Ученые рассказали, как земные существа могли бы пережить конец света

Фото из открытых источников

Человечество сталкивается со множеством трудностей, если хочет стать по-настоящему долгоживущим видом, способным выживать в течение длительного времени в будущем.

Если нам или любому другому существу, которое придет после нас, удастся сохранить жизнь на протяжении миллиарда лет, масштабы проблем значительно возрастут. В новой статье автор Габриэль Харри пытается рассмотреть, какие инженерные проекты могли бы предпринять жители Земли, чтобы избежать гибели нашего Солнца. Его статья принята к публикации в Journal of the British Interplanetary Society и доступна на сервере препринтов arXiv.

В настоящее время Солнце находится в главной последовательности, в его ядре происходит термоядерный синтез водорода в гелий. Как мы узнали из изучения подобных звёзд, эта фаза не будет длиться вечно. Примерно через 5 миллиардов лет наша звезда расширится и, возможно, поглотит Землю (хотя, согласно недавнему исследованию, это может оказаться не таким уж однозначным).

К сожалению, Земля, скорее всего, станет непригодной для жизни задолго до этого, согласно недавнему исследованию, которое дает оптимистичный прогноз в 1,8 миллиарда лет.

Хотя мы можем мечтать о том, чтобы однажды покинуть Солнечную систему и избежать гибели нашей планеты, это может оказаться нереальным. Короче говоря, даже если бы мы нашли планету, столь же подходящую для жизни на Земле, как и сама Земля, межзвездные расстояния огромны, и это еще до того, как мы начнем рассматривать проблемы, связанные с кораблями для межзвездных путешествий.

Согласно новой статье, мы можем предпочесть остаться в нашей родной Солнечной системе, поскольку Солнце постепенно делает Землю менее пригодной для жизни. В этом случае, как предполагается в статье, у нас может появиться ряд инженерных проектов, которые значительно замедлят нашу гибель.

Одна из рассматриваемых идей заключается в замедлении самой эволюции Солнца путем удаления массы с его поверхности, чтобы уменьшить давление в ядре и замедлить происходящий внутри него термоядерный синтез. Конечно, это повлечет за собой создание мегаструктуры в космосе.

«Это можно сделать с помощью роя Дайсона — орбитального флота космических зеркал или коллекторов, которые улавливают часть солнечной энергии и направляют её на небольшой участок солнечной поверхности», — поясняется в статье. «Частицы фотосферы будут накапливать кинетическую энергию до тех пор, пока не начнут двигаться быстрее, чем скорость убегания от Солнца».

Хотя это и вариант, у этой идеи есть несколько проблем, в том числе то, что рои Дайсона (примечание: сферы Дайсона изначально были предложены в шутку) считаются довольно нестабильными с течением времени. 

Ещё одна проблема — это получение материалов для проекта, хотя в статье отмечается, что более развитой цивилизации с роботизированными дронами и стремлением уничтожить Меркурий это не составит большого труда, поскольку роботы будут собирать материалы для создания новых роботов, а также роя Дайсонов по мере продвижения.

Предполагая, что это достижимо, в статье подсчитано, что это позволит Солнцу оставаться на главной последовательности всего на 400 миллионов лет дольше. Однако это позволит нам оставаться в обитаемой зоне еще на 7,5 миллиарда лет.

Альтернативная стратегия гораздо больше напоминает работы мистера Бернса. Речь идёт об идее заслонить Солнце с помощью гигантских солнцезащитных экранов, размещенных в стратегически важных точках Лагранжа.

«Точки Лагранжа — это точки в пространстве, где гравитационные силы системы из двух тел, таких как Солнце и Земля, создают области усиленного притяжения и отталкивания», — объясняет НАСА. «Космические аппараты могут использовать их в качестве «мест для стоянки» в космосе, чтобы оставаться в фиксированном положении с минимальным расходом топлива».

Эта идея сопряжена с теми же проблемами, что и рои Дайсона — они могут быть нестабильными из-за радиационного давления Солнца и гравитационного воздействия. В статье предлагается учесть эти факторы, прикрепив к противовесу солнцезащитный экран с помощью троса, хотя для этого потребуется значительное развитие материаловедения.

«Хотя на первый взгляд это кажется рискованным, любая цивилизация, придерживающаяся этой стратегии, имела бы целые эоны времени для ее усовершенствования и проверки во время главной последовательности Солнца», — пишет Гарри. «Пока околоземные объекты были должным образом очищены и построено достаточное количество резервных кабелей, никакой природной опасности для сооружения не существовало бы».

Однако этот подход также потребует от нас поиска собственного альтернативного источника энергии. Для этого в статье предлагается использовать термоядерный синтез, добывая энергию на газовых гигантах нашей Солнечной системы и осуществляя термоядерный синтез в атмосфере Юпитера/Сатурна, а затем передавая энергию на нашу планету с помощью микроволн к генератору.

Другой, возможно, более отчаянной тактикой было бы перемещение Земли в новую обитаемую зону Солнечной системы. В статье приводятся примеры двух других работ, в которых рассматривалась эта идея, и одна из них кажется гораздо более безопасной, чем другая.

Самым отчаянным вариантом было бы скорректировать орбиту Земли с помощью гигантского объекта пояса Койпера. Основная идея заключается в том, чтобы регулярно (каждые 6000 лет) пролетать им достаточно близко к Земле, медленно передавая ей энергию орбитального движения и отдаляя её от Солнца на расстояние до 1,5 астрономических единиц (а.е.), при этом 1 а.е. — среднее расстояние между Землей и Солнцем.

Несмотря на свою привлекательность, этот объект может создать приливную силу, примерно в 10 раз превышающую силу Луны, что потенциально может изменить вращение Земли, а также вызвать наводнения. 

В качестве альтернативы в статье предлагается постоянно направлять пучок частиц в космос, медленно изменяя нашу орбиту в течение 100 миллионов лет. К сожалению, эта идея потребует от нас повторной добычи материала на газовых гигантах, а также, возможно, потребуется дополнительный источник энергии на нашей более удаленной орбите.

Эти идеи интересны и вполне реалистичны, если речь идёт о масштабных, далёких космических проектах для вида, который научился правильно обеспечивать себе долголетие. 

Однако в статье отмечается, что это не конец наших (или тех, кто придет нам на смену) проблем, включая конец тектоники плит и потерю воды в космос, а также более традиционные проблемы, такие как космические камни, несущиеся в нашем направлении. Короче говоря: жизнь на Земле может выжить, но это звучит как очень сложная задача.

«Если бы меры безопасности были внедрены и поддерживались, жизнь на Земле могла бы продолжаться в обычном режиме, наслаждаясь комфортной безопасностью, геологическими условиями и климатом, и в течение 100 триллионов лет иметь возможность смотреть на ночное небо и видеть звезды — после чего естественное звездообразование в видимой Вселенной прекратилось бы, и последние звезды погасли бы», — заключает статья. «Однако на Земле Солнце все равно взойдет на следующее утро — с учетом того, что искусственного солнечного света еще осталось 9 миллионов миллиардов лет, биосфера Земли все еще будет находиться в зачаточном состоянии».