принята.
Неверие в нейтринные осцилляции побудило теоретиков искать другие объяснения недостатку солнечных нейтрино. Стоит упомянуть гипотезу Фаулера, впоследствии развитую Эзером и Камероном. Смысл ее в том, что из-за накопления вращательной неустойчивости в глубинах Солнца в его центральной области периодически, хотя и редко, происходит быстрое перемешивание вещества. При этом в центральные, горячие области Солнца поступает с периферии гелий-з и тут же реагирует с большим энерговыделением. Нагреваясь, центральные области расширяются, что приводит к понижению температуры и замедлению ядерных реакций. Если сейчас как раз такой момент, то находит объяснение и недостаток нейтрино.
По оценке Эзера и Камерона, между перемешиваниями должно пройти примерно 100 млн лет, а длительность фазы с низким уровнем нейтрино — около ю млн лет.
166
Эзер и Камерон обратили внимание также на то, что расширение центральных областей Солнца должно привести к уменьшению его фотонной светимости. Теоретическая зависимость ее от времени несколько иная, чем для нейтрино, но общий характер тот же: быстрый спад, затем медленное восстановление нормальной светимости, затем новый спад после следующего перемешивания и т. д. Как видим, эта гипотеза пытается объяснить не только дефицит солнечных нейтрино, но и ледниковые периоды в истории Земли.
Увы, не получается. Согласно этой гипотезе, ледниковые периоды должны наступать периодически, а как раз с периодичностью ледниковых периодов в истории Земли дело обстоит неважно. Если два последних крупных оледенения — карбоновое и вендское — отстоят от современного (плейстоценового) оледенения, грубо говоря, на 300 и боо млн лет и как бы подтверждают периодичность, то более ранние оледенения никак не «ложатся» на временной шкале туда, куда им следует. Добросовестный исследователь, разобравшийся в датировках ледниковых периодов, оставит мысль о какой бы то ни было периодичности, недобросовестный — начнет подгонять данные под концепцию. Конечно, пусть себе развлекается, но наука тут совершенно ни при чем.
. Кстати, палеоклиматологи связывают наступление ледниковых периодов прежде всего с изменениями циркуляции водных масс, вызванными дрейфом материков. К слову, сейчас расположение материков характерно для криоэры: материки мешают экваториальной циркуляции вод, один из полюсов также занят материком и превращен в «холодильник»... Солнце в какой-то степени может отвечать за межледниковья (в одном из них, начавшемся около 13 тыс. лет назад, мы как раз имеем удовольствие жить), если только наступление оледенений и межледниковий в рамках одного ледникового периода не есть автоколебательный процесс, параметры которого зависят прежде всего от чисто земных факторов!
Широкую публику, конечно, в первую очередь волнует вопрос: чего нам ждать от Солнца в дальнейшем? Связаны ли
167
с ним изменения земного климата и в чем причина нынешнего глобального потепления: в деятельности Солнца или в деятельности человечества?
На этот вопрос разные группы ученых отвечают по-разному. Чрезвычайно характерным для наших дней является то, что на международных научных конференциях по климату «бодаются» два ученых лагеря, причем достаточно отследить источник финансирования (нефтяной консорциум или какая-либо «зеленая» организация), чтобы понять, кого данная группа ученых объявит виновником глобального потепления...
Поэтому логичнее всего будет обратиться к прошлому, когда за выбросы двуокиси углерода в атмосферу отвечал кто угодно, только не человек. Самый известный n-летний цикл солнечной активности является ll-летним (точнее, 11,1-летним) лишь в среднем. Его продолжительность может составлять от ю до 12 лет, причем поток излучения от Солнца тем больше, чем короче цикл. Начиная со второй половины XX века наблюдались преимущественно короткие циклы, а число Вольфа в максимумах циклов было выше, чем сто лет назад. Это сопровождалось повышением средней температуры на Земле. Зато в период, названный маундеровским минимумом, а именно с 1645 по 1716 год, на Солнце наблюдалось аномально мало пятен. Были годы, когда пятна отсутствовали совсем, но даже в максимумах циклов число Вольфа, по всей видимости, не превышало 80. Пожалуй, разумнее всего объяснить маундеровский минимум наложением друг на друга циклов различной длительности (например, векового и сверхвекового), хотя на этот счет существуют и другие гипотезы.
Что же произошло с климатом Земли с 1645 по 1716 год? Как раз на это время пришелся второй и наиболее масштабный пик «малого ледникового периода», сильно досадившего человечеству, — ведь для северной и средней Европы снижение среднегодовой температуры всего на градус уменьшает продолжительность «сельскохозяйственного года» на целый месяц. Строго говоря, «малый ледниковый период» начался еще на рубеже
168
XIV-XV веков, но прямымисвидетельствами низкой активности Солнца в те времена мы не располагаем.
И все же явления типа «малого ледникового периода» можно объяснить вариациями солнечной постоянной. «Большие» ледниковые периоды — вряд ли. Современное глобальное потепление — похоже, да, хотя все еще остается неизвестным, какую долю внесли техногенные выбросы парниковых газов. Есть подозрения, что ответить на этот вопрос мы сможем не раньше, чем начнется глобальное похолодание — некоторые ученые предсказывают, что оно не за горами...
Пожалуй, можно быть абсолютно уверенным лишь в одном: в ближайшее время Солнце будет продолжать светить — так ли, иначе ли. А что будет потом?
Во Вселенной нет ничего вечного. Чем же кончатся те обеспеченные Солнцем тепличные условия, в которых человечество имеет удовольствие жить? Вся совокупность научных данных говорит в пользу того, что Солнце, во-первых, не взорвется, а во-вторых, примерно через 5 млрд лет сойдет с главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рессела и превратится в красный гигант. Светимость его возрастет в сотни раз, а радиус увеличится по меньшей мере до радиуса орбиты Венеры. Земля будет испарена, да и на Марсе условия для белковой жизни будут явно неприемлемыми по причине высокой температуры. Вот спутники Юпитера — другое дело.
Впрочем, неприятности для жизни на Земле начнутся гораздо раньше, чем через 5 млрд лет. Оставаясь в пределах главной последовательности, Солнце мало-помалу увеличивает светимость, и наступит момент, когда на Земле станет, мягко говоря, жарковато. Есть некоторые основания предполагать, что первые неприятности станут ощутимыми уже через 100 млн лет.
Сомнительно, чтобы их ощутил на себе человек, — биологические виды редко живут столько времени. В оптимистическом предположении это будут наши потомки, к которым понятие «человек» будет гораздо менее применимо, чем к нам понятие
169
«австралопитек». Пессимистические варианты мы оставляем на усмотрение читателя...
Найдут ли наши далекие потомки, кем бы они ни были, выход из неприятного положения? В принципе можно оттащить Землю на более высокую орбиту, использовав для этого притяжение управляемых астероидов. Можно переселиться на другие планеты, а то и освоить планеты у других звезд. А может быть, наши потомки (в упрямом предположении, что они у нас все- таки будут) придумают нечто совершенно иное? Отпустив на волю фантазию, можно даже надеяться, что эти хомо суперы научатся менять по своему разумению законы природы — хотя бы в пределах, описанных фантастом Георгием Гуревичем в рассказе «Галактический полигон». Ну, чего не знаем, на том не настаиваем. Одно ясно уже сейчас: Вселенная не станет заботиться о тех, кто не позаботился о себе сам.
Как у каждого ребенка рано или поздно возникает вопрос: «Откуда я взялся?», так и у астрономов закономерно возник вопрос о происхождении и эволюции звезд. Этот вопрос закономерно вытекает из вопроса о происхождении Земли, планет и Солнца. Вопрос этот возник сразу, как только людей с пытливым умом перестали удовлетворять наивные религиозные объяснения.
Происхождение звезд и окружающих их планет в рамках единого процесса интуитивно казалось более приемлемым сценарием, нежели раздельное их происхождение, однако история науки полна случаями, когда интуитивное на поверку оказывалось в корне ошибочным. Существование наблюдаемых в телескоп многочисленных туманностей, трактуемых (часто ошибочно) как скопления пыли и газа, подвигло Иммануила Канта к гипотезе, независимо предложенной и развитой в дальнейшем французским математиком Лапласом, о конденсации Солнца из космической туманности под действием силы тяготения. Правда, Кант полагал исходную туманность пылевой и холодной, а Лаплас — газовой и горячей, но это уже детали. Согласно Лапласу, сжимающееся облако газа изначально обладало каким-то моментом вращения, что вполне нормально. Труднее было бы предположить, что хаотические движения отдельных масс облака взаимно компенсировались бы с абсолютной точностью, обнулив суммарный момент вращения. Сжимаясь под действием тяготения, облако вращалось бы все быстрее, ибо обмануть закон сохранения момента количества движения не в силах никакое облако. Наконец настал бы момент, когда из-за центробежных сил облако приняло бы форму сплюснутого сфероида, а потом от него стали бы одно за другим отделяться кольца. Дальнейшее сжатие
171
центрального облака привело бы к образованию звезды, а из колец получились бы планеты.
Гипотеза эта замечательна тем, что не ставит Солнце, Землю и человечество в «особое положение», поскольку не только допускает, но и предполагает наличие планетных систем у других звезд. Неясно, правда, почему львиная доля момента количества движения Солнечной системы оказалась сосредоточена в орбитальном вращении планет-гигантов, в первую очередь Юпитера. Ведь отделяющиеся от сжимающегося облака кольца должны были иметь весьма скромный момент вращения!
В гипотезах, пытающихся объяснить это неразрешимое в рамках модели Лапласа затруднение, недостатка не было. Например, гипотеза О.Ю. Шмидта предполагала встречу уже «готового» Солнца с плотной пылевой туманностью, из которой под действием солнечного тяготения образовались планеты. Но, во-первых, эта гипотеза относит планетные системы к разряду исключений из общего правила, а во-вторых, она ничего не говорит о происхождении Солнца, «предоставляя слово» старой гипотезе Канта-Лапласа.