Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата

Космические лучи, порожденные каким-либо близким источником, например, сверхновой (именно о них шла речь в предыдущей главе), — это лишь часть общей картины. В гораздо большей пропорции космические лучи содержат в себе другие высокоэнергетические частицы, рожденные очень далеко: многие из таких частиц, покидая Галактику, тоже попадают на Землю. Расчеты показывают, что если взять две равные дозы тех и других космических лучей, то частицы, испущенные взорвавшейся поблизости сверхновой, породят в атмосфере в три раза больше мюонов, чем фоновые космические лучи галактического происхождения. Подсчет бериллия-10 и других специфических атомов, оставленных космическими лучами относительно слабых энергий, которые «работают» лишь на больших высотах, приведет к заниженной оценке воздействия сверхновой на климат. Есть и обратная сторона той же медали: когда магнитное поле Земли ослабевает, число атомов бериллия-10 резко возрастает, однако на высокоэнергетических мюонах, участвующих в облакообразовании и таким образом влияющих на климат, это изменение земного магнетизма почти не отражается.

Магнитное поле Солнца гораздо более влиятельно, чем земное. Расчеты, сделанные Свенсмарком с помощью программы «КОРСИКА», предсказывают, что вариации в ходе одиннадцатилетнего цикла солнечной активности должны приводить к существенным колебаниям в количестве мюонов, достигающих нижнего, двухкилометрового слоя атмосферы, — отклонения могут составлять до 10 процентов. Это совпадает с тем, что фиксируют датчики мюонов близ уровня моря, и объясняет тот факт, что в течение солнечного цикла изменения в облачном покрове составляют 3–4 процента.

Другая загадка, ответ на которую сейчас уже найден, немного напоминала проблему с магнитным полем Земли. Время от времени намагниченная ударная волна, порожденная большим выбросом на Солнце, вызывает резкое снижение числа заряженных частиц, попадающих на Землю, — на 5–10 процентов, а иногда и больше. Как мы рассказывали во второй главе, такие явления получили название Форбуш-эффектов — в честь Скотта Форбуша, их открывшего, — и они должны были бы приводить к заметным сокращениям земной облачности.

Но, как правило, этого не происходит, и отсутствие видимых связей послужило аргументом против гипотезы о том, что космические лучи влияют на образование облаков. Расчеты, сделанные с помощью программы «КОРСИКА», опять подтверждают, что солнечные ударные волны воздействуют на частицы, образующие мюоны, куда в меньшей степени, чем на общий поток космических лучей. Потому-то Форбуш-эффекты и не влияют напрямую на облака, чего от них можно было ожидать. Тем не менее иногда они все же воздействуют на климат. Так, отзываясь на некоторые события, происходившие на Солнце в 1991 году, облачность на Земле действительно уменьшилась.

Занимаясь экспериментальной и теоретической работой одновременно, Свенсмарк, как человек-оркестр, часто работал дома по вечерам и выходным. Маленькая группа его соратников в Датском национальном космическом центре была в основном занята экспериментом «SKY» и изучала химию облакообразования, вызываемого космическими лучами. Не меньше времени отнимали и встречи, разработка документации и прочие подготовительные мероприятия для приближавшегося эксперимента в Женеве. Весной 2006 года Найджел Марш, бок о бок проработавший со Свенсмарком восемь лет, улетел в Норвегию.

Несмотря на эти трудности и постоянные хлопоты, связанные с поиском денег для проекта, Свенсмарк радовался, потому что видел: его работа, начавшаяся в 1996 году, движется вперед и открывает новые темы, которые привлекают разных специалистов из других стран. Космические лучи и их связь с климатом стали предметом быстро развивающейся, полноценной области науки. Свенсмарк придумал для нее название и предложил создать Центр исследований по космоклиматологии.

«Эта новая область научных исследований изучает внеземные события, воздействующие на климат Земли на всех временных шкалах — от долей секунды до миллиардов лет, — и рассматривает влияние этих событий на земную жизнь — в прошлом, настоящем и будущем» [97].

Курс научных изысканий, видимый уже сейчас, далеко выходит за рамки традиционного обмена «твердой», вошедшей в учебники информацией между специалистами в различных областях знаний. При каждом повороте этот курс прямо выводит нас к передовым рубежам науки, будь то химия атмосферы, астрономия, геология или биология.

Молекулярный механизм формирования облаков