Новое о Тунгусском метеорите

На протяжении более полувека всеобщее внимание привлекает к себе загадочное событие, которое произошло летом 1908 г. в Сибири. Речь идет о знаменитом Тунгусском метеорите.

На рассвете 30 июня 1908 г. вековое спокойствие сибирской тайги было неожиданно нарушено появлением ослепительно яркого тела, с огромной скоростью летящего по небу. Затмив на несколько секунд солнечный свет и оставив за собой густой дымный след, оно скрылось за горизонтом. Еще через мгновение вблизи фактории Вановара, расположенной в районе реки Подкаменная Тунгуска, взметнулся гигантский столб пламени, хорошо видимый с расстояния до 450 км, образовалось огромное дымовое облако. Катастрофа сопровождалась оглушительными взрывами, которые были слышны в радиусе 100 км. На огромной территории, как при сильном землетрясении содрогалась почва, дрожали здания, лопались оконные стекла, качались висячие предметы. Колебания почвы были зарегистрированы многими сейсмическими станциями Земли, а воздушная волна несколько раз обошла вокруг планеты...

Первая экспедиция к месту Тунгусской катастрофы была организована лишь после Октябрьской революции в 1927 г. Академией наук СССР. В 1928—1930 годах были осуществлены еще две дополнительные экспедиции, а в 1938 г. произведена аэрофотосъемка района катастрофы, к сожалению, очень неполная.

Затем исследования прервала Великая Отечественная война, и очередная Тунгусская экспедиция состоялась только в 1958 г. Однако в последние годы на месте Тунгусской катастрофы побывало несколько хорошо оснащенных самодеятельных экспедиций. Работала в этом районе и комплексная экспедиция Академии наук СССР.

Еще в ходе первоначальных исследований был обнаружен ряд загадочных обстоятельств. В частности, не было найдено ни одной воронки, которые обычно образуются при ударе о Землю космических тел, и ни одного осколка. Лес оказался повален на огромном пространстве в десятки километров, причем направление лежавших на земле стволов деревьев отчетливо указывало направление к центру взрыва. Но именно в центре, где, казалось бы, разрушения должны быть наибольшими, деревья устояли на корню. И только их верхушки и почти все ветви были обломаны таким образом, что создавалось впечатление, будто воздушная волна ударила по ним сверху...

Возникло предположение о том, что взрыв Тунгусского метеорита произошел в воздухе, на значительной высоте над поверхностью Земли. Судя по всему, взрыв этот носил точечный характер, т. е. произошел мгновенно, в течение сотых долей секунды — в противном случае не получился бы столь правильный радиальный вывал леса. В связи с этим появился ряд гипотез о природе загадочного тела, в том числе и весьма экзотических — вплоть до чисто фантастической гипотезы об аварии космического корабля инопланетной цивилизации, будто бы потерпевшего над тунгусской тайгой ядерную катастрофу.

Однако все предположения — речь, разумеется, идет о научных гипотезах — наталкивались на серьезные трудности и ни одно из них не могло считаться общепризнанным.

На примере Тунгусского метеорита отчетливо прослеживается одна любопытная закономерность, связанная с изучением загадочных явлений природы, для которых в течение долгого времени не удается найти исчерпывающего научного объяснения. Обычно в поисках такого объяснения предпринимаются попытки привлечь для этого каждое новое фундаментальное открытие в соответствующей области естествознания.

Так, с открытием античастиц и развитием идеи антивещества в физике элементарных частиц было высказано предположение о том, что Тунгусский метеорит представлял собою небольшой кусок антивещества, миллиарды лет носившийся в космическом пространстве, а затем столкнувшийся с нашей планетой. Как известно, соприкосновение вещества и антивещества приводит к их аннигиляции — вещество и антивещество полностью превращаются в электромагнитное излучение и при этом выделяется колоссальное количество энергии. Таким путем авторы новой гипотезы пытались объяснить те разрушительные явления, которыми сопровождалась Тунгусская катастрофа.

Правда, предположение об «антиприроде» тунгусского тела особой популярности не приобрело. В частности, было трудно объяснить, каким образом «осколок» антивещества мог длительное время сохраняться, двигаясь в космическом пространстве. Ведь при этом он должен был бы постоянно сталкиваться с многочисленными частицами межзвездной и межпланетной среды, что неизбежно очень быстро привело бы к его аннигиляции.

Еще одна попытка объяснить Тунгусский феномен была предпринята «по следам» другого крупнейшего открытия физики нашего века — создания квантовых генераторов — лазеров.

Выдвигалась идея, согласно которой все явления, возникшие в 1908 г. в тунгусской тайге, были вызваны тем, что в этот момент мощный космический лазерный луч неизвестного происхождения «полоснул» по нашей планете... Однако подобное объяснение выглядело настолько фантастично, что его в общем-то никто не принял всерьез.

В самые последние годы была сделана еще одна попытка связать Тунгусскую катастрофу с новыми физическими идеями. На этот раз «отправным, пунктом» послужила гипотеза «черных дыр», интенсивно разрабатываемая физиками и астрофизиками. Черная дыра — это вещество, сжатое до такой степени, что оно оказывается «заперто» силами собственного тяготения. Такой объект способен только поглощать окружающее вещество, но из него наружу не могут вырваться ни частица, ни излучение¹. Исходя из этого, американские физики из Техасского университета А. Джексон и М. Риан высказали предположение, согласно которому Тунгусский метеорит в действительности был... небольшой черной дырой, которая с огромной скоростью ворвалась в земную атмосферу.

Однако более точные расчеты, проведенные физиками в разных странах, показали, что характер явлений, которые должны были бы наблюдаться при столкновении Земли с черной дырой, совершенно не соответствуют тому, что действительно произошло при падении Тунгусского метеорита.

В то же время осуществлялись и вполне серьезные научные исследования сибирского феномена 1908 г.

Так советскими учеными в Институте физики Земли были проведены весьма интересные эксперименты по моделированию взрыва Тунгусского метеорита. В специальной камере был установлен макет местности района катастрофы в соответствующем масштабе, на котором множество проволочек изображало стволы деревьев. Над этим макетом в разных точках и на разной высоте взрывали небольшие пороховые заряды, приближая их с различными скоростями под разными углами. В каждом таком опыте получалась своя картина вывала «леса». В частности, при некоторых условиях удавалось получить и такой вывал, который совпадал с картиной поваленных деревьев на месте катастрофы.

Анализ полученных результатов показал, что тунгусское тело двигалось со скоростью 30—50 км/с, а вызванный им взрыв произошел на высоте от 5 до 15 км. Эта сила была эквивалентна взрыву 20—40 мегатонн тротила. Что же касается разрушений, возникших в районе падения, то все они, видимо, были вызваны ударными волнами — волной, пришедшей сверху от места взрыва, и волной, отраженной от земной поверхности.

Интересную гипотезу выдвинул известный советский астроном и специалист по изучению метеоритов академик В.Г. Фесенков. Согласно предположению ученого, наша Земля летом 1908 г. столкнулась с ледяным ядром небольшой кометы. Как показали расчеты, проведенные советским ученым К.П. Станюковичем, легкоплавкие кометные льды после входа в земную атмосферу со сверхзвуковой скоростью сначала испарялись сравнительно медленно. Но затем (это должно было произойти в нижних плотных слоях воздуха), когда вся масса льда в достаточной степени прогрелась, она мгновенно должна была превратиться в газовый сгусток и испариться. Произошел мощный взрыв.

Соответствующие вычисления показали, что подобная гипотеза способна вполне удовлетворительно объяснить все явления, наблюдавшиеся в момент Тунгусской катастрофы и после нее. Но для того чтобы предпочесть подобную гипотезу всем прочим предположениям, нужны были дополнительные факты, тем более, что в 1908 г. вблизи Солнца никаких комет зарегистрировано не было. Разумеется, небольшая комета могла остаться и незамеченной, но все же независимые подтверждения, подкреплявшие версию о комете, были необходимы. И такие подтверждения удалось получить.

Уже довольно давно астрономы заметили, что даже после пролета по небу ярких болидов, которые связаны с вторжением в атмосферу достаточно крупных космических тел, как правило, в районе, где наблюдалось это эффектное небесное явление (по небу летит, разбрасывая огненные брызги, ослепительно яркий шар), выпадения метеоритов не происходило. Это обстоятельство получило свое подтверждение в результате наблюдений, проводившихся в последние годы чехословацкими и американскими астрономами, создавшими специальные «метеоритные сети» для систематического фотографирования болидов.

Таким образом, напрашивается вывод, что большинство космических тел, влетающих в земную атмосферу, до поверхности планеты не долетает. Между тем, достаточно крупные каменные или железные метеориты должны были бы выпадать на землю. Уже одно это обстоятельство наводит на мысль о том, что и тело, вызвавшее Тунгусскую катастрофу, и тела, чаще всего создающие явление болидов, имеют одинаковую физическую природу.

Недавно московский астроном В.А. Бронштэн, сравнив данные о 33 ярких болидах с данными, о Тунгусском метеорите, пришел к выводу о физическом подобии Тунгусского тела и основной массы крупных метеоритных тел, которые, влетая в земную атмосферу из межпланетного пространства, вызывают явления болидов, но не достигают поверхности планеты. Иными словами, все эти тела обладают малой плотностью и прочностью и легко разрушаются при движении в атмосфере...

В последние годы была выдвинута еще одна гипотеза, которая представляет собой как бы дальнейшее развитие идеи ледяного ядра кометы. Ее автором является известный советский ученый академик Г.И. Петров. Согласно расчетам ученого, загадочное тело, вызвавшее Тунгусскую катастрофу, представляло собой огромный снежный ком — тело с очень рыхлым ядром, состоящим из кристалликов льда массой около 100 тысяч тонн и поперечником порядка 300 м, средняя плотность которого была в десятки раз меньше плотности воды.

Влетев в земную атмосферу со скоростью, более чем в 100 раз превосходящей скорость звука, снежный ком быстро разогрелся и стал интенсивно испаряться. На высоте в несколько километров остатки снежного тела и образовавшиеся в результате испарения газы, летящие перед ним, мгновенно расширились, что привело к образованию очень мощной ударной волны. Именно эта волна и вызвала радиальный вывал леса на площади поперечником в десятки километров.

Предлагаемая гипотеза хорошо объясняет как физическую природу воздушного взрыва Тунгусского метеорита, так и отсутствие воронок и осколков. Вместе с тем следует признать, что единого мнения относительно природы Тунгусского феномена у специалистов не существует и до сих пор и катастрофа 1908 г. в районе реки Подсменная Тунгуска во многом продолжает оставаться неясной.

Но одно не вызывает сомнений — Тунгусская катастрофа — бесспорно уникальное явление природы и неослабевающий интерес ученых к ней вполне оправдан. И очень может быть, что в результате дальнейшего изучения этого удивительного феномена наука откроет какие-то новые, неизвестные еще стороны космических и геофизических процессов.

Примечания

1. Более подробно о черных дырах будет рассказано в третьей главе.