Действие «Дюны», эпической серии научно-фантастических книг Фрэнка Герберта, по которой недавно был снят одноименный фильм, происходит в далеком будущем на пустынной планете Арракис. Герберт описал богато детализированный мир, который, на первый взгляд, кажется настолько реальным, что мы могли бы представить себя в нем. Однако, если бы такой мир существовал, каким бы он был на самом деле?
Мы — ученые, специализирующиеся на моделировании климата, поэтому мы смоделировали климат Арракиса, чтобы ответить на этот вопрос. Мы хотели узнать, смогут ли физика и окружающая среда такого мира сравниться с реальной климатической моделью.
Для создания подобных климатических моделей необходимо определить физические законы (хорошо известные в случае с планетой Земля), а затем ввести данные обо всем — от формы гор до силы солнца и состава атмосферы. Затем компьютер может смоделировать климат и примерно сказать, какой может быть погода.
Мы решили сохранить те же фундаментальные физические законы, которые управляют погодой и климатом на Земле [...] Затем нам нужно было объяснить климатической модели некоторые вещи об Арракисе, основываясь на подробной информации, содержащейся в основных романах и прилагаемой к ним Энциклопедии Дюны [...] Наконец, мы рассказали модели, из чего состоит атмосфера. По большей части она очень похожа на ту, что есть на Земле сегодня, хотя в ней меньше углекислого газа (350 частей на миллион по сравнению с нашими 417 частями на миллион).
Введя все необходимые данные, исследователи сели поудобнее и стали ждать. Для запуска таких сложных моделей требуется время (в данном случае — более трех недель) и огромный суперкомпьютер, чтобы справиться с сотнями тысяч вычислений, необходимых для моделирования планеты:
В книгах и фильме описывается планета с неумолимым солнцем и пустынными пустошами из песка и камня. [...] Однако в нашей модели Арракиса самые теплые месяцы в тропиках достигают 45°C, в то время как в самые холодные месяцы температура не опускается ниже 15°C. Аналогично и на Земле.
Самые экстремальные температуры наблюдаются в средних широтах и полярных областях. Здесь лето может достигать 70°C на песке, а зимой температуры могут опускаться до -40°C в средних широтах и до -75°C на полюсах. В книге говорится, что на Арракисе нет дождей, но новая модель предполагает, что осадки выпадают в очень небольшом количестве, только в высоких широтах летом и осенью, и только на горах и плоскогорьях.
Смогут ли сегодняшние люди выжить на Арракисе? По мнению исследователей, наиболее пригодным для жизни районом, вопреки книге и фильму, будут тропики. С другой стороны, любое климатическое преимущество во вселенной Герберта нивелируют дистикомбы: их носят почти все люди на Арракисе, используя для поддержания прохлады и получения питьевой воды.
Это важно, поскольку в книге говорится, что на Арракисе нет осадков, нет водоемов с открытой водой и мало атмосферной влаги, которую можно регенерировать.
На планете также очень холодно за пределами тропиков, и зимние температуры были бы непригодны для жизни без технологий. Такие города, как Арракин и Карфаг, будут страдать как от жары, так и от холода — наиболее близким примером для нас являются города Норильск и Якутск, где может быть как чертовски жаркое лето, так и зверски холодная зима.