В погоне за Солнцем (другой перевод)
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” до того оставались неизвестными – за период с 1978 по 1985 год озоновый щит Земли сократился на 2,5 %. Потом было подсчитано, что вскоре эти сокращения превысят 30 % от полярных областей нашей планеты, что приведет к непредсказуемому ущербу от солнечной радиации.
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.