Версия "Гигантская снежинка"

Версия "Гигантская снежинка"

Грозное явление, которое вошло в историю под названием "Тунгусский метеорит" по сей день остается объектом исследований и острых научных дискуссий.

Криминалист распутывает старое, сложное дело. Очень старое — прошли десятилетия, многое забыто, упущено, свидетелей не найдешь. И очень сложное — сохранилось лишь несколько косвенных улик, несколько второстепенных фактов, главное же приходится восстанавливать, воссоздавать. А воссоздавать по имеющимся данным можно много всякого разного. Вот одна версия, вот вторая, третья…

Но ведь истина может быть только одна… Какая же версия справедлива? Как все было на самом деле?

С этой детективной ситуацией можно, по-видимому, сравнить многолетние попытки восстановить истинную картину так называемого «падения Тунгусского метеорита», события, которое произошло в 1908 г.

Само название «Тунгусский метеорит» — это лишь первая версия, первое предположение о случившемся. В разное время разные авторы добавляли к ней и другие, в той или иной мере правдоподобные версии, в частности, такие (хронология не соблюдается):

Версия вторая — в земную атмосферу из антимиров влетел кусок антивещества; встреча вещества атмосферы с антивеществом, согласно законам физики, привела к их аннигиляции, к взаимоуничтожению, с выделением огромной энергии; произошел сильнейший аннигиляционный взрыв.

Версия третья — из другого цивилизованного мира на Землю прибыл космический корабль и, пытаясь совершить посадку, потерпел аварию, взорвался, скорее всего, из-за неисправностей в ядерных двигателях.

Версия четвертая — в Землю попала микроскопическая, размером с булавочную головку, «черная дыра», она создала сильнейшие возмущения в атмосфере («черная дыра» должна со страшной силой втягивать в себя вещество, напоминая сверхмощный пылесос), легко пронзила земной шар и, где-то в Южной Атлантике выскочив из Земли, понеслась дальше в свободный космос.

Версия пятая — наша планета столкнулась с небольшой сравнительно кометой, ядро которой как раз и создало все эффекты падения метеорита, а огромный разреженный хвост долго втягивался в атмосферу и создавал в ней свечение, в течение нескольких месяцев наблюдавшееся тогда над Европой и Западной Сибирью. Эту гипотезу выдвинул и разрабатывал академик В. Г. Фесенков, а затем ее тщательно исследовали его ученики.

В самое последнее время предположение о столкновении с кометой получило совершенно новое развитие и появилась еще одна, на сей раз уже детально проработанная версия.

Версия шестая — в земную атмосферу из космоса влетела гигантская снежинка (рис. 1), кометоподобное тело с очень рыхлым ядром из кристалликов льда.

Прежде чем излагать некоторые детали этой версии, несколько слов об исследованиях, позволивших довольно точно определить важные характеристики Тунгусского взрыва. Экспедиции к месту падения твердо установили следующие факты: в месте падения нет кратера; в месте падения практически не обнаружено остатков тела, влетевшего в атмосферу (это сразу же опровергло версию о врезавшемся в землю метеорите); взрыв повалил деревья на огромной площади, размером примерно 50x70 км; район, где повалены деревья, имеет характерную форму «бабочки» (рис. 2 и 4); направления падения деревьев позволяют определить центр взрыва.

Исходя из этих фактов, были выполнены теоретические и экспериментальные работы с целью ответить на вопросы: в какой точке должен был произойти взрыв, чтобы получился наблюдаемый вывал леса? Какой была сила взрыва? С какой скоростью и в каком направлении двигалось взорвавшееся тело?

В числе работ, давших ответ на эти вопросы, нужно назвать расчеты и эксперименты, выполненные в Институте физики Земли АН СССР группой исследователей во главе с кандидатом физико-математических наук М. А. Цикулиным. Развивая теоретические исследования сверхзвукового движения тел и возникающей, при этом ударной волны, оказалось возможным провести аналогию между этим процессом и взрывом, определить ряд вероятных характеристик Тунгусского явления. Расчеты были проверены в модельных экспериментах, на макете с проволочками, имитирующими деревья (рис. 3).

К ним с разной скоростью и под разными углами приближали небольшой пороховой заряд, взрывали его на разной высоте и получали разные картины вывала «леса» (рис. 4), в том числе и «бабочку».

На основании этих расчетов и экспериментов были сделаны выводы — все разрушения в районе, где произошло Тунгусское событие, вызваны только ударными волнами: прямой, направленной на землю, и отраженной от земли. Расчетную взрывную волну в принципе могли бы создать самые разные источники, их взрывной эквивалент — тротиловый заряд в 20–40 мегатонн, двигавшийся по сильно наклоненной траектории со скоростью 30–50 км/с и взорвавшийся на высоте 5—15 км. К аналогичным выводам пришла группа сотрудников Математического института и Вычислительного центра АН СССР во главе с доктором физико-математических наук В. П. Коробейниковым, просчитав на машине большое число самых разных вариантов взрыва.

Версия «гигантской снежинки» состоит в том, что необходимая ударная волна может появиться и без взрыва, в общепринятом смысле этого слова. На одной из сессий Отделения общей физики и астрономии Академии наук автор гипотезы академик Г. И. Петров рассказал о теоретических исследованиях, из которых получилась примерно такая картина. «Снежинка» массой порядка 100 тыс. т, диаметром до 300 м и плотностью вещества около 0,01 г/см³ (это в 5—10 раз меньше плотности нашего земного снега) влетает в атмосферу Земли под углом 20° к горизонту и с начальной скоростью примерно 40 км/с (более чем в 100 раз выше скорости звука). Впереди этой падающей «снежинки» бежит ударная волна, фронт которой быстро расширяется (см. рис. 1) из-за так называемого нестационарного испарения снежных кристалликов, нагревающихся при движении в атмосфере. «Снежинка» превращается в огромное облако, которое, расширяясь, все дальше отталкивает от себя ударную волну, само при этом все сильнее тормозится в атмосфере из-за растущего аэродинамического сопротивления. В итоге оторвавшаяся от облака ударная волна обрушивается на землю, производит страшные разрушения, а само облако как ни в чем не бывало исчезает с места преступления, растворяется в атмосфере. Академик Г. И. Петров совместно с доктором физико-математических наук В. П. Стуловым выполнили теоретический анализ и провели в Институте механики МГУ ряд экспериментов, показав, что такой процесс вполне возможен.

Исследуя тонкие механизмы сверхзвукового движения «ваты в вате», ученые надеются подтвердить свой предварительный вывод: «гигантская снежинка» — единственная правдоподобная версия Тунгусского события. Задача эта не из легких. Хотя бы потому, что ударная волна, как любят говорить специалисты по взрывам, очень быстро забывает, кто ее породил, т. е. чрезвычайно похожие ударные волны могут появиться и при химическом взрыве, и при ядерном, и при сверхзвуковом вхождении в атмосферу тела малой плотности.

По своей сложности, по малому количеству «улик» и обилию правдоподобных гипотез, Тунгусское событие в корне отличается от классических падений метеорных тел. Как правило, осколки или следы «пришельцев из космоса» — метеоритов — рассказывают о том, что они собой представляли, как двигались в атмосфере. Так, шестидесятитонный осколок железного метеорита, найденный в Африке, тридцатитонный осколок, найденный в Гренландии, сто тонн осколков Сихотэ-Алиньского метеорита, найденные у нас на Дальнем Востоке, обнаруженные на американском континенте два огромных кратера, образованных упавшими метеоритами (один диаметром 3,6 км, другой диаметром 1,2 км и глубиной около 200 м), дают представление о том, какие огромные тела прибыли к нам в свое время из далекого космоса. К сожалению, нет аналогичных вещественных доказательств, которые позволили бы представить себе то, что называют Тунгусским событием.

Тунгусское событие — старое, забытое, казалось бы, дело… Однако же исследователи регулярно возвращаются к этой грозной загадке, надеясь, по-видимому, найти ответы и на какие-то общие, может быть, даже практически важные вопросы.

И еще, наверное, из-за инстинктивной человеческой неприязни к неизвестному.