Новости всё Hi-Tech - iCity.life Пермь

Мы привыкли считать, что наша планета идеальна для жизни, и нам это нравится. На Земле есть все условия, чтобы жизнь существовала, процветала и развивалась в течение миллиардов лет. У нас есть жидкая вода на поверхности, не очень тонкая и не очень толстая атмосфера, подходящие давление и температура на уровне моря. К счастью для нас, нам нужно не только быть на определенном расстоянии от Солнца.

Наше Солнце может быть обычной звездой, как и многие другие, но в отличие от более ярких и голубых звезд, которые рассеяны по небу, но живут недолго, наше Солнце будет светить с относительно постоянной яркостью миллиарды лет. И если бы Солнце светило с его постоянной яркостью, а Земля поглощала свет днем и отражала его ночью, законы физики прямо говорят нам, что температура на поверхности нашей планеты была бы 255 кельвинов (-18 градусов по Цельсию).

Тем не менее, очевидно, средняя температура на Земле другая; наш мир куда теплее, чем должен быть, исходя из этих расчетов. Сочетание облачного покрова, диоксида углерода и водяного пара — трех вещей, которые абсорбируют и «укрывают» инфракрасный свет, излучаемый нашей планетой, — поддерживает температуру в нашем мире на уровне 33 градусов по Цельсию. Когда Земля была намного моложе, миллиарды лет назад, у нас были также огромные количества метана в атомсфере, и тогда планета могла удерживать еще больше тепла.

И хотя мы не считаем, что потепление на Земле — это хорошо, миллиарды лет назад оно было необходимо.

Видите ли, когда Солнечная система была моложе, Солнце было не только моложе, но и холоднее. Звезда получает энергию в процессе ядерного синтеза в ее недрах: водород горит с образованием гелия. Когда ядро нагревается до высоких температур, скорость синтеза увеличивается, и звезда горит жарче. В большинстве случаев мы думаем, что более массивные звезды горят жарче (и выжигают свое топливо больше), и это правда. Но по мере старения звезды, чем больше водород превращается в гелий, ядро начинает сжиматься. Гравитационное сжатие испускает энергию, этой энергии некуда деться — она сосредоточена в ядре звезды — и ядро нагревается.

Соберите все это вместе, и мы получим неизбежный вывод: по мере того как звезда стареет и выжигает все больше и больше своего топлива, она выдает все больше и больше энергии.

Сегодняшнее Солнце, которому 4,5 миллиарда лет, на 20% более энергично, чем было раньше. Если бы не парниковый эффект нашей атмосферы, Земля в молодости была бы такой же замерзшей, как Марс сегодня. Но время идет, и Солнце разогревается все больше. Это проявляется в масштабах не сотен, тысяч или миллионов лет, а сотен миллионов.

Увеличение солнечного потока на 1% не будет катастрофическим, но светимость солнца увеличивается на этот показатель каждые 110 миллионов или около того. В какой-то момент — после того как поток увеличится на 10-30%, в зависимости от состояния нашей атмосферы — мы преодолеем критический порог: температура поверхности поднимется до 100 градусов по Цельсию. Другими словами, в определенный момент Солнце станет таким горячим, что океаны Земли вскипят. Такой будет конечная форма глобального потепления: мир станет таким горячим, что воды просто больше не будет. Жизнь на Земле перестанет существовать, хотя некоторые умные виды все же смогут остаться в верхних, более холодных слоях атмосферы.

По лучшим оценкам, это должно произойти спустя миллиард-другой лет, хотя есть значительная неопределенность относительно того, сколько времени есть у нас, чтобы придумать умные решения, например, отдалить Землю подальше от Солнца. Мы можем позволить также пустить все на самотек, зная, что