связаны со сверхновыми редкого типа, а более короткие – со столкновениями нейтронных звезд. Количество энергии, которая высвобождается при каждом всплеске, сравнимо с тем, что высвобождается при взрыве сверхновой, но сосредоточено в двух узких конусах, направленных в противоположные стороны, что и позволяет засекать эти вспышки на огромных расстояниях[187]. Так, в марте 2008 года Земли достиг свет от гамма-всплеска в галактике, находящейся в 10 млрд световых лет от нас, и этот свет был по-прежнему достаточно ярок, чтобы заметить его невооруженным глазом[188].
Взрыв сверхновой или гамма-всплеск неподалеку от Солнечной системы мог бы привести к катастрофическим последствиям. Хотя сами гамма-лучи и космические лучи в таком случае не достигнут поверхности Земли, угрозу могут представлять реакции, которые они запускают в земной атмосфере. Наиболее важна, пожалуй, выработка оксидов азота, которые изменят климат на Земле и нанесут серьезный урон озоновому слою. Последний эффект считается самым смертоносным, поскольку на некоторое количество лет мы станем гораздо сильнее подвержены ультрафиолетовому излучению[189].
Астрономы оценили вероятность того, что такие события произойдут достаточно близко к Земле, чтобы вызвать глобальную катастрофу, определяемую глобальным истощением озонового слоя на 30 % и более. (Подозреваю, это будет представлять меньшую угрозу для цивилизации, чем соответствующие пороги для астероидов, комет и мегаизвержений.) В среднем вероятность таких событий в столетии составляет примерно 1 к 5 млн для взрывов сверхновых и 1 к 2,5 млн для гамма-всплесков. Как и в случае с астероидами, мы можем получить более точную оценку для следующих 100 лет, исследуя небо в поиске надвигающихся угроз. С гамма-всплесками ситуация обстоит сложнее, поскольку они хуже изучены и могут наносить удар из гораздо более далеких областей. Пока не найдено ни одной потенциальной опасности любого из этих типов, тем не менее вероятность их возникновения не исключена полностью, в связи с чем риск таких событий в следующее столетие оказывается несколько ниже среднего[190].
Таблица 3.3. Вековая вероятность звездной вспышки, которая вызовет на Земле катастрофу, в результате чего озоновый слой истощится более чем на 30 %[191].
Эти вероятности очень малы – судя по всему, как минимум в 20 раз ниже, чем вероятность катастроф подобного масштаба, вызванных столкновением с астероидами и кометами, и как минимум в 3000 раз ниже, чем вероятность катастроф в результате мегаизвержений. И все же нам бы хотелось избавиться от некоторых оставшихся сомнений в этих цифрах, прежде чем мы сможем списать этот риск со счетов. Нужно продолжить исследования, чтобы определить порог мощности, при преодолении которого звездные вспышки могут приводить к вымиранию. Можно также начать каталогизировать потенциальных кандидатов в сверхновые в радиусе 100 световых лет, определяя, насколько мы уверены в том, что ни один из них не взорвется в следующее столетие. В более широком смысле нам следует совершенствовать модели этих рисков и избавляться от неопределенности, пытаясь выйти на тот же уровень понимания, какого мы достигли при изучении астероидов и комет[192].
Другие природные риски
Потенциальных катастроф хватает с избытком. Даже сосредоточившись лишь на
