Хенрик Свенсмарк, Найджел Колдер
Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата
Предисловие
Наша планета всю свою долгую жизнь раскачивается на головокружительных климатических качелях, и геологические и геофизические открытия последних пятидесяти лет лишь подтверждают это. То Землю бросает в холод, и она становится похожей на огромный снежный ком, оледеневая от полюсов до экватора, то вновь возвращается тепло, и оттаивают замерзшие полярные области. На чередования климата могут повлиять положение дрейфующих континентов и связанные с этим океанские течения, изменение состава атмосферы, постепенное нарастание яркости Солнца или смещение земных полюсов из-за колебаний эксцентрической орбиты. Также ученые установили, что современный климат четко реагирует на некоторые аспекты магнитной активности Солнца, даже если его яркость меняется на одну тысячную.
И тем не менее наше представление о климате все еще нельзя назвать ясным. Мы слишком мало знаем о древних условиях на Земле, не установили главную причину климатических перемен, и изменение яркости Солнца не всегда может объяснить те переключения между теплом и холодом, которые происходили в последние столетия.
По нашему мнению, открытие Свенсмарка — большая удача для науки. Несколько лет назад Хенрик Свенсмарк понял, что температура Земли зависит от облачного покрова. Ведь облака очень хорошо отражают поступающий к Земле солнечный свет. Свенсмарк также разобрался в том, как образуются облака, и выяснил, что облакообразование происходит главным образом в нижних слоях атмосферы, там, где пронизывающие воздух космические лучи создают ионы. Так, он связал формирование облаков с изменяющейся интенсивностью космических лучей. Иными словами, космические лучи управляют мощным «облачным клапаном», регулирующим нагревание Земли. Теперь у нас впереди грандиозная задача — подсчитать возможный эффект космических лучей, и задача довольно срочная в свете нынешнего глобального потепления.
Любопытно, что, несмотря на срочность, исследования не были немедленно поддержаны в научных кругах, чего можно было бы вполне закономерно ожидать. Глобальное потепление стало политической темой и для правительств, и для научного сообщества. Направления научной деятельности определяются «высокопоставленными» учеными, и любая важная новая мысль для них — незваный гость. Она опрокидывает устоявшуюся традицию.
Впрочем, это известный феномен. Помню, будучи молодым, я показал, что расширение солнечной короны — ее температура достигает миллиона градусов — приводит к формированию солнечного ветра, который распространяется со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе. Это «корпускулярное солнечное излучение» выстраивает хвосты комет в противоположном от Солнца направлении, оно же отвечает и за колебания в интенсивности космических лучей. Однако в научных кругах идея гидродинамического солнечного ветра была принята довольно холодно, и мою статью опубликовали в известном журнале лишь потому, что редактор не прислушался к жарким возражениям двух «именитых» рецензентов.
Свенсмарку тоже досталось за его научное творчество, и, когда он стал искать источники финансирования своих исследований, этому ученому пришлось очень нелегко. Однако он попал в хорошую компанию, особенно если мы вспомним Джека Эдди. Эдди потерял работу, когда решил продолжить изыскания Уолтера Маундера, определившего, что в период с 1645 по 1715 год на Солнце было чрезвычайно мало солнечных пятен. Эдди отметил — и это было очень важно, — что минимум Маундера совпадает с сильным похолоданием на Земле, — таким образом, он впервые указал на прямую связь между климатом и магнитной активностью Солнца.
Несмотря на постоянные трудности с финансированием его исследований, имевших целью установить связь между космическими лучами и облаками, Свенсмарк тем не менее не сидел без дела. В копенгагенской лаборатории он трудился над относительно простым, но зато доступным экспериментом, ясно продемонстрировавшим важнейшую роль ионов в формировании облаков. В наши дни в ЦЕРНе[1] этот эксперимент готовятся провести в полном масштабе[2], начиная с запуска в ускорителе быстрых частиц, симулирующих космические лучи.
К счастью, как только копенгагенский опыт дал твердые результаты, к Свенсмарку присоединился популяризатор науки, писатель Найджел Колдер, чтобы доступным языком рассказать о предмете и ходе исследований. Так как гипотеза Свенсмарка о космических лучах, облаках и климате затрагивает широкий спектр научных представлений, я предполагаю, что специалисты из самых разных областей, равно как и читатели в целом, получат удовольствие от знакомства с этой книгой.
1
ЦЕРН (CERN) — Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий, размещается в окрестностях Женевы. Распространенное обозначение ЦЕРН — аббревиатура изначального названия: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire — Европейский совет по ядерным исследованиям.(Здесь
2
Речь идет об эксперименте под названием CLOUD, начатом в ноябре 2009 г. Первые количественные результаты уже получены, и анализ их должен завершиться к концу 2010 г.