Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата

Любой, кто все еще полагает, что исследование связи между космическими лучами и облаками — экстравагантное отступление от традиционных метеорологии и климатологии, предпринятое несколькими чудаками, должен учесть, что в ЦЕРНе сооружается специальная установка для эксперимента «CLOUD», осуществляемого под руководством Джаспера Киркби. На момент написания этой книги к эксперименту привлечены пятьдесят специалистов из семнадцати институтов Австрии, Дании, Финляндии, Германии, Норвегии, России, Швейцарии, Великобритании и США. Мы будем последними, кто объявит, будто численная весомость — надежный индикатор научной добротности, и все же проект с использованием ускорителя частиц, проект, побудивший принять участие в исследованиях такой широкий круг известных специалистов по атмосфере и солнечно-земной физике, вряд ли можно считать легкомысленным. То, что эксперимент проводится именно в ЦЕРНе, вселяет в ученых особый оптимизм.

«Космические исследования уже показали, как „большая наука“, соединяя специалистов разных дисциплин, может самым поразительным образом умножать наши знания об окружающем мире»[98].

Эксперимент «CLOUD» начнется в Женеве в 2010 году. Первым делом ученые повторят эксперимент «SKY», поставленный Свенсмарком, но на усовершенствованном оборудовании, сам же проект «CLOUD» рассчитан на несколько лет. Заряженные частицы, разгоняемые ускорителем, будут имитировать космические лучи, и это позволит лучше понять, какую роль играют реальные космические лучи в создании «точек» облакообразования на всевозможных высотах в атмосфере. В группу вошли пытливые и увлеченные исследователи, прекрасно понимающие, что заря космоклиматологии только начинается.

В ходе эксперимента «CLOUD» ученые будут прослеживать электрические и молекулярные события, которые происходят на отрезках времени, измеряемых долями секунды, часами и днями. Казалось бы, это исчерпывает доступный диапазон временных шкал. Однако экспериментаторы надеются расширить диапазон до миллиардолетий: они получат возможность испытать действие космических лучей в специальных смесях газов, которые воспроизведут атмосферу Земли, существовавшую в древнейшие времена, когда ее состав сильно отличался от сегодняшнего.

В небо поднимутся исследовательские аэростаты и самолеты, несущие специальное оборудование для охоты за «точками». Они должны будут подтвердить: то, что исследователи видят в своих лабораторных экспериментах в Копенгагене или Женеве, происходит также «взаправду», на открытом воздухе. Усовершенствование наших представлений об атомных и молекулярных механизмах формирования облаков — это другая задача. Успех придет только тогда, когда исследователи смогут хорошенько обсчитать воздействие космических лучей на образование облаков и их свойства. Причем обсчитать в такой степени, чтобы точно оценить вклад этих лучей в нынешние изменения климата — как в глобальном, так и в региональных масштабах. Вклад, меняющийся в соответствии с колебаниями потоков заряженных частиц, которые вынуждены подчиняться прихотливому магнитному настроению Солнца.

Лучше узнать Галактику

Астрономам также предстоит немало сделать, чтобы отшлифовать свой вклад в космоклиматологию, и речь идет не только о сверхновых Пояса Гулда, которыми завершилась предыдущая глава. Самое интересное начинается, когда мы задаемся вопросом: откуда вообще берутся заряженные частицы, которые разгоняются в космических ускорителях остатков сверхновых? Сейчас распространено мнение, что производство этих частиц достигает пика через сто тысяч лет после взрыва звезды.

Система наземных гамма-телескопов в Намибии, получившая название HESS[99], — очень чувствительный инструмент. С его помощью были обнаружены несколько неизвестных ранее объектов. Возможно, это газовые облака, подвергшиеся атакам космических лучей, которые были испущены остатками давней сверхновой, только сейчас вступающими в «рабочий режим». Как было объявлено в 2006 году, один яркий участок неба — яркий в гамма-лучевом смысле — лежит почти точно по направлению к центру Млечного Пути. Астрономы, работающие на HESS, полагают, что космические лучи в этом районе Галактики интенсивнее и быстрее тех, что достигают солнечных владений. Джим Хинтон из Института ядерной физики общества Макса Планка в Гейдельберге сообщил, что идентификация этого яркого объекта была лишь первым шагом:

«Конечно, мы все еще продолжаем направлять наши телескопы на центр Галактики и будем работать не покладая рук, чтобы точно определить, где находится космический ускоритель. Я уверен, что нас ждет еще много восхитительных открытий»[100].