450 млн лет назад на Земле произошло ордовикское вымирание, в результате которого исчезло более 85% видов морской фауны. Одной из возможных причин этого мог стать гамма-всплеск или взрыв сверхновой неподалеку (по космическим меркам, разумеется) от Солнца

Уровень опасности: высокий

Вероятность: очень низкая

Возможные последствия: уничтожение озонового слоя, защищающего от УФ-излучения Солнца, образование больших количеств диоксида азота в атмосфере, кислотные дожди, массовое вымирание видов, похолодание, наступление нового глобального ледникового периода

Вероятные сроки наступления: неизвестны, в среднем раз в несколько сотен миллионов лет

Меры противодействия: нет

Мощный поток УФ-, рентгеновских и гамма-квантов от гамма-всплеска, произошедшего на расстоянии в несколько тысяч световых лет от нас, испытает значительное поглощение в атмосфере и до поверхности Земли дойдет уже ослабленным. Однако жесткое излучение ионизирует азот и кислород атмосферы с образованием диоксида азота, разрушающего озоновый слой. А без него биосфера планеты беззащитна перед УФ-излучением Солнца. К тому же диоксид азота, реагируя с водяными парами, будет выпадать в виде кислотных дождей. В результате жизнь в океанах на глубинах менее нескольких десятков метров будет невозможна, исчезнет планктон — один из фундаментов океанской пищевой цепи. На суше кислотные дожди и УФ-излучение уничтожат растительность. Диоксид азота «затемнит» атмосферу, и глобальная температура резко упадет. Похолодание способно стать спусковым крючком изменений в картине океанских течений, что может привести к новому ледниковому периоду.

Впрочем, все это временно. Диоксид азота будет вымываться из атмосферы дождями, кислота нейтрализуется. Озоновый слой начнет восстанавливаться, атмосфера вновь станет прозрачной, температура начнет расти. Растения, подпитываемые азотистыми веществами, растут быстро, выжившие займут ниши вымерших. По некоторым оценкам, на это потребуется несколько десятков лет.

Сверхновые

«Существуют три класса вспышек, которые потенциально наиболее опасны: сверхновые, гамма-всплески и вспышки магнитаров, — объясняет Сергей Попов, старший научный сотрудник отдела релятивистской астрофизики Государственного астрономического института им. Штернберга (ГАИШ) МГУ. — Взрывы сверхновых происходят по двум основным схемам. Чаще всего массивная звезда, пережигая в своих недрах термоядерное топливо, доходит до стадии, когда становится невозможным поддерживать внутри достаточно большое давление, чтобы противодействовать силе гравитации, и ядро звезды с радиусом в тысячи километров сжимается в десятикилометровый ‘шарик' - нейтронную звезду или черную дыру. При таком коллапсе выделяется очень много энергии. Второй, более редкий механизм образования сверхновых наблюдается в двойных системах, когда белый карлик «натаскивает» на себя слишком много вещества звезды-соседки. Масса карлика превосходит так называемый чандрасекаровский предел, происходит термоядерный взрыв. Оба типа сверхновых потенциально опасны, если оказаться неподалеку».

Астрофизик Мелвин Рудерман из Колумбийского университета в Нью-Йорке еще в 1974 году показал, что взрыв близкой сверхновой может разрушить озоновый слой. Насколько близкой? Расчеты, проведенные всего лишь несколько лет назад, утверждают, что сверхновая опасна при расстоянии порядка 25 световых лет. Это очень близко по меркам нашей Галактики, поперечник которой составляет около 100 000 световых лет. Хотя сверхновые вспыхивают пару раз за сто лет, на столь близком расстоянии они появляются редко. Оценки дают величину раз в несколько сот миллионов лет.

Гамма-всплески и магнитары

Космические гамма-всплески были открыты в конце 1960-х годов, но до середины 1990-х их природа оставалась неясна. Короткие (длительность порядка секунды), как полагают сейчас, связаны со слияниями двойных нейтронных звезд. Длинные (десятки секунд и более) связаны с редким типом сверхновых, они происходят чаще, а потому речь ниже пойдет только о них.

«Гамма-всплески — явление более редкое, чем взрывы сверхновых, — объясняет Сергей Попов. — В галактике типа нашей — раз в несколько десятков или даже сотен тысяч лет. К тому же сверхновая светит во все стороны примерно одинаково, а основная энергия гамма-всплеска идет в узком конусе, вероятность попасть в который довольно мала. Зато энергии много и вся она заключена в жестких рентгеновских и гамма-квантах. Поэтому расстояние, с которого всплеск может быть опасен, гораздо больше, чем в случае сверхновых, — около 10 000 световых лет. Такие события происходят раз в несколько сот миллионов лет».

Наконец, третий потенциально опасный тип всплесков — это гигантские вспышки магнитаров, молодых нейтронных звезд. «Источником энергии этих вспышек служит не вращение, как у радиопульсаров, не аккреция, как у нейтронных звезд в двойных системах, и не запасенное тепло. Магнитары выделяют энергию своего магнитного поля, которое у них в сотни раз сильнее, чем у обычных радиопульсаров, — поясняет Сергей Попов. — Магнитное поле порождается токами, которые текут в коре нейтронной звезды. В гигантских вспышках за долю секунды выделяется от 1037 до 1039 Дж, то есть во время вспышки нейтронная звезда излучает больше, чем целая галактика!»

Статья «» опубликована в журнале «Популярная механика» (№9, Сентябрь 2010).