Вечността е относително понятие. От поколения знаем, че нашето време на Земята ще стигне своя предвидим, но катаклизмичен край, когато Слънцето изхаби водородното си гориво и се раздуе в чудовищен червен гигант, който ще погълне близките планети. Имаме милиард години, а може би и много по-малко, преди Слънцето да превърне Земята в ад.

Но от водорода се очаква да издържи поне още 5 милиарда години. Изглежда, сякаш животът ни край Слънцето ще продължи вечно. За съвременното общество този определен, но все пак твърде далечен край в 5 000 000 година просто не е наш проблем! Въпреки това, всеки път, когато астрофизиците проследяват работата на Слънцето, климатолозите намаляват времето, отредено ни на Земята. Все още има твърде много неясни неща, за да се каже кога точно ще настъпи хелио-апокалипсиса, но става ясно, че танцът ни със Слънцето, продължил 4.6 милиарда години, ще завърши по-скоро от очакваното. 

Ще обикаляме около него още известно време - 1 милиард, или 500 милиона, или 200 милиона години? Но началото на краят ще е започнало дълго преди изчерпването на запасите от водород на Слънцето. Може и да не е наш проблем, но нека се надяваме, че когато всичко свърши, някой вече ще е открил междузвездното пътуване, защото Земята ще става все по-гореща, изпарявайки океаните и унищожавайки всичко живо на планетата. Крайният резултат ще е планета, подобна на Меркурий, но вместо кратери, ще има само оголени океански дъна.

Засега слънчевите астрофизици описват съвременната фаза от живота на Слънцето като отегчителна. Откакто слънчевата мъглявина се е свила до температура и налягане, достатъчни за ядрен синтез и се е родило нашето светило, то е било върху Главната последователност, горейки водорода си. Тази фаза е с продължителност 11 милиарда години от 12 милиардния предвиден живот. После - първичен и вторичен червен гигант, а накрая - бавно разширяваща се планетарна мъглявина и бяло джудже в центъра и. Сега Слънцето е на 5 милиарда години. От гледна точка на температура, яркост и големина, нашата звезда е толкова стабилна, колкото може да бъде. Но моделите предполагат, че отделяната енергия ще нараства бавно, но стабилно, докато не се изчерпи водородното гориво. През следващите 1 милиард години яркостта ще нарастне с 10%, а температурата на повърхността - с 1%.

За астрофизиците, които обикновено се занимават с невъобразими изригвания на енергия, тези малки проблеми са незабележими. Но за климатолозите 10% са огромна стойност. "Днес вече се тревожим за десети от процента - казват те - Дори четвърт от процента може да бъде климатически забележим". 

Земната атмосфера действа като защитно покривало, броня и източник на суров материал едновременно. Слънчевите фотони пронизват газовете в горната атмосфера като неизброими стоманени топчета, падащи по таблото на флипер. Почти една трета се връщат обратно в пространството. Останалите се абсорбират в атмосферата или на повърхността и  добавят топлина, определят температурните градиенти, които задвижват ветровете и бурите, захранват фотосинтезата и ако не сте внимателни - причиняват изгаряния. 

Слънчевата радиация повишава температурата на планетата с 250^оС до около 0^оС. Парниковите газове - въглероден диоксид, водни пари, метан - я покачват още повече, до по-приемливите за живота 15^оС, чрез абсорбиране на инфрачервената част от лъчението, което иначе би се загубило в пространството. 

Ако някой пита дали малките промени в отделената от Слънцето енергия могат значимо да повлияят земния климат, може да провери историческите извори от средата на 16 до началото на 17 век. Поради неясни причини, максимумът на слънчевия цикъл по това време съществено намалява. Историците го наричат Малкия ледников период - най-студеният период от 10 000 години насам. Глетчерите в планинските долини на Норвегия и Швейцария се разширяват. За първи път в историята река Темза замръзва. Датският астроном Тихо Брахе измерва зимни температури с 1.5^оС по-ниски от средните през последните 2 десетилетия на 16 век. Населението на Европа е в застой, реколтите се провалят, цените на зърното растат. Ледът откъсва Исландия от континента. За щастие промените в слънчевата активност (количеството на радиоактивния ¹⁴С) са записани на такива неопровержими места, като пръстените на дърветата. По този начин се определя, че излъчването на Слънцето е намаляло с 0.25% през този период.

По-малко се разбира ролята на водната пара, мощен парников газ. При нарастването на температурата, концентрацията на вода в атмосферата расте експоненциално. Има вероятност за неконтролируем процес на парниково затопляне. 

Моделът на слънчевите петна може да има широк ефект. Те се състоят от тъмни и хладни региони - самите петна - и обграждащите ги ярки и горещи фокули. В младите звезди преобладават петната, в нашето Слънце преобладават фокулите. Очаква се с еволюцията му броят им да расте.

Тъй като те излъчват повече в ултравиолетовата област, отколкото във видимата част на спектъра, Слънце с много фокули ще бъде мощен UV източник. А ултравиолетовите фотони създават озона в стратосферата. Той, от своя страна, може да увеличи или намали скоростта на затопляне, в зависимост дали се формира в горната или долната стратосфера.

Колкото по-далеч сме от настоящите условия, толкова по-трудно е да се предвиди как ще реагира климатът. Когато се проведоха пресмятания с 2% увеличение на излъчването, глобалната температура нарастна с 4^оС. А при 10% ще нарастне с около 12^оС. Последиците ще са катастрофални. Само при 2^оС в повече нивото на океаните ще се вдигне с 40 см!

Всъщност, 12^оС са над предела. Вече говорим за разтапяне на полярните шапки, силно нарушен климат, по-чести и силни бури, нищета. Вероятно цивилизацията ще е достатъчно напреднала, за да се справи повече или по-малко с настъпващите промени. Или поне да оцелее... Но горещото време, както се оказва, ще е последният ни проблем.

Земният климат съдържа красиво балансиран термостат и не са му непознати големи промени в слънчевото отделяне. През последните 4.5 милиарда години яркостта му е нарастнала с 30% и възвратните механизми са доставили на Земята течна вода. Но иронията е, че точно един от най-силните контролни механизми може да ни провали. Облачната покривка и ледените полета могат да са ефективни кратковременни регулатори, но основният термостат се намира във връзката между глобалната температура на повърхността и въглеродния диоксид в атмосферата. Повечето от въглерода на Земята се намира под формата на карбонати в скалите. По-високите температури означават по-висока скорост на изпарение, повече валежи и по-силен вятър, които заедно участват в ерозията. Следователно, ако е по-топло имаме по-бързо изветряне на силикатните скали. А това отключва серия от реакции: калцият от скалите отива в океаните, където заедно с карбонатите образува черупки и корали, които отиват на дъното. Океанът възстановява карбонатите си от атмосферата. Така, въглеродният диоксид от атмосферата отива на дъното на океаните като карбонатни скали. 

Досега, този процес е запазвал глобалното затопляне под контрол. Но дори за него има граници. В симулациите нивата на СО₂ падат до около 140 части на милион за 500 милиона години. А повечето растения, наречени С₃ заради типа фотосинтеза, който използват, изискват 150 части на милион, за да фотосинтезират. Всъщност С₃ растенията произвеждат 95% от хранителните вещества.

Половин милиард години са голям период от време. Достатъчен за С₄ растенията, които се нуждаят от по-малко СО₂, за да изместят С₃ растенията. И дори, за да се развие нов механизъм за използване на въглеродния диоксид. Но веднъж започнала, загубата на СО₂ е необратима. След 900 милиона години и С₄ растенията ще имат проблем. Няма въглерод - няма растения. И нас ни няма...

Трудно е да си представим оцеляването в подобна криза. Може би ще използваме дълбоководните екосистеми, базирани на сярата. Но това ще е само прелюдия към пълното изчезване на живота от планетата. След около 1.1 милиард години стратосферата ще се овлажни. Това едва ли звучи злокобно, освен за тези, които знаят малко фотохимия. Водата се дисоциира от ултравиолетовите лъчи и освободеният водород е навеки изгубен. Океаните се изпаряват и всички оставащи все още форми на живот се заличават. Така, само за малко повече от милиард години, дълго преди Слънцето да изхаби запаса си от водород, шоуто ще достигне до суровия си край. Симулациите игнорират ефекта от увеличаващата се облачна покривка, която много трудно се моделира. Тя вероятно ще забави скоростта на затопляне, т.е нашият сценарий все пак е най-песимистичният. Но в най-добрия случай облаците ще донесат временно облекчение - в един момент небето ще се запълни докрай. Дали след 300 или 800 милиона години, животът на Земята ще бъде рядкост. Само микробите ще процъфтят по-дълго под Земята.

Каква ще е планетата, която ще оставим зад нас? Доскоро астрономите смятаха, че Слънцето ще загуби толкова много маса, докато се превръща в бяло джудже, че земната орбита ще се разшири достатъчно, за да не бъде погълната. Но се оказва, че това силно зависи от самото протичане на процеса. 

Всичко зависи от това колко маса ще загуби Слънцето и в кой момент от еволюцията му ще започне загубата. Ако тя настъпи рано, сухата и стерилна Земя от бъдещето може и да избегне изпаляването си от умиращата звезда, тъй като орбитата й ще се разшири близо до тази на съвременния Марс, в резултат на намалената маса на звездата. Тогава Земята ще е само паметник на живота, обитавал някога повърхността й. Ако загубата стане късно, планетата ни ще бъде погълната - изчисленията правят тази възможност все по-вероятна.