Хенрик Свенсмарк - Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата
Свидетельства деятельности Тоба мы находим на буровых площадках Гренландии и Антарктики. Подсчеты уровня содержания во льду тяжелого кислорода, или кислорода-18,— хороший индикатор температур, господствовавших в те времена, когда древние слои льда формировались из выпавшего снега. В отличие от углерода-14 изотопы кислорода — это не продукт деятельности космических лучей, а относительно редкий компонент изначального земного запаса кислорода. Молекулы воды, в которые входит тяжелый кислород, более медлительны в своем поведении, чем молекулы, содержащие обычный кислород-16, и это делает их более заметными в холодных условиях. Таким образом, количество изотопов тяжелого кислорода в ледниковых щитах колеблется в зависимости от температуры.
Пробы гренландского льда однозначно указывают на кратковременный прогиб температур во время извержения Тоба, то есть около 74,5 тысячи лет назад. Однако намного более экстремальное погружение в холод началось тысячу лет спустя и совпало с сильным потеплением в Антарктике. Для Свенсмарка такой контраст между севером и югом — это знак того, что климатом управляют облака. Очевидно, что воздействие интенсивных космических лучей было сильнее и продолжительнее, чем влияние любого вулкана, пусть даже и Тоба.
Но если человечеству в тот момент и не угрожало вымирание, резкие скачки климата, случавшиеся из-за внезапных перепадов в солнечном настроении, постоянно мучили наших предков. В течение одной человеческой жизни можно было ощутить и взрывы тепла, и удары холода. Они шли длинной чередой, словно Природа разработала специальные тесты на умственные способности, маня людей надеждой на потепление и подгоняя кнутом холода, и лишь интеллект и умение приспосабливаться помогали человечеству выжить. Археологам все еще предстоит проследить различные связи между генетикой, миграцией людей, технологиями и изменениями климата. Но среди тысяч поколений людей мы — быть может, первые, кто испугался потепления.
В 2005 году умер Джерард Бонд, кропотливо изучавший события «дрейфующего льда» в Атлантике, но он оставил нам в наследство данные, ясно свидетельствующие о том, что Природа была в силах часто и кардинально менять климат задолго до промышленной революции. Вместе с данными Юрга Бера о бериллии-10 результаты исследований Бонда не оставляют возможности ни одному здравомыслящему человеку отрицать важную роль Солнца в изменениях климата, к которым относится и большая часть потеплений, начиная с малого ледникового периода и до начала двадцать первого века.
Впрочем, сам Бер так и не согласился со Свенсмарком. Он не считал, что космические лучи — это нечто большее, чем просто показатель солнечной активности, и что именно они приводят в действие климатический механизм, формируя облака. И это было не просто его желание считать солнечное излучение главной движущей силой климата — Бер нашел весомый аргумент против теории Свенсмарка. Он обнаружил, что космические лучи могут быть вовсе не причастны к изменениям климата, если приток заряженных частиц регулирует не Солнце, а другой щит, удерживающий космических гостей в отдалении, — собственное магнитное поле Земли.
«Наши результаты определенно опровергают „облачную“ гипотезу»Эдмунда Галлея мы знаем как ученого, правильно предсказавшего возвращение кометы, названной впоследствии в его честь, но вообще он был весьма разносторонним исследователем. Помимо изучения звезд, он также участвовал в океанографических экспедициях и, составляя карту магнитных полей Земли, заметил, что поля постоянно меняют свое положение. До 1656 года, когда родился Галлей, компасы кораблей, курсировавших в Ла-Манше, указывали вместо севера на восток. К 1700 году стрелки уже показывали на запад, и если бы опытные шкиперы вели суда на юг по каналу, традиционно полагаясь на компас, они непременно разбились бы о пользовавшиеся дурной славой скалы Каскетс. Галлей убедил моряков подкорректировать курс на один румб, то есть на 11,25 градуса.
Перемотаем пленку истории вперед на триста лет, и мы увидим, как преемники Галлея по геомагнетической науке беспокоятся, что напряженность поля Земли после двух тысяч лет медленного и постепенного ослабления вдруг стала резко падать. Команда французских и датских ученых сравнила замеры, сделанные датским спутником «Эрстед» в 2000 году, с аналогичными данными, только полученными двадцатью годами ранее американским спутником «Магсат». Они обнаружили, что геомагнитное поле слабеет очень быстро, и простые арифметические подсчеты предсказывают полное его исчезновение приблизительно через тысячу лет.
Пятно над Южной Атлантикой, где поле практически бездействует и спутники особенно беззащитны перед солнечным излучением, ширится в сторону южной части Индийского океана. Ослабление магнитного поля создает большие неудобства для конструкторов летательных аппаратов. Геологическая служба Канады сообщает, что скорость перемещения северного магнитного полюса в последнее время возросла и ныне составляет 40 километров в год. Специалисты гадают, уж не собирается ли наша планета поменять местами северный и южный магнитные полюса.
Так уже не раз случалось в прошлом, причем через неравные промежутки времени, о чем говорят узкие полосы намагниченной породы на дне океана и в древних потоках лавы на земле. Последний случай, когда ваш компас показывал бы строго на юг, вместо того чтобы показывать на север, был 780 тысяч лет назад, перед тем как произошло событие, известное как инверсия Матуяма-Брюнес. Эти события длятся довольно долго: поле ослабевает в течение тысячи лет и даже больше, а затем ему требуется столько же времени, чтобы восстановиться, но уже в «перевернутом» виде.
Если бы Земля потеряла на некоторое время большую часть своей магнитной силы и перестала обороняться от галактического излучения, имело бы это значение? На первый взгляд ответ кажется очевидным — нет, не было бы никакого заметного вреда. Инверсии геомагнитного поля были открыты в начале двадцатого столетия Бернаром Брюнесом из Франции и Мотонори Матуямой из Японии. С тех пор многие ученые искали хоть какие-то знаки, что такие события имели значимые последствия, но — безуспешно. И пусть вы пытаетесь вообразить, как сильно, наверное, были обескуражены перелетные птицы и другие животные, путешествующие по врожденному магнитному «компасу», тем не менее земные породы не сохранили в своей памяти свидетельств хоть сколько-нибудь серьезных изменений климата, вызванных этими магнитными переключениями.
Незадолго до бронзового века, приблизительно за 5000 лет до нашей эры, магнитное поле Земли также стало ослабевать. Образование радиоактивных атомов ускорилось по сравнению с прошлыми столетиями, но снова не было явного воздействия на климат. Даже напротив, это был самый теплый момент с той поры, как закончился последний ледниковый период.
Иногда кажется, что Земля пытается поставить свое магнитное поле с ног на голову, но все ее попытки проваливаются. Полюса начинают быстро перемещаться, поле сильно ослабевает, в затем все вновь возвращается на свои места. Об одном таком эпизоде в истории Земли ученым рассказали вулканические породы Шен-де-Пюи во Франции. Это был так называемый экскурс Лашамп, случившийся 40 тысяч лет назад, в самый разгар ледникового периода. Тогда сила геомагнитного поля была в десять раз меньше, чем сегодня.
Группа ученых из Швейцарского федерального института окружающей среды и технологий, возглавляемая Юргом Бером, провела специальные исследования ледниковых кернов, добытых с самой глубокой точки гренландского ледового щита. Они обнаружили, что по мере ослабевания магнитного поля Земли количество изотопов бериллия-10 и хлора-36, образующихся под воздействием космических лучей, увеличилось более чем на 50 процентов. И несмотря на это увеличение, никакого похолодания не последовало.
Что делает этот результат красивым и особенно убедительным, так это то, что индикаторы господствующих температур — обильные количества тяжелого кислорода и молекул метана — находятся в тех же слоях льда, что и индикаторы притока космических лучей. И поскольку нет необходимости искать дополнительные данные где-нибудь еще, эпизод Лашамп, запечатленный льдами Гренландии, подвергает предполагаемую связь между космическими лучами и климатом серьезному испытанию.
Когда в 2001 году Бер и его коллеги докладывали о результатах своих исследований, они отмечали, что, согласно теории Свенсмарка, значительное увеличение космических частиц должно было бы увеличить облачный покров Земли и сильно остудить ее, однако известно, что ничего подобного не произошло. В 2005 году Бер еще раз подтвердил свое мнение:
«Если гипотеза датских ученых верна, облачность в тот период должна была увеличиться и привести к очень ощутимому похолоданию. Наши результаты определенно опровергают „облачную“ гипотезу. Так как все параметры получены из одного ледового слоя, этот важный результат не зависит от точности датировки самого керна»[12].
