Солнечные вспышки и увеличение светимости

То, что нам известно о Солнце, не дает оснований для беспокойства. Солнце не может взорваться. Только наличие неизвестных нам или крайне маловероятных процессов может привести к вспышке (коронарному выбросу), которая сильно опалит Землю в XXI веке.

Изменение светимости Солнца оказывает влияние на изменение климата Земли, что доказывается совпадением времени «малого» ледникового периода в XVII веке с минимумом солнечных пятен Маундера. [60 — http:// www. john- daly. com/ solar. htm] Возможно, с колебаниями светимости связаны и ледниковые периоды.

Процесс постепенного увеличения светимости солнца (на 10 процентов каждый миллиард лет [61 — Киппенхан Р. 100 миллиардов СОЛНЦ. http:// www. universe. boom. ru/100. html.«Что же будет дальше? Что произойдет, когда все больше водорода будет выгорать и в центре Солнца будет накапливаться гелий? Модельные расчеты показывают, прежде всего, что в ближайшие 5 миллиардов лет практически ничего не изменится. Солнце будет медленно перемещаться вверх по своему пути развития на диаграмме Г-Р. Светимость Солнца при этом будет постепенно повышаться, а температура на его поверхности вначале станет чуть выше, а затем начнет медленно снижаться. Но все эти изменения будут невелики. Через 10 миллиардов лет после начала горения водорода светимость Солнца будет всего в два раза выше нынешней».]) приведет к выкипанию океанов – с учетом других факторов потепления – в течение миллиарда лет [62 — График продуктивности жизни и светимости Солнца, где ноль – через 800 млн. лет. Александровский Г. Бегство от умирающего Солнца. Наука и жизнь, № 8, 2001. http:// nauka. relis. ru/05/0108/05108042. htm] (то есть гораздо раньше, чем Солнце станет красным гигантом, и тем более белым карликом). Однако по сравнению с исследуемым нами промежутком в 100 лет этот процесс незначителен (если только он не будет проходить одовременно с другими процессами, ведущими к необратимому глобальному потеплению – см. далее).

Есть предположения, что по мере выгорания водорода в центральной части Солнца, что уже происходит, будет расти не только светимость нашей звезды (светимость растет за счет роста ее размеров, а не температуры поверхности), но и нестабильность ее «горения».

Уменьшение концентрации водорода в центре Солнца может спровоцировать конвекцию, в результате чего в ядро поступит свежий водород [63 — Шкловский И.С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984.«Возраст Солнца известен – около 5 миллиардов лет. За такой огромный срок уже можно ожидать некоторого уменьшения содержания водорода в центральной части нашего светила, так как заметная часть первоначального запаса водородного горючего Солнца уже израсходована – все-таки Солнце светит очень долго… Тут-то и кроется известная неопределенность в расчете модели Солнца, которая должна быть неоднородной. Какой процент солнечного водорода выгорел и в каком объеме?»] (обычно такого не происходит). Возможен ли такой процесс, будет ли он плавным или катастрофическим, займет ли годы или миллионы лет – трудно сказать. Шкловский предполагал, [64 — Там же. С. 169.] что в результате конвекций температура Солнца падает каждые 200 миллионов лет на период порядка 10 миллионов лет и что мы живем в середине такого периода. То есть опасно завершение этого процесса, когда свежее топливо наконец поступит в ядро и светимость Солнца возрастет. (Однако это маргинальная теория, и в настоящий момент разрешена одна из основных проблем, которые ее породили, – проблема солнечных нейтрино.)

Важно, однако, подчеркнуть, что как сверхновая или новая звезда Солнце, исходя из наших физических представлений, вспыхнуть не может.

Вместе с тем, чтобы прервать разумную жизнь на Земле, Солнцу достаточно разогреться на 10 процентов за 100 лет (что повысило бы температуру на Земле на 10–20 градусов без парникового эффекта, а с учетом парникового эффекта, скорее всего, температура оказалась бы выше критического порога необратимого потепления).

Итак, один из вариантов глобальной катастрофы заключается в том, что в результате внутренних процессов светимость Солнца устойчиво возрастет на опасную величину (и мы знаем, что рано или поздно это произойдет). В настоящий момент Солнце находится на восходящем вековом тренде своей активности, но никаких особых аномалий в его поведении замечено не было. Вероятность того, что это случится именно в XXI веке, – ничтожно мала.

Второй вариант глобальной катастрофы, связанной с Солнцем, состоит в том, что одновременно произойдут два маловероятных события – очень крупная вспышка на Солнце и ее выброс в направлении Земли. Можно предположить, что в распределении вероятности такого события действует тот же эмпирический закон, что и относительно землетрясений и вулканов: 20-кратный рост энергии события приводит к 10-кратному снижению его вероятности (закон повторяемости Гутенберга – Рихтера).

В XIX веке наблюдалась вспышка, в 5 раз более сильная, чем самая сильная вспышка в XX веке. Возможно, что один раз в десятки и сотни тысяч лет на Солнце происходят вспышки, аналогичные по редкости и масштабности земным извержениям супервулканов. Но все же это крайне редкие события. Крупные солнечные вспышки, даже если они не будут направлены в сторону Земли, могут увеличить солнечную светимость и привести к дополнительному нагреву Земли. (Обычные вспышки дают вклад не более 0,1 процента.)

В настоящий момент человечество не способно как-либо повлиять на процессы на Солнце, и это выглядит гораздо более сложным, чем воздействие на вулканы. Идеи сброса водородных бомб на Солнце для инициирования термоядерной реакции выглядят неубедительно (однако такие идеи высказывались, что говорит о неутомимых поисках человечеством оружия судного дня). Есть довольно точно просчитанный сценарий воздействия на Землю магнитной составляющей солнечной вспышки. При наихудшем сценарии (он зависит от силы магнитного импульса и его ориентации – он должен быть противоположен земному магнитному полю) эта вспышка создаст сильнейшие наводки в электрических цепях линий дальней передачи электроэнергии, что приведет к выгоранию трансформаторов на подстанциях. В нормальных условиях обновление трансформаторов занимает 20–30 лет, и если все они сгорят, то заменить их будет нечем – на производство аналогичного количества трансформаторов потребуются многие годы, что организовать без электричества будет трудно. Это вряд ли приведет к человеческому вымиранию, но такая ситуация чревата мировым глобальным экономическим кризисом и войнами, а это может запустить цепь дальнейшего ухудшения ситуации.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 32 | 0,864 сек. | 8.62 МБ