Тунгусский метеорит
Природа Тунгусского метеорита
Напомним основные данные по Тунгусскому явлению. Пролетающий раскаленный метеорит был виден уже за сотни километров от эпицентра взрыва. Основное энерговыделение взрыва произошло на высоте нескольких километров над поверхностью Земли. Внешняя граница области вывала леса представляла собой "бабочку" с характерным размером порядка нескольких десятков километров и десятками миллионов поваленных деревьев. Присутствовал "телеграфный лес" (стоящие деревья без крон). Встречались области "обратного" вывала, когда верхушки поваленных массивных деревьев направлены в сторону от эпицентра взрыва, в то время как верхушки рядом лежащих тонких деревьев направлены в сторону эпицентра. Имело место общее (суммированное по всем деревьям) отклонение вывала леса от радиальности. То есть присутствовала общая "закрутка" вывала леса, вызванная гигантским (масштаба нескольких десятков километров) вихрем. Картина вывала леса свидетельствует и о несимметрии самого вихря вблизи поверхности земли. Взрыв сопровождался ожогом, пожаром леса и крупномасштабными геофизическими явлениями (магнитными бурями, нарушением озонного слоя и т.д.). За несколько дней до взрыва над Европой наблюдались серебристые облака. Их яркость возросла после взрыва. Каких-либо крупных осколков небесных тел обнаружено не было. Найдены лишь микронные частицы, которые по составу можно сопоставить с метеоритом. В районе эпицентра на поверхности земли обнаружены валуны ("камни Джона") размером порядка нескольких метров и состоящие из осадочных пород, идентичных породам, залегающим в районе эпицентра на глубине в несколько сотен метров. На такой глубине в районе эпицентра залегают и газовые гидраты.
Место падения Тунгусского метеорита
За несколько минут (или десятка минут) до пролета метеорита произошел разовый выброс массы сжатого метана порядка 200 кт из подземной камеры, находящейся на глубине порядка нескольких сотен метров и имеющей характерный размер порядка 200 метров. Наличие свободного метана связано с разложением газогидратов. Выброс метана сопровождался выбросом обнаруженных возле эпицентра взрыва "камней Джона". Масса метана и размеры тороидального облака рассчитаны из равенства энергии взрыва соответствующей массы метано-воздушной смеси и общепринятой энергии взрыва, полученной в предположении разрушения космического тела в атмосфере. Если принять во внимание, что давление ударной волны в "дальней" зоне от облака топливо-воздушной смеси больше, чем от взрыва эквивалентного заряда конденсированного взрывчатого вещества, то масса метана, выброшенного до Тунгусского взрыва, получится существенно меньше.
Фото активные и приключенческие туры
Для определения возможных траекторий метеорита и его скорости, а также места его возможного падения решалась обратная задача с учетом взаимного притяжения Земли, Солнца и метеорита, движения Земли вокруг Солнца и ее вращения вокруг оси, аэродинамического сопротивления движению метеорита в атмосфере и зависимости ее плотности и температуры от высоты. Задавались угол и скорость встречи сферического метеорита с поверхностью Земли, а также его размер. Из всех возможных выбирались траектории, удовлетворяющие условиям: метеорит стартовал из пояса астероидов, в момент инициирования высота траектории составляла 5-7 км, высота полета на расстоянии 300 км от эпицентра не превышала 120 км, метеорит не подвергался распаду до встречи с Землей, Указанным условиям удовлетворяют небольшие (размером не более 15 м) метеориты, возможное место падения находится на расстоянии 20-100 км от эпицентра.
Известно, что размер ячейки газовой детонации определяет минимальный размер и скорость быстролетящего тела, способного инициировать детонацию. Для стехиометрической метано-воздушной смеси при скорости тела порядка 1 км/с его размер должен быть не менее 6 м.
Для моделирования картины ожога леса посредством фотодиода измерялась зависимость освещенности горизонтальной поверхности от расстояния и направления. Источником света служил светящийся тор, изготовленный из полупрозрачного кабеля с расположенными внутри лампочками. Получено, что области равной освещенности представляют собой круги со смещенными центрами, что соответствует реальной картине ожега леса.
Как показано в, природа серебристых облаков связана с цепным окислением водорода в атмосфере, являющимся источником воды, и флуктуациям температуры на высотах мезопаузы, приводящим к образованию микрочастиц льда, способных отражать свет при заходе Солнца. Вероятность появления серебристых облаков в северном полушарии - явление достаточно частое. Проведенные оценки показали, что усиление яркости серебристых облаков, связанное с Тунгусским взрывом, есть результат повышения концентрации воды в мезо-сфере, вызванного детонационным сгоранием метана.
Николаев Ю.А, Фомин П.А.
Тайны Тунгусского метеорита
Если собрать вместе все сообщения и публикации, посвященные Тунгусскому метеориту, то можно получить многотомное издание. Имеется целый ряд попыток, пытающихся объяснить явления, процессы и результаты падения Тунгусского метеорита в 1908 г. Однако до настоящего времени, почти за 100 лет, убедительных, научно обоснованных объяснений этому событию нет, по-видимому, потому, что ими занимались преимущественно физики, слабо знающие химию. Пока всем непонятно, почему громадный метеорит, падение которого сопровождалось необычайно ярким свечением, мощными звуковыми и даже сейсмическими явлениями, а затем воздействием на атмосферу всего земного шара, произвел лишь радиальные вывалы леса, притом не в одном, а в нескольких местах. На это требовалось далеко не та мощная энергия, которая выделилась при падении метеорита. Непонятно, куда исчез метеорит, так как нет никаких свидетельств (воронки) падения массивного тела на земной поверхности. Обнаруживаются лишь очень мелкие оплавленные каменные шарики. Если это была громадная ледяная глыба, которая при падении растаяла и испарилась, то неясно, как, от каких взрывов произошли радиальные вывалы леса и куда делась громадная масса воды, которая должна была бы обрушиться на тайгу после ее конденсации. Экстравагантные объяснения типа прилета космического корабля и им подобные всерьез рассматриваться не могут.
Разгадка тайны Тунгусского метеорита может быть найдена, если знать и использовать физико-химические свойства воды.
Значения интервала температур можно выбрать следующим образом. Мы не знаем температуру космического льда. Самое низкое возможное ее значение равно -273 °С. Однако оно маловероятно, так как при освещении солнцем лед метеорита будет нагреваться. Такой нагрев хорошо известен космонавтам. Примем, что исходная температура льда составляла -200 °С, хотя скорее она была несколько выше. Отсюда: ДТ = 200 °С. Значение ДТ зависит от давления Оно равно 100, 180, 270, 310, 370 °С при давлении 1, 10, 50, 100, 200 атм соответственно. Примем, что Д Т = 300 °С. Значение Д Т воды пара также сильно зависит от давления, так как с увеличением давления доля разложившейся воды, согласно принципу Ле-Шаталье, будет снижаться. При давлении в 1 атм и температуре 5000 °С пары воды со взрывом разлагаются на кислород и водород, а при температуре около 1000 °С они со взрывом соединяются. Однако при давлении 10 атм и 5000 °С доля разложившейся воды составляет около 70%, а при давлении 100 атм - около 50%. По-видимому, нельзя рассчитывать, что вся вода должна разложиться. Даже если бы ее разложилось 50%, то эффект обратного взрыва был бы слишком велик.
Количество тепла, выделяющегося при торможении движения 1 кг метеоритного льда до нулевой скорости, будет равно его исходной кинетической энергии Е . Последняя определяется начальной скоростью движения метеорита относительно Земли V, которая зависит как от скорости движения Земли и метеорита, так и от вектора их движения относительно друг друга. Скорость движения Земли по орбите близка к 30 км/с. Скорость движения метеорита нам неизвестна. Она может лежать, например, в пределах от 8 до 30 км/ с. При встречном движении Земли и метеорита максимальная суммарная скорость столкновения составила бы около 60 км/с. Но это маловероятно для Тунгусского метеорита, так как его движение относительно Земли было скользящим. По-видимому, его направление движения было близко к перпендикулярному относительно орбиты Земли. Следовательно, начальная скорость столкновения была не более 30 км/с. Примем, что она была даже ниже 20 км/с. Отсюда получим:
Из сравнения значений О и О нетрудно видеть, что теплоты, выделяющейся при торможении ледяного метеорита, вполне достаточно не только для его плавления и испарения, но и для нагрева и разложения воды на исходные компоненты. Однако это скорее далеко не так, поскольку значительная часть тепла будет быстро рассеиваться в окружающую атмосферу из-за высокой разности температур и большой скорости движения в ней метеорита. Очевидно, лишь в лобовой части метеорита создаются условия для высокого роста давления и температуры, достаточной для разложения воды.
Учитывая вышеизложенное, картину падения Тунгусского метеорита можно смоделировать следующим образом. Громадная ледяная глыба, покрытая космической пылью, вошла под острым углом в атмосферу, начала торможение и стала разогреваться. Есть свидетельства, что свечение метеорита было отмечено уже в районе Владивостока, а завершение торможения произошло в бассейне Подкаменной Тунгуски, т.е. примерно через 4 тыс. км. На этом пути росло разогревание глыбы, особенно в ее лобовой части, она растрескивалась уже в самой массе метеорита. Поэтому ближе к концу торможения можно было наблюдать несколько по-разному светящихся тел. Максимальное сжатие газов и разогрев фрагментов метеорита до нескольких тысяч градусов, по крайней мере их передней части, было достигнуто в конце их торможения, причем в разное время для отдельных фрагментов метеорита, которые к тому же разошлись в разные стороны. В конце их движения облака продуктов разложения воды («гремучий газ»), которые были сдавлены вследствие торможения отдельных фрагментов и нагреты до нескольких тысяч градусов, после быстрого расширения и охлаждения взорвались в атмосфере с образованием паров воды, вызвав лесные пожары и концентрические вывалы леса. При этом частицы пыли расплавились и выпали в виде мелких шариков. Возможно, при взрыве «гремучего газа» отдельные хвостовые части льда могли быть отброшены в обратном, юго-восточном направлении. Таким образом, остатки метеорита, например появившиеся озера, следовало искать не прямо по курсу движения метеорита, а скорее в противоположном направлении.
Общие масштабы воздействия падения Тунгусского метеорита на атмосферу Земли оценить трудно, так как неизвестна исходная масса метеорита т и скорость его столкновения с Землей V. Если принять V = 20 км/с и художественное выражение «чудовищный взрыв в две тысячи Хиросим», то можно определить массу Тунгусского метеорита. Так, «две тысячи Хиросим» представляют собой две тысячи атомных бомб с энергетическим тротиловым эквивалентом в 1 килотонну каждая.
В.А. Батенков
Другой сценарий Тунгусского явления
Траектория космического тела вблизи эпицентра разрушений. В течение нескольких минут после полуночи по гринвичскому времени (GMT) 30 июня 1908 г. (17.06.1908 г. по старому стилю) Земля пересекла траекторию осколков разрушенного кометного тела. Большая часть этих осколков сгорела, ионизировалась, взорвалась высоко в атмосфере, дав ряд воздушных и наземных эффектов.
Наибольшие наземные эффекты проявились в хорошо известной и исследованной местности в бассейне реки Подкаменная Тунгуска Красноярского края с координатами эпицентра 60°53' с. ш. и 101°53' в. д., где произошло значительное поражение местности. Тщательный анализ физических эффектов и повреждений дает основания утверждать, что движение главного космического тела, взорвавшегося в 0 ч 14 мин GMT на высоте в несколько километров над эпицентром, происходило по азимуту ~ 276° (здесь и далее, отсчитываемому к востоку от северного направления географического меридиана, т. е. по часовой стрелке). Таким образом, по предлагаемому здесь сценарию движение космического тела до взрыва происходило вдоль оси симметрии поражений лесного массива, выведенной В. Г. Фастом еще в 1967 г., но в противоположном направлении.
Направление движения в свое время было выбрано для согласования с показаниями «восточных очевидцев», проживавших в верховьях рек Нижней Тунгуски и Лены. Правда, по мере согласования траектории с их показаниями, обострялось противоречие с показаниями «южных очевидцев», проживавших на Ангаре в поселке Кежемском. Между тем, мы покажем, что «восточные» и «южные» очевидцы наблюдали вторичные эффекты, несомненно связанные с аналогичными осколками, но не имеющие прямой связи со взрывом в эпицентре. В самом деле, если принять во внимание такую отброшенную как бесполезную информацию о том, что в ряде поселений 30-го июня 1908 г. (например, в Ново-Удинское, Тангуй, Балаган) ничего необычного не наблюдалось, то зоны необычных явлений окажутся геометрически изолированными. Количество этих зон мы попробуем вывести из исследований Ф. Уиппла чуть позднее.
Разделение и консервация ионов во время пролета болида в атмосфере. Хорошо известно, что при скоростях входа космического тела в атмосферу порядка 20 км/с происходит ионизация как привнесенного материала, так и воздуха. С учетом куло-новских сил взаимодействия разноименных зарядов среднее время жизни таких ионов до рекомбинации обычно оказывается незначительным. Между тем, в данной ситуации время их раздельного существования значительно увеличивается двумя явлениями.
Во-первых, при движении иона заряда +e или -e с вектором скорости v в магнитном поле Земли на него действует сила Лоренца, равная ± e (E + [vxB]), где E - вектор напряженности электрического поля; В - вектор магнитной индукции. Поскольку далее речь пойдет о разреженной атмосфере, то с большой точностью можно положить В = ^0H, где ^о = 4л-10-7 Гн/м - магнитная постоянная; H - вектор напряженности магнитного поля Земли в соответствующем месте. Кроме того, в условиях невозмущенной атмосферы на больших высотах можно положить первое слагаемое в скобках E равным нулю. В итоге с учетом угла а между векторами v и H на заряд ±e действует сила, равная F = ±e v д0 H sin а, где v и H - численные значения модуля векторов v и H. Причем направление действия силы Лоренца противоположно для ионов разных знаков.
Напомним, что в регионе, где происходили основные события, наклонение вектора напряженности магнитного поля Земли было таково, что магнитные силовые линии уходили в земную поверхность с углом ~ 77°.
Поэтому при входе болида в атмосферу происходит образование, разделение и накопление ионов в спутном потоке В самом деле, ионизация материала происходит главным образом в носовой части ударной волны, после чего ионы уносятся в спутный поток по разные стороны в зависимости от знака ввиду силы Лоренца. Что касается диссоциации молекул, то она происходила по всей поверхности ударной волны и в части спутного потока. На первый взгляд кажется, что накопление разделенных ионов в указанной области активной ионизации может создать локальное электрическое поле с напряженностью Е противоположного направления к [ух В]. Но спутный поток движется со скоростью меньшей, чем ударная волна, и образующиеся ионы отстают от зоны активной ионизации, не накапливая существенной разницы зарядов вблизи нее.
Таким образом, в носовой части ударной волны работает «фабрика» по производству и разделению ионов, а во всей ударной волне происходит массовая диссоциация молекул.
Другим фактором, увеличивающим время жизни ионов до их рекомбинации в спутном потоке, является их изоляция диполями. Одним из главных дипольных объектов, фигурирующих в создании описываемых физических эффектов, является молекула воды. Из-за теплового вращения единичной молекулы направление ее диполя в пространстве быстро меняется. Другое дело - кластеры воды, в которые эти молекулы собираются за счет водородных связей. В настоящее время проведена подробная классификация этих кластеров, в частности, определившая кластеры с наиболее выгодными энергетическими состояниями при разных температурах окружающей среды. Многие из них обладают суммарным дипольным моментом. В результате такие кластеры, да и сталкивающиеся с ионом другие молекулы с дипольным моментом (воды, гидроксила (ОН), окиси углерода (СО)) ввиду взаимодействия с его зарядом облипают его, изолируя от облепленных ионов другого знака. В последующем два таких образования с ионами разных знаков за счет кулоновской силы могут слипаться в конгломерат, оставаясь изолированными и образуя диполь с еще большим моментом.
Теперь проясним вопрос с наличием водяных паров в спутном потоке. На первый взгляд, кажется невероятным существенное наличие льда или воды в обсуждаемом космическом теле. Дело в том, что при таком расстоянии до Солнца их присутствие дало бы заметную газообразную кому. Вместе с тем, таких признаков не наблюдалось, хотя видимость неба в предшествующие ночи и была понижена. Отсутствие заметной комы может быть объяснено тем, что фрагменты космического тела состояли из «подсохшего» материала старой кометы, уже побывавшей в окрестности Солнца на предыдущих витках орбиты. Это предположение может объяснить также микроструктуру космического тела, состоящего главным образом из металлосиликатной пыли, а также ее окислов и гидратов, полученных при предыдущих тепловых воздействиях. Тогда появление водяных паров при взаимодействии тела с атмосферой вызвано дегидратацией его пылевого состава. Это дало значительные атмосферные эффекты, доказывающие наличие в космическом теле большого запаса связанной воды.
Итак, спутный поток падающего болида содержал большое количество разделенных ионов, а также радикалов, суммарно обладающих большим запасом энергии рекомбинации.
Движение газовых потоков после взрыва. При взрыве перегретой ионизированной смеси происходило сложение трех движений:
1) поступательное (уже основательно замедленное до звуковых скоростей) движение внесенного космического и захваченного материала;
2) «сферическое» распространение взорвавшейся массы;
3) смещение заряженных ионов благодаря силе Лоренца, перпендикулярное к векторной сумме двух предыдущих движений и к магнитным силовым линиям.
На сумму этих движений конечно влияет газодинамическое сопротивление атмосферы и образующиеся перепады давления и температуры, но их влияние тем меньше, чем выше скорость движения.
Именно благодаря силе Лоренца ионы двигались по криволинейным траекториям. Изменение направления характеризуется ускорением a = F/m, где m -масса ионизированной частицы. Отсюда изменение прямолинейного направления тем сильнее, чем выше скорость v sin а перемещения этой частицы в направлении, перпендикулярном магнитным силовым линиям и чем меньше ее масса.
Напомним, что максимальная скорость внесенного и захваченного материала достигается на переднем (по нашему сценарию на восточном) фронте ударной волны ввиду абсолютного сложения скоростей двух первых движений. Кроме того, исходя из наличия поражений на запад от эпицентра, можно заключить, что на момент взрыва скорость разлета взорвавшейся массы оказалась выше скорости поступательного движения. Поэтому на заднем (западном) фронте ударной волны суммарная скорость (точнее, разность их абсолютных значений) двух первых движений тоже оказалась ненулевой. В итоге эта часть ионизированного материала тоже дала свой вклад в поражение лесного массива, хотя и существенно меньший по площади, чем в направлении исходного движения импактного материала.
На наш взгляд, именно ионизированный материал не только вызвал нарушение «идеальной» картины вывала и поражения леса, но и в значительной мере повлиял на нее.
В этой связи напомним утверждение, сформированное в работе и проверенное последующими исследованиями: «Область вывала может быть разделена на четыре квадранта, симметричных относительно линии, проходящей с востоко-юго-востока на запад-северо-запад через эпицентр в направлении 99° к востоку от географического меридиана. В первом квадранте, между 12° и 99°, значения отклонений от радиального направления отрицательны, т. е. имеет место сдвиг влево, против часовой стрелки, во втором - положительны (отклонение по часовой стрелке), в третьем - снова отрицательны и в четвертом - опять положительны. Отклонения эти статистически высоко-достоверны и свидетельствуют о наличии факторов, существенно влияющих на общую картину радиальности. В литературе по Тунгусскому метеориту указанные отклонения получили наименование осесимметричных. Отчетливее они выражены в северо-восточных и юго-восточных квадрантах, где они достигают величины 7° и даже 14°».
Отклонения именно с такими знаками и должны получиться с учетом силы Лоренца. Например, в первый квадрант во время взрыва с переднего фронта выносятся ионы с положительным зарядом (катионы), на которые действует сила, разворачивающая их против часовой стрелки. Во второй квадрант во время взрыва с переднего фронта выносятся ионы с отрицательным зарядом (анионы), на которые действует сила, разворачивающая их по часовой стрелке. В третий квадрант во время взрыва с заднего фронта снова выносятся катионы, на которые действует сила, разворачивающая их против часовой стрелки. А попавшие в четвертый квадрант анионы разворачиваются по часовой стрелке. Кроме того, в восточном направлении скорости взрывной волны и поступательного движения складываются, а в западном - вычитаются. Поэтому отклонения отчетливее выражены в восточных квадрантах, где суммарная скорость материала v существенно выше.
Итак, к поражающим факторам в районе тунгусской катастрофы в предлагаемом сценарии добавляется энергия рекомбинации ионов, выделяемая непосредственно в контакте с растительностью, почвой, скальными породами и водой.
Не меньшее значение имеет энергия рекомбинации радикалов, получившихся при высокотемпературной диссоциации молекул привнесенного космического и захваченного атмосферного материала и его абляции. И хотя энергия акта рекомбинации ионов обычно значительно больше энергии рекомбинации радикалов, плотность радикалов в спутном потоке существенно больше плотности ионов. Это делает ассоциацию радикалов еще одним поражающим фактором, тоже в существенной мере реализуемым непосредственно в контакте с наземными объектами.
Контур зоны поваленных деревьев («бабочка» В. Г. Фаста) и локально-осредненные направления поваленных деревьев из публикаций. Эпицентр находится в начале координат, а пунктирная линия обозначает проекцию предложен-ной траектории космического тела на поверхность Земли и ее продолжение после взрыва.
Отметим, что площадь поражения и сами поражения несколько меньше на север относительно предложенной траектории движения импактного материала. Возможное объяснение состоит в том, что сила Лоренца в южной части прижимает поток ионов к поверхности Земли с углом ~ 13°, усиливая его поражающий фактор, а в северном направлении - поднимает поток ионов от поверхности с тем же углом ~ 13°, рассеивая его на большую территорию. Поэтому фигура «бабочки» В. Г. Фаста, по нашей версии летящей с запада на восток, несколько несимметрична относительно предложенной траектории движения импактного материала за счет большей южной части площади поражения.
Использование информации о звуковых волнах. Для подтверждения неединственности болида и направления их полета привлечем данные нескольких барографов в Англии (рис. 3) и их обработку, представленные Ф. Уипплом. Как видно, на каждой станции при регистрации акустического сигнала самописцы дали разные линии. Но все эти записи имели общие черты, которые Ф. Уиппл отразил в обобщенной кривой. Видно, что возмущение начинается со слабого увеличения давления, за которым следует его сильное уменьшение. После четырех слегка затухающих колебаний с периодом около 2 мин приходит сильная осцилляция, начинающаяся со значительного уменьшения давления. После трех быстрых и затухающих колебаний это воздействие стало менее заметным на фоне наложения на медленно затухающее первое воздействие. Но примерно в 5 ч 28,5 мин и в 5 ч 31 мин приходят еще два возмущения меньшей амплитуды.
Сам Ф. Уиппл объяснял первое воздействие прохождением болида в воздухе, второе - взрывом метеорита на земле. Поскольку теперь известно об отсутствии взрыва на земле, то первое воздействие обычно трактуют как исходные взрывы болида, а последующие - как электрические вспышки-разряды.
Между тем, приход сначала сильной волны низкого давления в первом и втором случае уже говорит о том, что силовые воздействия на атмосферу были направлены, главным образом, в сторону, противоположную от станции измерения, т. е. с запада на восток. Небольшая пришедшая первой волна повышенного давления тоже находит свое объяснение ввиду некоторого распространения взрывной волны на запад, как это уже отмечено в предыдущем разделе. Обычно проводимое сравнение с ядерным взрывом здесь приводит к существенному различию, поскольку от ядерного взрыва волна разрежения принципиально не может прийти впереди волны сжатия.
Таким образом, естественно предположить, что произошло 4 взрыва. Первый из них был самым мощным, судя по масштабу воздействия на атмосферу. Но после него последовало еще три взрыва меньшей мощности, последствия которых тоже можно проследить ввиду накопленных данных.
Итак, в статье изложены главные тезисы предполагаемого сценария тунгусских событий 1908 г. Здесь не проводилось его тщательное обоснование и объяснение различных сопровождавших физических эффектов. Это будет детально сделано в последующих статьях, специализированных по соответствующим физическим эффектам.
Здесь же главное отличие от доминирующей в настоящее время гипотезы состоит в разъединении событий 1908 г. в эпицентре взрыва на Подкаменной Тунгуске и наблюдаемых эффектов на Ангаре, Енисее и притоках Лены. Оно снимает необходимость «притягивания» осей поражения и вывала леса к траекториям наблюдаемых вторичных образований, а тогда картина событий будет становиться все более четкой.
Шайдуров В.В.
Факты, имеющие отношение к Тунгусской катастрофе
Прошло 110 лет со дня события, известного под названием «Тунгусский метеорит», однако до сих пор вопрос о природе этого явления остается открытым. Что мы знаем о нем? Ранним утром 30 июня 1908 г. несколько сотен жителей Восточной Сибири наблюдали пролет по ясному небу огненного космического объекта. Полет сопровождался гулом и грохотом. В описании его формы наблюдавшие данное явление очевидцы явно расходились. Одни рассказывали об огромном красном шаре, другие ? о бело-голубом цилиндре, третьим она показалась метло-образной. Пролет объекта закончился мощнейшим взрывом в атмосфере на высоте 8?
10 км. Под действием светового излучения вспыхнула тайга на площади в десятки километров. Над горизонтом появился огромный столб черного дыма, из которого вырывались гигантские языки пламени. Начавшийся пожар был погашен ударной воздушной волной, спровоцировавшей землетрясение. Оно было зафиксировано в Иркутске, Ташкенте, Тбилиси и даже в немецком городе Йене. Как отметил директор Иркутской обсерватории А.В. Вознесенский, впервые в истории науки сейсмографы зарегистрировали толчки, вызванные падением на нашу планету скорее всего космического тела. И еще один прибор зарегистрировал Тунгусский взрыв ? магнитометр Иркутской обсерватории. Магнитная буря, отмеченная вблизи Иркутска, продолжалась 3,5 часа. Странные последствия столкновения с Землей неизвестного космического тела продолжали проявляться. В ночь с 30 июня на 1 июля 1908 г, то есть через 15?20 часов после катастрофы, от центральной Сибири до западных берегов Атлантики и от Ташкента до Санкт-Петербурга с юга на север, на территории более 12 млн. км2 началось необычное свечение земной атмосферы. Было настолько светло, что свободно читалась напечатанная мелким шрифтом газета. Аномальное свечение неба продолжалось в течение нескольких ночей. Кэтомудобавилось еще одно эффектное явление - в ряде мест наблюдались яркие светящиеся «серебристые облака». Единственный «свидетель» события тех давних лет - мертвые деревья, поваленные ударной волной взрыва. Сплошной вывал леса произошел на площади 2150 км2. Словно космический ураган пронесся над некогда богатой растительностью и дичью тайгой, превратив ее в унылое кладбище мертвого леса.
Первые сообщения, экспедиции, исследования
Первые публикации о Тунгусском событии появились в летних номерах газет, вышедших в сибирских городах (Томск, Красноярск, Иркутск). Была информация и по официальной линии. Уездный исправник через два дня после события послал рапорт на имя Енисейского губернатора. В нем говорилось о пролете «... громадных размеров аэролита, который, разрядившись, произвел ряд звуков, подобных выстрелам из орудий, а затем исчез» (2, стр. 51). Копия этого рапорта попала в Иркутскую обсерваторию, и только в 20-е годы ? в Метеоритный отдел Минералогического института АН СССР К сожалению и удивлению, ни сообщения сибирских газет, ни официальный рапорт, ни письма любителей изучения природы, поступившие тогда в Иркутскую обсерваторию, не пробудили интереса у ученых того времени. Научные исследования Тунгусского явления начались много лет спустя, уже при советской власти.
Отправной точкой в появлении интереса к событию прошедших лет стала заметка в отрывном календаре за 1910 г., которая только в 1921 г. попала в руки геолога Леонида Алексеевича Кулика. В ней рассказывалось о пролете необычно яркого небесного тела над сибирской тайгой. По инициативе академика В.И. Вернадского осенью этого же года была организована поездка Л.А. Кулика в Сибирь для проверки сведений о давнем редком явлении. После бесед со свидетелями происшествия у него появилась уверенность, что в 1908 г. в сибирской тайге упал огромный железный метеорит. Результаты своей работы он опубликовал в журналах и доложил на научных конференциях.
Реакцией на сообщения Л.А. Кулика были письма очевидцев катастрофы. Появился и активный научный интерес к событию в сибирской тайге. А.В. Вознесенский обработал полученные им в 1908 г. записи сейсмографов, зарегистрировавших тогда слабое землетрясение, и определил точное время падения метеорита (7 часов 17 минут) и координаты (60?16' с.ш.; 103?30' в.д.) [1]. Районом падения оказался участок, расположенный к северу от фактории Ванавара вблизи реки Подкаменная Тунгуска. По наблюдениям свидетелей, объект падал по траектории, направленной с юго-востока на северо-запад.
Академик В.Г Фесенков, используя результаты определения прозрачности атмосферы, проведенного американским астрономом Ч. Аботт в конце июля и начале августа 1908г., оценил массу пролетевшего тела в миллион тонн. При такой массе и выделяющейся при падении тела энергии должен был образоваться кратер диаметром 1000 м и глубиной до 100 м. Однако ни одна из многочисленных экспедиций не обнаружила ни подобного образования, ни фрагментов метеорита. Результаты работ довоенных экспедиций Л.А. Кулика наиболее полно представлены в монографии участника экспедиций Е.Л. Кринова.
Геолог С.В. Обручев (впоследствии член-корреспондент АН СССР), изучавший Тунгусский угленосный бассейн, узнал от Л.А. Кулика о метеорите. Летом 1924 г. он записал рассказы местных жителей об обстоятельствах падения небесного тела. Они сообщили ему о существовании обширной площади поваленного леса в месте падения метеорита.
Большая работа по сбору сведений о Тунгусском метеорите была проделана этнографом И.С. Сусловым, опубликовавшим рассказы очевидцев. Ознакомившись с материалами Суслова и используя данные A.B. Вознесенского и C.B. Обручева, в которых приведены определенные независимо, но хорошо совпадающие координаты эпицентра события, Л.А. Кулик составил план первой экспедиции на предполагаемое место падения Тунгусского метеорита. Летом 1927 г. участники экспедиции смогли добраться до области вывала леса. Место вероятного падения было установлено, но ни первая, ни последующие экспедиции, работавшие под руководством Л.А. Кулика в течение 1927?1939 гг., не нашли самого метеорита, несмотря на значительные усилия. Были проведены буровые работы на месте предполагаемых метеоритных воронок, осушены болота. Для поиска обломков космического тела провели магнитную съемку. Была сделана также аэрофотосъемка области полегших деревьев. Обработка фотоплана позволила сделать важный вывод: вывал леса почти радиальный, и все деревья лежат корнями к центру. Это означало, что повалившая лес ударная волна была подобна волне точечного удара большой мощности.
Новый этап исследований
Неудачи в поиске обломков предполагаемого метеорита привели ученых к мысли, что падение завершилось надземным взрывом с рассеянием материала в виде металлических и силикатных капель. Поэтому необходимо искать мелкодисперсное вещество в почвенном слое и во мхах. Этим занимались участники уже послевоенных экспедиций.
В районе падения было найдено множество магнитных и силикатных шариков, внеземная природа которых не вызывала сомнений. Однако известно, что на нашу планету выпадает значительное количество пылевого космического материала. Поэтому даже повышенная концентрация таких частиц не дает полного основания считать, что она обусловлена Тунгусским событием. Более убедительным свидетельством о связи этой катастрофы с внеземным объектом является обнаружение (1990 г.) повышенного содержания космического элемента иридия в слое мха, возраст которого близок к давности события. Подобная аномалия в содержании иридия была установлена ранее в слое арктического льда, сформировавшегося в 1908 г. Тем не менее вещество, которое можно было бы уверенно отождествить с веществом космического тела, пока не найдено.
полувека, начиная с 1958 г., работали десятки научных и самодеятельных экспедиций, стремящихся выявить последствия и вещественные доказательства давнего события. В них участвовали и сотрудники Комитета по метеоритам, общее руководство работой которых осуществлял известный геохимик К.П. Флоренский. В 1959 году была организована комплексная самодеятельная экспедиция, которой руководил биофизик Г.Ф. Плеханов, затем ? молодой врач, впоследствии академик АМН СССР Н.В. Васильев. В течение нескольких десятилетий в ней в разное время работало почти 800 человек: специалисты различных направлений, туристы, романтики и просто любители приключений. В основном это были энтузиасты из Томска, Новосибирска и Москвы. Регулярно отправлялись в район Тунгусской катастрофы.
Гипотезы
Несмотря на неудачи, связанные с поисками фрагментов космического тела, успешно просуществовала вплоть до 1958 г. метеоритная гипотеза, согласно которой Тун гусс кий космический пришелец ? это достаточно крупный железный или каменный метеорит. Но она не объясняла целого ряда явлений, наблюдавшихся как в момент катастрофы, так и после него. Прежде всего непонятно, почему метеорит взорвался, куда исчезло его вещество, как объяснить наблюдавшиеся за тысячи километров от места события оптические аномалии, как объяснить магнитную бурю, разыгравшуюся в ионосфере сразу после взрыва.
Отсутствие метеоритного вещества породило мнотельно разработанной академиком В.Г. Фесенковым. Согласно этой модели, наиболее удовлетворительно объясняющей совокупность известных фактов, Тунгусское событие было вызвано внедрением в атмосферу Земли неплотного тела, сопровождаемого пылевой оболочкой и шлейфом, т.е. близкого по стро-ению к небольшой комете. Известно, что ядра комет состоят из конгломератов льда разного состава с вкраплением каменистых частиц. О присутствии твердых частиц свидетельствуют прямые спектральные наблюдения за известными кометами. При внедрении в атмосферу Земли ледяное ядро комет дробится под действием огромного сопротивления атмосферного воздуха, приводящего также к значительному повышению температуры вещества кометы. При этом излучение, вызываемое плавлением минеральных частиц, проникает вглубь полупрозрачного ледового материала, приводит к внутреннему испарению льда и, как следствие, к взрыву. Отсюда продолжительный дробный акустический эффект, мощное свечение и почти полное испарение ледового и тонкодисперсного вещества, практически не достигающего поверхности Земли. Поэтому поиски космического вещества в виде обломков, шариков и т.п. скорее всего малоперспективны. Наблюдавшееся на огромной территории Сибири и Европы свечение неба было вызвано, вероятно, рассеянием на больших высотах (до 200 км) пылевого шлейфа и минеральных частиц, выброшенных при разрушении космического тела.
Кометная гипотеза является общепринятой в настоящее время. Однако несмотря на ее убедительность, она не снимает всех противоречий. Например, согласно современным представлениям, рыхлое вещество ядра кометы не могло проникнуть так глубоко в атмосферу Земли, т.к. должно было разрушиться на больших высотах. Не ясна и природа магнитной аномалии. Непонятен также и газов из недр Земли, и столкновение Земли или с «черной дырой», или со сгустком «антивещества», или с «солнечным плазмоидом», вы-брошенным с поверхности нашего светила и вызвавшим образование, а затем и взрыв нескольких тысяч шаровых молний, и т.д. Большой общественный резонанс имела идея о гибели над Сибирью инопланетного космического корабля с ядерным двигателем. Все эти гипотезы возникали на базе неистощимой человеческой фантазии при недостатке фактического материала.
Таким образом, многочисленные гипотезы, сотни научных статьей, десятки экспедиций, множество лабораторных исследований не дали однозначного ответа на вопрос ? что же это было? Новые технологии будущего, возможно, помогут пролить свет на природу Тунгусского события столетней давности.
А.Г. Копылова
