На краю пропасти. Экзистенциальный риск и будущее человечества
177
Так называемая теория катастрофы Тоба была популяризирована Ambrose (1998). Williams (2012) утверждает, что неточность современных археологических, генетических и палеоклиматологических техник затрудняет ее подтверждение или опровержение. Критический обзор имеющихся данных проводят Yost et al. (2018). Одно из главных сомнений связано с тем, что генетический эффект бутылочного горлышка, возможно, был вызван эффектами основателя, возникающими при рассеянии популяции, а не критическим сокращением численности населения.
178
Речь идет о непосредственном вымирании. Такое событие, несомненно, стало бы сильнейшим стресс-фактором и создало бы риск последующей войны. См. главу 6, где рассказывается о факторах риска.
Мощность извержения Тобы оценивается в 9,1 балла, и это крупнейшее извержение в геологической летописи (Crosweller et al., 2012). При равномерном априорном распределении маловероятно (4 %), что крупнейшее за 2 млн лет извержение произошло настолько недавно. В связи с этим можно предположить, что летопись неполна или что оценка мощности извержения Тобы чересчур завышена.
179
Barnosky et al. (2011). Обратите, однако, внимание, что выдвигалось множество предположений о причинах пермского массового вымирания. См. статью Erwin, Bowring & Yugan (2002), где приводится анализ предлагаемых причин.
180
Rougier et al. (2018). Оценить периодичность извержений масштаба Тобы (магнитудой 9 и более) сложно, особенно имея лишь один элемент данных. Согласно модели Ружье, она составляет от 60 тыс. до 6 млн лет при медианной оценке в 800 тыс. лет (из личной беседы). Эта оценка очень чувствительна к верхнему пределу для извержений, который Ружье оценивает в 9,3 балла. Я округлил все упомянутые числа до одного значащего разряда, чтобы отразить наш уровень уверенности.
181
Wilcox et al. (2017); Denkenberger & Blair (2018).
182
Для этого можно использовать как климатическое моделирование, так и анализ палеонтологической летописи, чтобы проверить, приводили ли извержения прошлого к глобальным или локальным вымираниям. Провести последний анализ, вероятно, проще, чем анализ столкновения с астероидами, поскольку мегаизвержения случаются чаще.
183
Когда одна из сил увеличивается или уменьшается, размер звезды соответствующим образом меняется, пока силы снова не приходят в равновесие. Стремительный коллапс и взрыв можно считать неудачной попыткой восстановить баланс этих сил.
184
Это может случиться, когда у крупной звезды иссякает запас ядерного топлива, что снижает давление, или когда крошечный белый карлик забирает слишком много массы у расположенной неподалеку звезды-компаньона, усиливая гравитационное сжатие. Первый сценарий более распространен и называется коллапсом ядра сверхновой. Второй известен как термоядерный взрыв сверхновой (или сверхновая типа Ia).
185
Baade & Zwicky (1934); Schindewolf (1954); Krasovsky & Shklovsky (1957).
186
Bonnell & Klebesadel (1996).
187
Тот же самый эффект существенно увеличивает расстояние, на котором они могут быть смертоносными для Земли, что порой трактуется как повод опасаться гамма-всплесков сильнее, чем взрывов сверхновых. Однако в связи с этим возникает и возможность, что взрыв не коснется нас, поскольку будет направлен в другую сторону. В достаточно большой галактике эти эффекты полностью нивелируют друг друга, причем степень узости конуса не окажет влияния на среднее количество звезд, которое подвергнется воздействию опасного уровня излучения при звездной вспышке. В нашей галактике узость конуса даже снижает среднее количество звезд, попадающих в зону поражения при каждом взрыве, поскольку повышает вероятность, что значительная его часть растрачивается впустую, выстреливая за пределы нашей галактики.
188
Этот гамма-всплеск (GRB 080319B) произошел около 7,5 млрд лет назад в той точке космоса, которая сейчас удалена от нас более чем на 10 млрд световых лет (в связи с расширением Вселенной – по расчетам автора). Это в 3000 раз дальше, чем галактика Треугольника, которая обычно бывает самым далеким объектом, видным невооруженным глазом (Naeye, 2008).
189
При взаимодействии космических лучей с нашей атмосферой на поверхность Земли также дождем выпадают высокоэнергетические частицы, включая опасное количество мюонов.
Событие такого типа, вероятно, стало одним из факторов, приведших к началу ордовикско-силурийского вымирания примерно 440 млн лет назад (Melott et al., 2004).
190
Мы можем исключить риск коллапсирующих сверхновых, поскольку звезд-кандидатов в непосредственной близости к Земле нет, хотя обнаружить их было бы совсем не сложно. Однако около десятой части риска сопряжено с термоядерными сверхновыми (типа Iа), обнаружить которые сложнее, а следовательно, сложнее и увериться в их отсутствии (The et al., 2006). Подобным образом очень сложно найти двойные нейтронные звезды, которые могут столкнуться, и исключить риск такого типа гамма-всплеска. Учитывая указанные сложности и ограниченность наших знаний о гамма-всплесках, я решил не давать количественную оценку того, насколько риск в последующее столетие ниже исходного.
191
Melott & Thomas (2011) полагают, что взрывы сверхновых, способные вызвать вымирание, случаются раз в 5 млн веков. Пороговое расстояние при этом составляет 10 парсеков. Wilman & Newman (2018) дают подобную оценку – раз в 10 млн веков.
Melott & Thomas (2011) считают, что гамма-всплески, способные вызвать вымирание, случаются раз в 2,5 млн веков. В их число входят как длинные, так и короткие всплески. Piran & Jimenez (2014) оценивают вероятность того, что в прошлом случались гамма-всплески, способные привести к вымиранию, и приходят к выводу, что в последние 5 млрд лет такой длинный гамма-всплеск случался с вероятностью 90 %, а в последние 500 млн лет – с вероятностью 50 %. Для коротких всплесков вероятности гораздо ниже: 14 % в последние 5 млрд лет и 2 % в последние 500 млн лет.
Эти оценки вероятности (особенно для гамма-всплесков) гораздо более приблизительны, чем для астероидов и комет, поскольку исследования в этой области начались позднее. Например, оценки количества энергии, высвобождаемой при взрыве сверхновых и гамма-всплесках (как и оценки углов конусов гамма-всплесков), основаны на отдельных примерах, которые считаются показательными, а не на подробных эмпирических данных о распределении известных уровней энергии и углах конусов соответствующих гамма-всплесков. Кроме того, хотя мы довольно хорошо представляем себе, какие события могли бы вызвать 30 %-ное истощение озонового слоя на всей планете, нам предстоит еще немало работы, чтобы определить, верный ли это порог для катастрофы.
192
Вот несколько более конкретных примеров: определить, существует ли такая плотность энергии, которая с большой вероятностью приведет к вымиранию, на основе прогнозируемого влияния истощения озонового слоя на людей и посевы; включить наблюдаемое распределение энергии, высвобождаемой при взрыве сверхновых и гамма-всплесках, а также углы конусов в модель, вместо того чтобы опираться на типовой пример для каждого из событий; учесть геометрические соображения об углах конусов из примечания 42 к этой главе; а также провести анализ чувствительности на модели, чтобы узнать, существуют ли вероятные комбинации значений, которые могли бы сделать этот риск сопоставимым с риском столкновения с астероидом (а затем попробовать это исключить).