Вековая тайна Тунгуски
19 мая 2021 года тихо и незаметно прошел 100-летний юбилей изучения самого знаменитого из небесных явлений XX века – Тунгусского метеорита. Впрочем, чему удивляться… Ведь единственное, что удалось установить за это время: даже само название («метеорит») нельзя считать научно доказанным. И потому в современных публикациях чаще используются термины «тунгусское космическое тело» или «тунгусский феномен».
Первые статьи о падении огромного метеорита появились в российских газетах уже через 12-15 дней после события. Журналисты писали о необычном явлении природы, свидетелем которого 17 июня 1908 года стали крестьяне сибирских сел. Сначала на утреннем небе появилось светящееся цилиндрическое тело со скругленными торцами. Минут через 10-15 оно приблизилось к земле, и здесь цилиндр словно расплылся, а на его месте образовался большой клуб черного дыма. Послышался сильный грохот, словно от пушечной пальбы. Из дыма в разные стороны стало вырываться пламя. Дома дрожали, как при землетрясении. Звенели и лопались стекла… Крестьяне решили, что наступает конец света, но вскоре все прекратилось.
Позже ученые подтвердили, что 17 июня в 7 часов 14 минут по местному времени в Сибири произошел сильный взрыв, ударная волна от которого дважды обошла земной шар, а сейсмические колебания зарегистрировали станции в Иркутске, Ташкенте, Тифлисе и Йене. Затем более пяти часов продолжалась сильная магнитная буря. Несколько ночей в небе над Евразией видели светящиеся облака, а астрономические наблюдения до середины августа были затруднены из-за низкой прозрачности атмосферы.
Экспедиции Леонида Кулика
Российские ученые понимали важность изучения этого феномена, однако привлечь внимание царского правительства им не удалось. Поиски Тунгусского метеорита (тогда его называли «филимоновским») начались лишь при советской власти, через 13 лет после взрыва. 19 мая 1921 года вышло постановление Государственного ученого совета Наркомпроса, где группе ученых во главе с Леонидом Куликом поручалось проверить сообщения о крупном метеорите, упавшем на территории Центральной Сибири. Чуть позже к проекту подключилась Академия наук СССР.
До осени 1939 года группе Кулика удалось организовать четыре экспедиции. В результате были собраны многочисленные свидетельства очевидцев, а также обнаружено место, над которым произошел мощный воздушный взрыв. Располагалось оно у реки Подкаменная Тунгуска, в 60 км к северу и 20 км к западу от села Ванавара. Здесь, на небольшой территории, от деревьев остались лишь голые стволы… А вокруг на 2150 км² простирался лесоповал, где они лежали корнями к эпицентру взрыва.
Невзирая на отсутствие следов удара о землю, Кулик был уверен, что имеет дело с крупным метеоритом. Обнаруженные поблизости термокарстовые ямы он принял за мелкие кратеры, а силикатные и магнетитовые шарики, найденные вблизи – за кусочки космического вещества. Чтобы оптимизировать поиск ненайденных осколков, группа Кулика в 1938 году организовала аэрофотосъемку территории (площадью около 250 км²), однако успеха не добилась. Ученые планировали продолжить исследования в 1941 году, но война перечеркнула эти планы.
Кулик ушел добровольцем на фронт, попал в плен и погиб при попытке сбежать из концлагеря. Работу завершил его ученик, Евгений Кринов, выпустивший в 1949 году итоговую монографию «Тунгусский метеорит». Версия о взорвавшемся над тайгой болиде в научных кругах долгое время считалась незыблемой…
Гипотеза Александра Казанцева
В 1946 году журнал «Вокруг света» опубликовал рассказ «Взрыв», где описывалась судьба странной темнокожей женщины, появившейся в районе Подкаменной Тунгуски неизвестно откуда в 1908 году. Вскоре она стала шаманом, чрезвычайно успешным и уважаемым среди эвенков… А все потому, что женщина была инопланетянкой – единственной, кто уцелел при крушении космического корабля пришельцев.
Автора рассказа, Александра Казанцева, на эту мысль натолкнуло описание бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. Вызванные атомными взрывами воздушные волны и сейсмические толчки были очень похожие на те, которыми сопровождалась тунгусская катастрофа. Но в 1908 году ядерных бомб на Земле не было! Значит, речь идет об инопланетной технике – атомном двигателе корабля пришельцев.
Идея Казанцева очень понравилась любителям фантастики. Многие авторы, пишущие в этом стиле, стали вставлять в свои рассказы собственные версии появления пришельцев в сибирской тайге. В 1951 году вышел роман Станислава Лема «Аргонавты», в котором коварные инопланетяне, взорвавшиеся над Тунгуской, планировали захват Земли. Затем и сам Казанцев дополнил эпизодом о корабле пришельцев очередную редакцию «Пылающего острова». И вскоре в СССР уже не осталось фантаста, который не использовал бы эту идею в своем творчестве. Расцвет ракетной техники в 1950-е годы, а также появление водородных бомб, по мощности и воздействию на природу сопоставимых с взрывом, прогремевшим в 1908 году над Тунгуской, делали версию о пришельцах все более правдоподобной.
Ученые не остались в стороне от обсуждения новой гипотезы. В 1951 году в журнале «Наука и жизнь» появилась статья, резко критикующая версию Казанцева. Ее авторы утверждали, что метеоритная гипотеза взрыва – единственно верная, а главный кратер непременно будет обнаружен, как только его поисками займутся всерьез. Поскольку, по рассказам очевидцев, болид двигался с юга на север, наиболее вероятным местом падения метеорита авторы назвали «Южное болото» – пологую впадину недалеко от эпицентра. Они предположили, что вскоре после взрыва кратер заполнился водой, а затем покрылся слоем мха, затянулся илом, зарос травой и кустарником. Подобные «скрытые озера» в Сибири не редкость.
Под статьей подписались несколько видных астрономов, специалистов по поиску метеоритов. Их доводы звучали очень убедительно… Пока в 1958 году экспедиция Комитета по метеоритам АН СССР, обследовавшая район Подкаменной Тунгуски, не сообщила, что никаких следов кратера обнаружить не удалось.
Однако признать версию о космических пришельцах ученые были по-прежнему не готовы, и потому на первое место выдвинулась кометная гипотеза. Еще в начале 1930-х годов британский метеоролог Фрэнсис Уиппл предположил, что тунгусский феномен мог быть связан с падением ядра кометы. Затем эту версию детально проработал российский астроном Василий Фесенков. Схожей позиции придерживался и геохимик Владимир Вернадский, считавший тунгусское тело сгустком космической пыли. Некоторое время эта кометно-пылевая версия была очень популярна в научных кругах, однако корректно подтвердить ее расчетами не удалось.
Ведь кометное вещество имеет рыхлую структуру, в основном состоящую изо льда и замерзших газов. При входе в верхние слои атмосферы основная часть кометы должна была распасться и сгореть. Размеры твердого ядра, как правило, ничтожны… А чтобы объяснить разрушения у Подкаменной Тунгуски, взорвавшееся тело должно было иметь массу более 5 млн тонн.
В результате разгадка тайн Тунгусского феномена, которая казалась уже такой близкой, снова отодвинулась в будущее… Однако молодое поколение ученых это не разочаровало, а раззадорило.
Читай наш Яндекс.Дзен>>>>
Новая серия исследований
Уже летом 1959 года в районе эпицентра появились первые молодежные экспедиции. Их участники были уверены, что к успеху может привести лишь масштабная, всесторонняя и комплексная программа исследований. Они стремились проверить все возможные гипотезы, включая ядерную… Вскоре исследователи объединились в две большие группы. Базой для первой, которую возглавил Алексей Золотов, стал филиал Научно-исследовательского института геофизических методов разведки в городе Октябрьском. Во второй собрались молодые ученые из Томска и Новосибирска, работавшие под руководством Геннадия Плеханова и Николая Васильева. Вскоре они сформировали проблемную лабораторию по изучению космического вещества на территории Сибири и Дальнего Востока, а затем и Комиссию по метеоритам и космической пыли Сибирского отделения АН СССР.
Исследования продолжались более десяти лет. В результате было твердо установлено, что причиной Тунгусской катастрофы стало прилетевшее из космоса тело, которое взорвалось в воздухе на высоте около 10 км, при возможном разбросе от 7 до 15 км. В зависимости от высоты мощность взрыва могла составлять от 10 до 40 мегатонн.
Изучая возможность ядерной природы взрыва, лаборатория радиоактивных методов Волго-Уральского филиала ВНИИ геофизики в 1959-1965 годах провела послойное исследование более 100 срезов тунгусских деревьев. Из каждого среза бралось по 7-15 образцов. В большинстве случаев наблюдалось повышенная радиоактивность слоев, наросших в первые годы после взрыва. Вторая подобная аномалия обнаружилась в 10-15 верхних слоях древесины. Она была связана с радиоактивными осадками последних лет. Детальный анализ показал, что увеличение радиоактивности после 1908 года было связано не с природными, а с искусственными радиоактивными изотопами (в основном с цезием-137).
Это делает атомную теорию более вероятной, чем представлялось ранее, хотя не единственно верной. Ведь подобная аномалия могла стать результатом другого взрыва… Например, аннигиляционного. Сторонников этой теории особенно много за океаном. Первым предположение о том, что Тунгусский метеорит мог состоять из антивещества, высказал в 1948 году американский физик Линкольн Ла-Пас, затем к нему присоединился химик Уиллард Либби.
В 1960-е годы советский ученый Борис Константинов модифицировал эту гипотезу, высказав предположение, что взрыв могла вызвать комета, состоящая из антивещества.
Астроном Игорь Астапович стал основоположником принципиально новой теории рикошета, согласно которой крупный метеорит лишь на время «заскочил» в атмосферу, а затем отразился от плотных ее слоев и вернулся космос. По поводу его состава и структуры высказывались разные мнения. Специалисты Института физики атмосферы РАН провели расчеты, подтверждающие возможность временного вхождения в атмосферу небесного тела, состоящего изо льда. Академик Иван Мурзинов смоделировал частичный рикошет каменного астероида, движущегося со скоростью 20 км в секунду. Пролетев в атмосфере более 1000 км, он взорвался из-за резкого подъема давления и температуры, причем мелкие обломки испарились, а крупные – частью продолжили полет и упали в океан, а частью ушли обратно в космос.
С развитием компьютеров модели постепенно усложнялись. В 2020 году исследователи из Сибирского федерального университета, МФТИ и Физического института имени Лебедева РАН рассчитали параметры скользящих траекторий метеоритов диаметром 200, 100 и 50 м, состоящих из железа, камня и льда. Высота, до которой они опускались в нижней точке, колебалась в диапазоне от 10 до 15 км.
Версию ледяного тела пришлось отвергнуть, поскольку тепло, генерируемое трением о воздух, полностью расплавило бы лед еще в верхних слоях атмосферы. Каменный метеорит должен был рассыпаться на куски от колоссального давления, так как его структура содержит поры и микротрещины. Явления, наблюдавшиеся в 1908 году в сибирской тайге, могло вызвать лишь движущееся по скользящей траектории железное тело диаметром от 100 до 200 метров. Расчеты объяснили все, вплоть до отсутствия метеоритного вещества в районе Подкаменной Тунгуски. Неясной осталась лишь природа ударной волны, повалившей лес. Для сквозного пролета железного метеорита воздушный взрыв такой силы (от 10 до 40 мегатонн) абсолютно не характерен. И это не единственный недостаток возрожденной метеоритной теории. Есть проблемы посерьезнее…
Загадка двух траекторий
Согласно материалам и свидетельствам, известным до 1964 года, болид двигался над Сибирью по пологой траектории с юга на север. Однако детальное изучение зоны упавших деревьев, проведенное в 1965 году, привело исследователей к другому выводу: чтобы получить такую картину вывала леса, небесное тело должно было двигаться с востока на запад. Так начался спор о двух траекториях, не оконченный до сих пор…
Убедительнее всех южный вариант обосновал профессор Астапович. Он опирался на визуальные наблюдения очевидцев, на свидетельства о сопровождавших полет звуках и природных явлениях, а также на данные о гиперсейсмах (сотрясениях почвы). Из каждого класса явлений выводилась собственная траектория с конечным пунктом в точке взрыва. Все три группы расчетов показали, что азимут южной траектории не превышал 10 градусов к западу от меридиана. Эти результаты хорошо согласуются с ранее сделанными выводами Кулика.
Пока не прояснились все детали вывала леса, южная траектория считалась неоспоримой. Однако к середине 1960-х годов исследователи тщательно изучили и описали каждый гектар леса в районе катастрофы. Расположение упавших стволов всегда четко отражает воздействие баллистической волны на деревья. Если взрывается тело, летящее по пологой траектории, зона вывала леса должна иметь ось симметрии, совпадающую с направлением движения.
В эпицентре Тунгусской катастрофы эта ось есть. Только направлена она не с юга на север под углом 10 градусов к западу от меридиана, а в совершенно другом направлении – примерно 115 градусов к востоку от него. К тому же повторное изучение показаний очевидцев выявило, что некоторые из них видели летящее тело на востоке от эпицентра. Обработка этих, неучтенных ранее, свидетельств дает тот же азимут траектории, что и вывал леса (115 градусов к востоку от меридиана).
При этом расчетный угол наклона к плоскости горизонта (обозначим его β) у второй траектории непостоянен! Так, в Преображенке свидетель Воложин видел, что по небу «прошла полоса дыма, в которой проблескивал огонь». Считая эту полосу пылевым следом, образующимся обычно на высоте 60 км, получаем β = 8 градусов. В селе Цепа (410 км от эпицентра) свидетель Зарукин «сперва услышал звук, а потом увидел огненный сноп, который опускался совсем прямо и скрылся за горизонтом». Наиболее вероятное значение β = 10 градусов. Еще несколько свидетелей видели ярко светящееся тело в 350 км к востоку от эпицентра – а это уже расчетное значение β = 16 градусов. И наконец, проведенные в лаборатории опыты, моделирующие полет и взрыв Тунгусского тела, показали, что подобная картина вывала леса получается лишь при β = 30 градусов.
Такие результаты могут быть в двух случаях. Во-первых, если угол падения β во время движения постепенно растет. Во-вторых, при резком скачкообразном его изменении с 8 до 30 градусов на завершающем участке полета (например, из-за столкновения с другим телом).
Возникает вопрос: что делать с этими противоречиями по траектории? Может, принять один из вариантов, отказавшись от другого? Допустим на минуту, что Тунгусское тело двигалось только по восточной траектории. Тогда придется отвергнуть очень многие, причем самые ранние и надежные, свидетельства южных наблюдателей. Если же выбрать второй вариант, то кроме части показаний очевидцев, придется отказаться и от результатов детального анализа картины поваленных взрывом стволов.
Как выйти из научного тупика?
Но если нельзя игнорировать ни южную, ни восточную траекторию, то нет ли способа совместить их в рамках единой теории? Такие возможности есть, и не одна… Предположим, что Тунгусское тело двигалось с юга на север до Кежмы, а затем у Преображенки повернуло на запад. Может такое быть? Конечно! Ведь после Кежмы полета никто не видел – только заключительный взрыв.
Знакомы ли науке природные объекты, способные изменить траекторию движения? Да, конечно! Любители футбола знают, что посланный с углового мяч может залететь в ворота, если игрок его закрутит. А все тела, движущиеся параллельно земной поверхности, «заручивает» сила Кориолиса, заставляющая их в Северном полушарии отклоняться вправо. Однако, во-первых, значение ее крайне невелико, а во-вторых, Тунгусское тело у Кежмы свернуло налево. Еще один пример, который приходит на ум – шаровая молния. Этот светящийся сгусток плазмы меняет свою траекторию произвольным образом… Однако возможность образования в земной атмосфере громадного наэлектризованного шара весьма сомнительна.
Сгусток антивещества? Миниатюрная черная дыра? В обоих случаях мы просто не знаем, как они поведут себя в земной атмосфере. А значит, возможность смены траектории не исключена. Еще есть версия, что взрыв Тунгусского тела стал итогом экспериментов Николы Теслы, длительное время занимавшегося проблемой беспроводной передачи электрической энергии. Такие работы в США действительно велись, и знаменитый физик не раз намекал прессе, что они идут успешно. Однако подробностями не делился… Характерно, что после 1908 года Тесла прекратил секретные опыты и, если верить слухам, уничтожил записи.
Некоторые из ученых высказывают предположение, что причину Тунгусской катастрофы нужно искать не в космосе, а в недрах земли. Они считают, что в атмосфере взорвался многокилометровый шлейф природного газа, высочившегося из сибирских болот. В числе прочего в смеси был сероводород, сгорание которого дало оксиды серы. Именно они, попав в ручьи и озера, вызвали эффект «жгучей, как огонь, воды», о котором через много лет рассказывали исследователям местные эвенки. Однако для взрыва такой мощности газа должно быть невообразимо много… И кроме того, «жгучая вода» могла содержать не кислоту, а радиоактивные изотопы, образующиеся при ядерных реакциях. Большинство из них распадается куда быстрее, чем цезий-137. Обнаружить следы этих веществ через много лет после взрыва практически нереально.
И здесь мы подходим к главной причине, из-за которой исследования Тунгусского феномена зашли в тупик: явное пренебрежение к этому грандиозному взрыву со стороны царского правительства. Самые тщательные изыскания 1921-1938 годов не способны были дать и десятой доли того, что могло принести расследование по горячим следам. Похоже, вековая тайна Тунгуски так и останется неразгаданной… А версии? Их уже не один десяток! Практически каждый, кто пишет о взрыве 1908 года над сибирской тайгой, предлагает свою, оригинальную, не встречавшуюся ранее.
Возможно, автору стоит поддержать традицию? И лучше сделать это в мягкой, вопросительной форме… Что если причиной «загадки траекторий Тунгусского феномена» стало наличие в воздухе сразу ДВУХ небесных тел, одно из которых двигалось НАПЕРЕХВАТ другому?.. И велика ли в этом случае вероятность их случайного столкновения?