Хенрик Свенсмарк - Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата

• Название: Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата
• Автор: Хенрик Свенсмарк
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-91678-093-2

Как образуются облака? Оказывается, «виновники» этого процесса — космические лучи. А от облачного покрова зависит температура нашей планеты. Больше космических лучей — на Земле холоднее. Потоки заряженных частиц из космоса уменьшаются — планета теплеет. Так все просто? Нет, конечно же, не просто; картина куда более сложная и… захватывающая!

В своей книге, впервые выходящей на русском языке, датский физик Хенрик Свенсмарк и английский писатель, популяризатор науки Найджел Колдер объясняют, каким образом наше родное Солнце и далекие галактики участвуют в формировании погоды над нашими головами.

---

Всего через несколько недель после публикации Шавива, в начале 2003 года, из университета Аделаиды поступило известие, что ученым впервые удалось отыскать следы наземного льда в меловой период. Невилл Элли и Ларри Фрейкс сообщили, что поблизости от хребта Флиндерс в Западной Австралии обнаружены глина, мелкие камни и зерна кварца, перемешанные ледником. А датируются они ранним меловым периодом, то есть им 140 миллионов лет. Так что динозаврам действительно пришлось покататься на климатических «американских горках», как верно предсказала астрономия.

Если вы предпочитаете живое доказательство того давнего похолодания, посмотрите на птиц. Они — единственные уцелевшие из всего великого племени динозавров и обязаны своим существованием холодному среднемезозойскому периоду. В ту пору небольшие рептилии нашли пристанище на деревьях или в болотистой местности и тем самым смогли избежать челюстей своих грозных собратьев, но тут крылся и подвох. Они теряли тепло намного быстрее, чем большие животные. У крохотных млекопитающих были меховые шкурки, а маленькие динозавры в холодный ранний меловой период научились сохранять тепло, преобразуя чешуйчатую кожу в пух и перья.

Одновременно с австралийским открытием было найдено доказательство в Китае, не оставляющее сомнений в том, что в среднемеловой период существовали маленькие, покрытые перьями динозавры, затем эволюционировавшие в современных птиц. Следы их существования сохранились на дне бывших озер в провинции Ляонин в северном Китае. Человек, нашедший ископаемых птиц в этой области, Чжоу Чжунхэ из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии в Пекине, ясно понимал значение своей находки:

«Новые открытия позволяют предположить, что перья не уникальная принадлежность птиц и что полет как таковой мог взять свое начало от планирующих прыжков, которые совершали создания, обитавшие на деревьях»[67].

Когда вы любуетесь птицами, поющими в ваших садах, радуйтесь, что пернатым созданиям хватило времени, чтобы утвердиться в роли нового класса позвоночных до того, как 65 миллионов лет назад ужасные события смели с лица Земли всех динозавров — и больших, и маленьких. Многие птицы, равно как и млекопитающие, пережили массовое вымирание, когда небесное тело — комета или астероид — врезалось в Землю в области, которая ныне именуется Мексикой, и огромное количество лавы выхлестнулось из вулканов в Индостане по другую сторону планеты. Оледенение, случившееся за 75 миллионов лет до этого, побудило маленьких динозавров поэкспериментировать с перьевым жакетом и определить, для чего еще он мог бы им понадобиться.

Непосредственно из ледника: в Китае найден ископаемый эмбрион птицы в своем собственном яйце. Находке 121 миллион лет. У эмбриона видны даже перышки, более четко прорисованные художником при обработке фотографии. Холодный климат, воцарившийся на Земле, после того как планета нанесла визит в один из спиральных рукавов Галактики, заставил мелких динозавров искать средства утепления, — и ящеры нашли их, обретя перья. Впоследствии кое-кто из динозавров нашел перьям иное применение, но это уже другая история — история птиц. (Чжоу Чжунхэ, Институт палеонтологии позвоночных и палеоантропологии, Пекин)

Первые свидетельства удара, уничтожившего динозавров, появились в 1980 году. В Италии, в ущелье неподалеку от Губбио, в слое красной глины, врезанном в пласт известняка, были обнаружены вкрапления редких элементов внеземного происхождения. Это всего лишь одно из вмешательств небесных тел в ход эволюции, но были и другие, вызвавшие более продолжительные изменения глобального климата. После промежутка хаоса, сопровождающего каждый удар, климат всегда возвращался к холодным или теплым условиям, господствовавшим до того, как комета или астероид врезались в Землю. На стенах ущелья близ Губбио явственно видно: цвет пласта известняка над слоем глины лишь чуть-чуть отличается от цвета породы под полоской глиной — как будто ничего значительного не произошло.

Размолвка по поводу диоксида углерода

Журнал «Дискавер» назвал работу Нира Шавива по проблемам Галактики и климата лучшим научным открытием 2003 года. По мнению ученого, его идея была хороша тем, что представляла собой рискованную попытку вступить на неизведанную территорию, где, казалось, он никому не сможет наступить на ногу. Сам Шавив и не представлял, что его рассказ о космических лучах может иметь какие-то последствия в свете нынешних дебатов об изменениях климата, пока израильский ученый не присоединился к команде выдающегося геолога Яна Вейзера.

Основное место научной деятельности Вейзера — университет Оттавы, но он также работал в Рурском университете в Бохуме (Германия). Вейзер собрал большую коллекцию ископаемых раковин, хозяева которых обитали в тропических океанах в течение последних 550 миллионов лет, и подсчитал в них количество атомов тяжелого кислорода. Согласно этим данным, температура поверхностного слоя морской воды в тропиках поднималась и падала приблизительно на 4 градуса Цельсия, более или менее идя в ногу с переходами от условий «парника» к «леднику» и наоборот.

В 2000 году совместно со своими коллегами из Льежа Вейзер понял, почему его данные противоречат широко распространенному поверью, будто содержание углекислого газа в атмосфере повинно в температурных колебаниях. Это особенно ясно, если обратиться к оледенениям, случившимся 150 и 450 миллионов лет назад. Концентрация двуокиси углерода в воздухе была высока, и морским температурам следовало быть значительно выше тех, о которых рассказывает коллекция раковин Вейзера. Однако ракушки настаивали на том, что температура меняется циклично и что цикл этих колебаний составляет примерно 135 миллионов лет. Температурный цикл Вейзера был очень похож на цикл Шавива в 143 миллиона лет. Готовя к публикации в 2003 году расширенную версию своей работы о спиральных рукавах, Шавив включил туда и графики Вейзера.

Затем астрофизик и геолог поняли, что, объединив свои усилия, они могли бы более точно подсчитать, насколько сильно космические лучи влияют на климат. Ученые совместно написали провокационную статью под названием «Небесные силы как главный фактор фанерозойского климата?», которую Геологическое общество Америки (ГОА) опубликовало в весьма популярном среди геологов журнале — «ГОА сегодня». Помимо того, что они представили свои собственные данные о связи космических лучей и климата, ученые рассказали и о результатах, полученных Свенсмарком. Возможно, тогда многие читатели впервые услышали о датском ученом и его исследованиях.

Шавив и Вейзер пришли к заключению, что связь между климатом фанерозоя и космическими лучами не подлежит сомнению, в то время как влияние двуокиси углерода на климат древности должно быть меньше, чем обычно заявляют. Они внимательно изучили геологические данные, обращая внимание на несоответствия между уровнями двуокиси углерода и морскими температурами, и сделали вывод, что в будущем повышение температуры, связанное с удвоением содержания двуокиси углерода, будет намного ниже, чем предсказывала Межправительственная группа экспертов по изменению климата. И в одну секунду Шавив и Вейзер оказались персонами нон грата.

Спустя шесть месяцев группа из одиннадцати ученых яростно напала на их ересь, опубликовав статью в геофизическом журнале «Эос». Ведущим автором был Штефан Рамшторф из Потсдамского института климатических исследований. Статья начиналась с того, что ставила под сомнение влияние космических лучей на климат, опираясь при этом на возражения, уже успевшие устареть. И поскольку критики даже собственную статью не прочитали внимательно, Шавив и Вейзер легко опровергли многие пункты, просто повторив то, что они написали изначально.

Споры были слишком запутаны и темны, чтобы излагать их здесь, но один пример даст вам почувствовать их аромат. Рамшторф и его собратья по критике предположили, что данные о морских температурах были подтасованы, чтобы выделить колебания, совпадающие с вариациями космических лучей. Здесь приведено опровержение Шавива и Вейзера, поставившее критиканов на место: «Рассчитанные тренды температур… были уже опубликованы Вейзером и др. в 1999 и 2000 годах, при полном неведении относительно будущей работы Шавива»[68].

«ГОА сегодня» выпустило более обоснованный комментарий, озаглавив его: «СО2 как главный фактор фанерозойского климата». Авторами выступили пять ученых под руководством Даны Ройера из университета штата Пенсильвания. Они утверждали, что график температур, основанный на содержании тяжелого кислорода в древних отложениях карбоната, должен быть уточнен с поправкой на кислотность морской воды в те времена. Тогда, как предполагали авторы статьи, связь между температурами и двуокисью углерода станет намного очевиднее: