2.2.6. Земля среди небесных тел

2.2.6. Земля среди небесных тел

Поскольку Земля является рядовым космическим телом, обладающим гравитационным полем, которое обеспечивает ее рост, то, очевидно, что должен быть конечный результат такого роста. Сведения о Солнечной системе и Галактике дают основание считать, что, в конечном счете, Земля может вырасти (если не произойдет катастрофических событий) в массивную звезду с массой, не превышающей 50 масс Солнца (М₀). Ограничение роста масс небесных тел вызывается естественными причинами: в Галактике не существует звезд с массой, превышающей 50 М₀. В процессе роста Земля проходила стадии развития кометы или астероида, затем наступила лунная стадия развития, а после этого Земля прошла стадию развития Марса и приближается к венерианской стадии эволюции. Венерианская стадия роста характеризуется не столько величиной массы, сколько условиями на поверхности планеты. Дальнейшее увеличение массы Земли приведет к разогреву недр и увеличению температуры на ее поверхности. Затем наступит стадия развития Сатурна и Юпитера, которая перейдет в звездную стадию эволюции: Земля превратится в коричневый карлик.

Звездная стадия эволюции отображена на диаграмме Герцшпрунга-Рессела (рис. 17), составленной первоначально исключительно для звезд.

Поскольку координаты (абсолютная звездная величина-светимость) однозначно связаны математической зависимостью, то рис. 17 называют также диаграммой спектр-светимость. Основная масса звезд (85 %) располагается на диаграмме в относительно узкой полосе, называемой главной последовательностью. Вверху главной последовательности размещаются белые и голубые гиганты — звезды большой массы и большой светимости. Спектральные классы этих звезд О, А, В. Вдоль последовательности (сверху вниз) светимости и массы звезд уменьшаются. В правом нижнем углу диаграммы располагаются звезды с малыми массами (М^ > 0,8 М₀ и малой светимостью, их относят к спектральным классам К и М. Эти звезды получили название красных карликов. Они составляют многочисленную семью. Этот факт противоречит гипотезе Канта, так как при конденсации газа и пыли должны были гораздо чаще формироваться массивные звезды, а не звезды малых масс. При росте же небесных тел планет и малых звезд должно быть очень много.

В правом верхнем углу диаграммы на рис. 17 расположены звезды-гиганты, их немного в Галактике, но благодаря большой светимости, они легко обнаруживаются. Из-за красного цвета и большой светимости эти звезды называют красными гигантами.

После составления диаграммы спектр-светимость стало ясно, что расположение на ней звезд, в том числе главной последовательности, обусловлено эволюцией звездного населения Галактики. Однако распределение звезд не соответствовало ортодоксальным взглядам: согласно им звезды должны были располагаться по всей площади диаграммы, а фактически они сформировали узкую ленту главной последовательности. В концепции роста планеты и звезды представляют единый эволюционный ряд. Планеты типа Юпитера превращаются в коричневые карликовые звезды. Наращивая массу, объем, светимость, интенсивность излучения небесные тела проходят стадии желтых, белых и голубых звезд, пока не достигают массы в 50 масс Солнца, после чего взрываются, т. е. превращаются в красных гигантов. После сброса оболочки такой звезды на месте красного гиганта обнаруживается белый карлик. Причины ограничения верхнего предела масс звезд относительно просты. Дело в том, что приток массы к звезде пропорционален ее массе (М^), а потеря массы путем излучения происходит гораздо быстрее, она пропорциональна М^^3,9, поэтому в период накопления массы неизбежно наступает момент, когда потери сравниваются с поступлениями, и звезда прекращает дальнейший рост. При этом необходимо еще учесть, что в массивных звездах возникают нестационарные процессы, сопряженные со звездным ветром, увеличивающим потери массы массивной звезды.

На рис. 17 стандартная диаграмма Герцшпрунга-Рессела дополнена кривой линией, которая указывает направление эволюции небесных тел. Сплошной участок кривой отражает постепенное изменение характеристик звезд, а штриховой участок — спонтанные переходы. Лента главной последовательности образуется как результат постепенного изменения параметров звезд. На рис. 17 диаграмма дополнена также планетной стадией развития небесных тел. Планетная стадия развития небесных тел выходит за пределы обычной диаграммы, так как планеты — не светящиеся тела. Эволюция Земли отражается самым нижним участком кривой, предваряющей главную последовательность для звезд.

Представляет интерес тот факт, что эволюция Земли, определяемая главной геологической закономерностью, вначале никак не связывалась с эволюцией звездного населения Галактики. И если бы в действительности не существовал рост небесных тел, то искусственным приемом едва ли удалось бы состыковать эволюцию планеты Земля с эволюцией звезд. Поскольку же эволюция небесных тел определяется единой общей причиной — круговоротом материи в природе, и управляется гравитационными воздействиями, то состыковка эволюции двух типов небесных тел оказалась естественной операцией. Главная геологическая закономерность нашла свое продолжение в главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рессела для звезд.

При состыковке главной геологической закономерности и главной последовательности для звезд совершенно по-иному видится формирование звездных систем, в том числе Солнечной системы. Это подтверждается таким примером. Когда Солнце достигнет своей максимальной массы и взорвется, планетная система Сатурна, к тому времени тоже подросшая, будет выброшена за пределы сферы влияния взорвавшегося Солнца. Но система Сатурна — это уже почти готовая звездная система. Так могут быть выброшены в открытый космос Уран и Юпитер со своими спутниками. Аналогичным путем могут "размножаться" другие звездные системы. Таким же образом формировалась и наша Солнечная система в недрах созвездия Ориона.

Каждые сто лет радиус Земли увеличивается на ~2 м. В масштабе жизни человека рост Земного шара происходит очень медленно, и потому длительное время не был обнаружен. Однако изменения размеров и других характеристик планеты оказываются существенными на длительных промежутках времени и эти изменения приобретают принципиальное значение в вопросах генезиса и эволюции Земли как небесного тела. Так, если не произойдет непредвиденных (катастрофических) изменений, наша планета превратится в звезду. На пути роста зародыша в звезду происходит не только увеличение его пространственных параметров, но вообще всех параметров: увеличение теплового потока из недр наружу; усложнение химических элементов от самых простых в ядре до самых сложных в земной коре (так, радиоактивные элементы обнаруживаются только в верхних частях земной коры); дифференциация вещества (пород и минералов) во времени и в пространстве; ускорение и разнообразие геологических процессов и т. д. И это характеризует не только Землю, но и другие планеты. На звездах происходит обратный процесс дифференциации и свертывания разнообразия.

Полученная формула А=А₀е^-кт позволила рассчитать скорость прироста океанической коры — 3.12 км²/год, скорость увеличения радиуса Земли — 1.95 см/год, период удвоения массы Земли, равный 76 млн. лет. При таких темпах переход Земли в состояние Солнца предполагается через 1.1 млрд. лет.

Всё это верно для рассмотренного, уже прошедшего, геологического этапа развития. Однако, закономерности, выявленные синергетикой, показывают, что в конце любого цикла, на последнем этапе его развития, происходит переход с экспоненциальной зависимости на гиперболическую. Этот режим перехода назван «режимом с обострением». Т. е., происходит резкое ускорение процесса. «Принято думать, что процессы бурного роста, такие, как возрастание населения Земли, «экономическое чудо» или увеличение потока научной информации, происходят по экспоненте. На самом деле это один из мифов классической науки. Фундаментальный закон роста населения Земли (имеющий гиперболический характер — А. Б.) вынуждает пересмотреть привычные представления о таких процессах. Большинство процессов лавинообразного роста происходят не по экспоненте, а гораздо быстрее, в режиме с обострением, когда рассматриваемые величины хотя бы часть времени изменяются по закону неограниченного возрастания за конечное время» [Князева, с. 93]. А значит, переход Земли в состояние Юпитера и Солнца произойдет в тысячи раз быстрее, чем это прогнозируется по классической экспоненте. В этом ошибка, недопонимание В. Ф. Блинова (хотя он и мой друг) и тех, кто будет основываться в своих работах на его предсказаниях. Такой быстрый переход (в пределах 1–2 тыс. лет) приведёт к совсем другим последствиям для Человечества. Современный экологический кризис, неустойчивость климата, таяние льдов на Земле, как и резкое увеличение процессов на других планетах, — всё это подтверждает вывод синергетики о том, что мы стоим на пороге превращения в состояние Юпитера. Как будет показано ниже, на основе анализа состояния ноосферы Земли, у нас осталось чуть больше тысячи лет. И нужно отбросить старые мифы и догмы, и готовиться к такому переходу.

Очень важной проблемой для будущего развития цивилизации являются изменения климата на Земле, которые могут существенно сказываться на состоянии флоры, фауны и экологии в целом. Ортодоксальный подход к изучению земного климата и прогнозы по его изменению совершенно не учитывает динамику развития небесных тел. Обычно считают, что Земля и Солнце будут существовать практически неизменными еще несколько миллиардов лет. Отсюда следует, что единственными, значимыми факторами изменения климата Земли являются антропогенные воздействия, в частности, увеличение доли СО₂ в атмосфере и связанное с этим потепление климата (парниковый эффект). В свете же идеи роста небесных тел проблема изменений климата выглядит совершенно иначе, причем прогнозы на будущие его изменения менее благоприятны.

Реальные изменения земного климата определяются многими факторами. Два из них являются основными. Первый фактор — это внутреннее разогревание земных недр и рост теплового потока к поверхности, что неизбежно приведет к повышению температуры на поверхности планеты. Второй фактор — это увеличение светимости Солнца, однозначно связанное с его массой. Светимость Солнца пропорциональна М₀^3,9, поэтому небольшое увеличение массы Солнца вызовет существенное увеличение его светимости. Оба фактора слагаются и могут относительно быстро повысить температуру земной поверхности. Как видим, оба фактора действуют независимо от антропогенных воздействий. Поэтому современное потепление климата — это не столько действие парникового эффекта, сколько влияние прогрессирующего роста небесных тел. Потепление климата на Земле все равно будет происходить даже в том случае, когда на Земле уже не будет никакой цивилизации. Как сказано, будет «новая Земля и новое Небо».