Солнце медленно нагревается и сжигает водород внутри своего ядра. Примерно через 5 миллиардов лет Солнце начнёт развиваться в раздутый красный гигант. Его внешний газовый слой будет вздуваться, со временем поглощая Землю по мере достижения своего максимального размера и яркости через 7 миллиардов лет.
(Иллюстрация: Mark Garlick/HELAS)
Но задолго до этого, через 1.1 миллиард лет, Солнце станет на 11% ярче, подняв среднюю температуру Земли на 50 °C (120 °F). Это нагреет океаны настолько, что они смогут испаряться без кипения, как сковорода с водой, оставленная на залитом солнцем кухонном столе.
Для растений и животных настанут тяжёлые времена адаптации к теплице, хотя некоторые одноклеточные организмы под названием Archaea смогут выжить. Но лишь ненадолго. Когда водяной пар окажется в атмосфере, ультрафиолетовый свет от Солнца расщепит молекулы воды, а водород, необходимый для строения живых клеток постепенно рассеется в космос. Если наши потомки – или другие формы разумной жизни, следующие за нами - захотят выжить, им придётся куда-то мигрировать. Но куда и как?
Один из выходов – запустить ракеты и переселиться на другую планету. Ещё в 1930 британский писатель-фантаст Олаф Стэплдон описал будущее, в котором наши потомки полетели на Венеру, затем на Нептун, когда Земля стала необитаемой. Выдающиеся учёные, как Стивен Хоукинг рассматривал идею создания колоний на Луне или других планетах, чтобы человечество смогло пережить любую катастрофу, способную стереть жизнь с лица Земли.
(Фото: NASA)
Итак, для эвакуации 6.7 миллиардов землян потребуется совершить примерно миллиард запусков космических шаттлов. Даже если мы сможем запускать 1000 шаттлов в день, переселение всех людей планеты всё равно займёт 2700 лет.
(Иллюстрация: NASA)
Затем встаёт вопрос заботы о людях, когда они будут прибывать в свой новый дом. Переселение на другую планету потребует её терраформирования (изменение условий на планете на более подходящие для человека), чтобы обеспечить пропитание, воду и кислород для поддержания жизни поселенцев. Почему бы не взять с собой планету вместе с необходимыми нам ресурсами?
Ничтожные изменения
Элементарная физика говорит нам о том, что мы всё же можем передвинуть планету. Запуск ракеты в космос слегка отталкивает Землю в противоположном направлении, подобно отдаче от ружья.
Автор научно-фантастических книг и грамотный физик Стэнли Шмидт развил эту идею в своём романе ‘Грехи отцов’, в котором инопланетяне строят гигантские ракетные двигатели на северном полюсе, чтобы сдвинуть Землю с орбиты.
В реальной жизни, однако, Земля настолько массивна, что ракета вряд ли будет иметь эффект на её перемещение. Запуск миллиарда 10-тонных ракет в абсолютно одинаковом направлении изменит скорость Земли всего на 20 нанометров в секунду – мелочь по сравнению с настоящей скоростью в 30 километров в секунду.
Несколько астрономов попытались изучить проблему перемещения планет, но не относительно чрезвычайных ситуаций в масштабах человечества. Фактически они разрабатывают мысленные эксперименты, чтобы понять динамику планетарных систем, говорит Грег Лафлин из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. Процессы, проходящие в геологических масштабах времени, совершенны.
Смена позиции
Планетарная динамика казалась простой и упорядоченной до тех пор, пока мы знали только нашу собственную солнечную систему, но с открытием 'горячих Юпитеров' на близких орбитах вокруг других звёзд всё изменилось. Планеты не могли сформироваться в раскалённых областях своих орбит – там не достаточно газа и пыли для создания таких гигантских миров. Вместо этого они должны были мигрировать туда из более удалённых мест их рождения.
Чтобы понять механизм самоперестановки планетарных систем, Лафлин, его коллега из Санта-Круза Дон Корикански и астроном из Университета Мичигана Фред Адамс поставили перед собой проблему: каким образом передвинуть Землю так, чтобы нагревающееся Солнце не поджарило планету.
Чтобы произвести вычисления, трое учёных выбрали конечный пункт назначения Земли на орбите в 1.5 раза дальше от Солнца, чем в настоящее время, там, где сейчас находится орбита Марса. Через 6.3 миллиарда лет, когда Солнце перейдёт в стадию красного гиганта и станет в 2,2 раза ярче, чем сегодня, планеты на том расстоянии будут получать примерно столько же солнечного света, сколько Земля получает сегодня.
Перемещение Земли на круговую орбиту на такое расстояние требует повышения её орбитальной энергии почти на 30%. По словам учёных это возможно, если изменить орбиты ледяных объектов в отдалённой солнечной системе, таким образом, чтобы они проходили близко к Земле, передавая часть своей орбитальной энергии нашей планете.
Пояс Койпера - кольцо ледяных объектов (типа астероидов и ядер комет) за орбитой Нептуна. (Иллюстрация: NASA)