В погоне за Солнцем
Шрифт:
“Мы вступаем в новую эру открытий, касающихся Солнца и его тонкого воздействия на жизнь на Земле”, – авторитетно сообщает программа GONG. Карлос Френк из Университета Дэрема в северовосточной Англии заявил журналу National Geographic: “Не будет преувеличением сказать, что мы проходим через период изменений, аналогичный революции Коперника” [915] . И финальные слова Нейла Мерфи, обращенные ко мне: “Мы сейчас в состоянии собирать информацию, которая превосходит все, что можно было ранее вообразить; настолько сложные данные, что мы наконец сможем вывести из них природу этого невыносимо недоступного объекта! Мы пытаемся собрать все кусочки пазла, и, я думаю, у нас получится”. “В самом деле, – язвительно заключает Юджин Паркер, – солнечная активность порождает столько явлений за пределами обычной лабораторной физики, что наблюдение за ней – это опыт смирения для серьезного физика, вновь и вновь демонстрирующий ошибочную природу наших лучших идей и объяснений” [916] .
915
Проспект солнечного телескопа усовершенствованной технологии, опубликованный GONG в 2006 году.
916
National Geographic. Р. 10.
Глава 30
Под
“Я где-то читал, что Cолнце с каждым годом становится горячее, – сообщил Том [Бьюкенен] весело. – И вроде бы Земля скоро упадет на Солнце – или нет, погодите, – как раз наоборот! – Солнце с каждым годом остывает”.
917
Пер. Е. Калашниковой.
918
Пер. М. Зенкевича.
Уже много столетий считается, что шансы на выживание нашего мира очень невелики. В своей книге “Выбор катастроф” (1978) Айзек Азимов рассмотрел разные опасности, угрожающие нам [919] , и выделил пять типов: вся вселенная изменяется таким образом, что наш мир станет непригодным для обитания; Земля переживает потрясение, которое делает дальнейшую жизнь невозможной; нечто (возможно, человеческой природы) уничтожает нас; наступает крах цивилизации в известном нам виде, остатки человечества влачат примитивное существование; что-то происходит с Солнцем. Азимов перечисляет всего шестьдесят шесть различных видов катастроф, от расширения и сжатия вселенной, черных дыр и квазаров через кометы, метеориты и астероиды до вулканов, землетрясений, космического облучения, пандемий, ядерных бомб, загрязнения и истощения ресурсов. К концу этого зловещего каталога испытываешь головокружение и с облегчением читаешь про такие старые и привычные тревоги, как войны и взрывной рост населения.
919
Азимов А. Выбор катастроф. СПб.: Амфора, 2000. Пер. А. Девеля, Л. Девель.
Что примечательно, в списке Азимова практически отсутствуют “озоновая дыра” и “глобальное потепление”: первая появляется один раз, второе отсутствует вовсе. Несмотря на то что их объединяют токсичные газы, резко поднявшаяся жара и катастрофические последствия, они радикально различаются. Озоновый слой, по мнению большинства ученых, в значительной степени восстановился, о глобальном потеплении ничего позитивного сказать нельзя [920] .
Озон (от греч. – пахнуть) – это нестабильная форма кислорода, возникающая при разложении обычной молекулы кислорода (О2) на солнечном свете на два кислородных атома, которые в свою очередь, соединяясь с еще двумя молекулами кислорода, образуют две молекулы озона (О3). Озон встречается в тонком слое атмосферы на высоте 20-25 км над поверхностью Земли и на самой Земле: он имеет сильный металлический запах, который можно ощущать всякий раз, когда через кислород проходит электрический разряд (например, молнии). Возможно, благодаря сходству запаха с запахом хлора озон в течение многих лет считали носителем очищающих качеств; в викторианскую эпоху было принято говорить об оздоровляющих “дозах озона” на морском побережье (хотя на самом деле вдыхался запах гниющих водорослей, сходный по едкости). Туберкулезных больных часто направляли в горные санатории, где уровень озона предположительно был выше, для привлекательности в глазах пациентов рекламировалась “озононасыщенность” тамошнего воздуха. В 1865 году в письме в лондонскую Times озон назывался “великим чистящим средством природы”, превозносились его бактерицидные качества. Озон встречается и ближе к поверхности, но, как правило, он не слишком живителен. В городских условиях он вызывает смог, раздражает глаза, нос и легкие, с ним связывают астматические проявления. Он также вредит растениям, насекомым и грибам, вполовину сокращает способность деревьев поглощать парниковые газы посредством фотосинтеза. Один популяризатор науки назвал это “стороной мистера Хайда” [921] .
920
3 марта 2006 года лондонская газета Times опубликовала письмо от мистера Торнтона из шотландского города Галашилс, который спрашивал: “Когда впервые употребили термин “глобальное потепление”?” В отличие от почти всех прочих вопросов ответ на этот так и не был напечатан. Первое упоминание, которое я смог найти, было в журнале Science (8 августа 1975 года) в статье Уоллеса С. Брекера, в течение длительного времени бывшего исследователем Колумбийского университета. “Изменение климата. Находимся ли мы на пороге объявленного глобального потепления?” После этого выражение вошло в моду.
921
Michael Sims, Apollo’s Fire: A Day on Earth in Nature and Imagination. New York: Viking, 2007. Р. 125. Ср. также: “Уже более десятилетия известно, что при определенном уровне в атмосфере, который регулярно достигается в большинстве американских городов, озон прожигает клеточные стенки в легких и дыхательных путях. Ткани при этом краснеют и опухают”. David V. Bates, Smog: Nature’s Most Powerful Purifying Agent, Health & Clean Air, fall 2002 newsletter,issue.html
С другой стороны, озоновый слой, впервые обнаруженный в 1913 году французскими физиками Шарлем Фабри и Анри Бюиссоном, – это сторона доктора Джекила: он защищает нас от ультрафиолетового излучения уже в течение миллиарда лет, притом что толщина озонового слоя, покрывающего Землю менее плотно, чем пленка грязи покрывает теннисный мячик, в среднем составляет всего около пяти километров. К тому же он оказался очень хрупким. В мае 1985 года ученые Британского института изучения Антарктики обнаружили дыру в слое, на следующий год американские исследования подтвердили дурные новости: озоновая сфера сезонно утончается на полюсах, но размеры этих “прогалин”
Сегодня считается, что главной причиной возникновения дыры стали фторхлороуглеводороды (фреоны), десятилетиями восхваляемые как лучшее изобретение века. Фреоны были открыты американским инженером Томасом Миджли-мл. (1889–1944), который зарегистрировал около ста патентов на эту тему (про Миджли говорили, что изобретатель “оказал большее влияние на атмосферу, чем любой другой живой организм в истории Земли”) [922] . В 1930 году он разработал нетоксичный холодильный агент, применимый в домашних условиях, дифтордихлорметан, хлорированный фтороуглерод, которой он назвал фреоном. Фреон пришел на замену разнообразным токсичным и взрывоопасным веществам, которые раньше использовались в холодильниках. Этот чудесный газ, бесцветный, не имеющий запаха и не вступающий в реакции, служил не только хладагентом в холодильных устройствах, но и пенобразующим агентом в огнетушителях и газом-пропеллентом в дезодорантах.
922
J. R. McNeill, Something New Under the Sun: An Environmental History of the Twentieth-Century World. New York: Norton, 2001. Р. xxvi.
Целых четыре десятилетия фреоны производили исключительно благоприятное впечатление. Присущая инертность давала им большую продолжительность жизни, более ста лет, позволяла им растворяться в стратосфере. В 1970-е три химика (в 1955 году они разделили Нобелевскую премию) – голландец Пауль Крутцен и американцы Марио Молина и Фрэнк Шервуд Роуланд – начали совместный исследовательский проект, из чисто академического интереса стремясь обнаружить, что происходит с фреонами, когда они поднимаются в атмосферу. Ученые узнали, что, несмотря на их стабильность вблизи земной поверхности, при подъеме в стратосферу фреоны становятся подвержены ультрафиолетовому излучению, которое вычленяет атомы хлора; эти последние сами по себе высокореактивны и разрушительно воздействуют на озоновый слой. Самую острую форму это принимает в окрестностях южного полюса, где особые погодные условия, сверххолодные зимы и ледяные облака усиливают эффект, но в целом утончение слоя распространяется вплоть до средних широт [923] .
923
См.: Elizabeth Kolbert, Field Notes from a Catastrophe: Man, Nature, and Climate Change. New York: Bloomsbury, 2006. Р. 183.
Хотя первое исследование этого ущерба было опубликовано в 1978 году, тогда же, когда и книга Азимова, правительства долго не обращали на это внимания [924] . Доходило до смешного – так, однажды министр внутренних дел правительства Рейгана заявил, что если фреоны и впрямь столь вредоносны, то те, кто беспокоится, могут носить темные очки и купить себе шляпы: “Кто не торчит на солнце, того это не коснется”. Но в конечном итоге протокол О О Н , подписанный в Монреале в 1987 году, жестко сократил производство фреонов. Это соглашение получило титул “самого важного законодательного документа на тему сохранения окружающей среды” [925] , но с учетом долгого периода жизни этих химикатов ситуация должна была дополнительно ухудшиться, прежде чем начать улучшаться. В январе 1993-го была зафиксирована минимальная средняя концентрация озона (с тех пор она не падала ниже), в марте 1999-го ученые предупреждали о риске солнечного удара для рыб в Антарктике. Вне полюсов солнечное излучение вызывало другие проблемы – вырастание лишних задних лап у более чем шестидесяти видов лягушек и жаб [926] .
924
Harold Schiff and Lydia Dotto, The Ozone War. Garden City, N. Y.: Doubleday, 1978.
925
Aaron Wildavsky, But Is It True? A Citizen’s Guide to Environmental Health and Safety Issues. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1995. Р. 334.
926
См.: Andrew R. Blaustein. Scientific American. 2003. February. Р. 60.
Молния пронзает клубы вулканического пепла над исландским вулканом Эйяфьятлайокудль 17 апреля 2010 года. Над всей земной поверхностью молния в среднем ударяет около ста раз в секунду – 8 640 000 раз в день (Photo by Sigurdur Stefnisson)
Только в последние годы запреты ООН начали демонстрировать свое положительное воздействие – озоновый слой проявил признаки возвращения к своему предположительно естественному состоянию. Даже в этом случае многие ученые предрекают, что пройдет много лет, прежде чем фреоны будут полностью устранены из атмосферы (в некоторых странах они до сих пор используются), и даже тогда озоновый слой будет на 10 % тоньше своего нормального состояния. На средних широтах полное восстановление слоя ожидается не ранее 2050 года, в Антарктике – 2080 года. В 2002 году спутниковые наблюдения показали, что дыра над Антарктидой сократилась с 23 млн кв. км до 15 млн – первое резкое сокращение со времен запрета ООН 1987 года; однако дыра очевидным образом колеблется в размерах – ее состояние на сентябрь 2006-го совпадает с состоянием на 2003-й и оставляет без защиты площадь, превышающую площадь всей Северной Америки. Пациент еще явно далек от полного выздоровления.
Разумеется, все вышесказанное в первую очередь отталкивается от корректности диагноза. И здесь Солнце, похоже, тоже играет свою роль. В 2004 году я отправился поговорить с учеными солнечного исследовательского центра в Китт-Пик (Аризона) и провел целое утро в архиве местной газеты Tucson Citizen, которая, как я заметил, в 1986-м опубликовала сообщение Associated Press о спутниковых наблюдениях, подтверждающих тот факт, что не только фреоны, но и само Солнце участвовало в разрушении озонового слоя. Эта заметка не отрицала значительной роли фреонов – они, безусловно, несли полную ответственность, – но указывала, что необычайно интенсивная солнечная активность в конце 1979-го и начале 1980-го вызвала каскад химических реакций, сокративших озоновый слой по всему миру, с особенным акцентом на областях над Антарктикой, где уровень озона восстановился после спада солнечной активности. Другими словами, изменчивость солнечной активности воздействовала на озоновый слой и продолжит это делать – полезная корректива, которую следует иметь в виду при обращении к следующему вопросу, вызвавшему столь мало интереса у Айзека Азимова в 1978 году; речь идет о глобальном потеплении.