Сделали модель планеты Арракис
|
Ученые из Бристольского и Шеффилдского университетов взяли программное обеспечение для моделирования климата и создали климатическую модель планеты Арракис, на которой разворачивается сюжет фильма «Дюна» и многие из эпизодов одноименного цикла Фрэнка Герберта. Итог своего небольшого эксперимента они опубликовали на портале The Conversation. Мы приводим его перевод ниже. Вышла экранизация «Дюны», научно-фантастического эпоса Фрэнка Герберта, действие которого разворачивается в далеком будущем на пустынной планете Арракис. Герберт очень детально описал мир, который на первый взгляд выглядит настолько реальным, что кажется, будто он вполне подходит для нас. |
Однако, если бы подобный мир существовал, каким бы он был в действительности? Мы специализируемся на моделировании климата, поэтому мы решили ответить на этот вопрос и воспроизвести климат Арракиса. Мы хотели узнать, насколько близки физика и условия окружающей среды, описанные в книге, к тому, что покажет реальная модель подобного мира. Вы можете рассмотреть ее поближе, чтобы увидеть отдельные особенности модели и разобраться с деталями типа температуры или скорости ветра, на нашем сайте Climate Archive. Закончив, мы были приятно удивлены тем, что описание Герберта во многом оправдывает ожидания. Лишь в некоторых случаях он нас не убедил — но в целом Арракис действительно был бы обитаемым, хотя и негостеприимным миром. |
Как создать мир, подобный Арракису? |
Мы начали с климатической модели, которую обычно используют для предсказания погоды и климата Земли. Чтобы использовать подобного рода модели, вам нужна, во-первых, физика (в случае с Землей хорошо известная), а во-вторых — данные обо всем, начиная с формы гор и яркости солнца до химического состава атмосферы. С опорой на это модель может воспроизвести местный климат и примерно оценить погоду. Мы решили опираться на те же законы физики, что управляют погодой и климатом на Земле. Если бы наша модель выдала на выходе что-то странное, это значило бы, что либо физические законы на Арракисе иные, либо Герберт просто фантазировал, описывая этот мир. |
Затем мы добавили в нашу модель дополнительные детали устройства Арракиса, о которых сообщается в романах и «Энциклопедии Дюны»: топографию планеты и ее орбиту (которая, в сущности, круглая, подобно земной). Форма орбиты может очень сильно влиять на климат: примером тому могут служить долгие и нерегулярные зимы в «Игре престолов». А после мы добавили в модель состав атмосферы. Она в целом очень похожа на атмосферы современной Земли, хотя в ней и меньше углекислого газа (350 ppm против наших 417 ppm). Самое большое различие — концентрация озона. В нижних слоях земной атмосферы озона очень мало, где-то около 0,000001 процента. На Арракисе же его 0,5 процента. Это важно, потому что озон за 20 лет примерно в 65 раз сильнее нагревает атмосферу, чем CO2. |
Климат Арракиса вполне правдоподобен |
Книги и фильм показывают, что это планета беспощадного солнечного зноя, выжженных каменистых пустошей и пустынь. Однако, чем ближе к полюсам, где находятся города Арракин и Карфаг, тем более дружелюбным — если верить книге — становится климат. Однако наша модель показывает нечто совсем иное. На нашем Арракисе, на пике жары в тропиках температура поднимается до 45 градусов Цельсия, в то время как в самый холодный период она не опускается ниже 15-ти. Вполне похоже на Землю. Самые экстремальные температуры в действительности возникают в умеренных широтах и приполярных областях. Здесь летом песок может прогреваться до 70 градусов Цельсия (о чем упоминается и в книге). Да и зимы здесь не менее суровы: температура падает до -40 градусов в умеренных широтах и -75 на полюсе. |
Это кажется контринтуитивным, ведь экваториальные области получают больше энергии от солнца. Однако моделирование приполярных регионов Арракиса показывает, что здесь намного влажнее, а облака гуще, и все это разогревает климат, поскольку водяной пар — парниковый газ. Книга говорит, что на Арракисе не бывает дождя. Однако наша модель показывает, что небольшие объемы дождевых осадков все-таки возможны — правда, только на высоких широтах летом и осенью, и лишь в горах. Какие-то облака от сезона к сезону появляются, впрочем, и над тропиками и полюсами. Книга также упоминает, что как минимум на северном полюсе планеты есть многолетняя полярная шапка. Но здесь книга сильнее всего расходится с нашей моделью. Она показывает, что летние температуры топят любой лед — а снега зимой, чтобы напитать ледяную шапку на полюсе, не бывает. |
Жаркая, но обитаемая |
Могут ли люди выжить на столь пустынной планете? Во-первых, давайте допустим, что люди в книге и фильме похожи на нас с вами в том, что касается переносимости жары. Если это так, то что бы ни говорили книга и фильм, кажется, что наиболее пригодны для жизни были бы тропики. Здесь настолько сухо, что температура влажного термометра — мера «обитаемости», которая учитывает и температуру и влажность — никогда не превышает критической отметки. В умеренных широтах, где живет большинство жителей Арракиса, наиболее опасно с точки зрения жары. В низинах среднемесячная температура часто превышает 50-60 градусов, а ее дневной максимум еще выше. Такие температуры для людей смертельны. |
Мы знаем, что все гуманоидные формы жизни на Арракисе за пределами обитаемых регионов должны носить дистикомбы, которые поддерживают температуру его носителя и снабжают того питьевой водой. Это важно, поскольку книга утверждает, что на Арракисе не бывает дождей, нет открытой воды, а воды, которой можно добыть из воздуха, слишком мало. За пределами тропиков также очень холодно, температуры столь низки, что без соответствующих технологий эти регионы становятся необитаемы. В городах типа Арракина и Картага перепад температур чем-то похож на еще более экстремальную версию условий в Сибири, где летом бывает нестерпимо жарко, а зимой отчаянно холодно. Важно помнить, что Герберт написал первый том «Дюны» уже очень давно, в 1965 году. Только через два года после этого Сюкуро Манабе (лауреат Нобелевской премии по физике этого года) опубликовал свою первую климатическую модель, и у Герберта не было не только супер-, но и даже обычного компьютера. Учитывая это, мир, который он описал, выглядит крайне правдоподобно и через шесть десятилетий после его создания. |
Источник |