Тунгусское событие (иногда также называемое Тунгусским инцидентом ) — взрыв мощностью 3–5 мегатонн [3] , произошедший возле реки Подкаменная Тунгуска в Енисейской губернии (ныне Красноярский край ), Россия , утром 30 июня 1908 года. [1] [4] Взрыв над малонаселенной тайгой Восточной Сибири повалил около 80 миллионов деревьев на площади 2150 км 2 (830 квадратных миль) леса, и, по свидетельствам очевидцев, могло погибнуть до трех человек. [2] [5] [6] [7] [8] Взрыв обычно приписывают взрыву метеора в воздухе , атмосферному взрыву каменного астероида шириной около 50–60 метров (160–200 футов). [2] [9] : с. 178 Астероид приблизился с востока-юго-востока, вероятно, с относительно высокой скоростью около 27 км/с (60 000 миль в час) (~ 80 млн лет назад ). [2] Хотя инцидент классифицируется как удар , предполагается, что объект взорвался на высоте от 5 до 10 километров (от 3 до 6 миль), а не ударился о поверхность Земли, не оставив после себя кратера . [10]
Тунгусское событие является крупнейшим ударным событием на Земле в зарегистрированной истории , хотя гораздо более крупные удары происходили в доисторические времена. Взрыв такой силы был бы способен разрушить большой мегаполис . [11] Это событие неоднократно упоминалось и послужило источником вдохновения для создания художественных произведений в популярной культуре . Эквивалентная оценка ударного элемента по Туринской шкале составляет 8: определенное столкновение с локальным разрушением.
30 июня 1908 года по NS ( до введения советского календаря в 1918 году — 17 июня 1908 года по OS ), около 7:17 утра по местному времени, эвенки и русские поселенцы на холмах к северо-западу от озера Байкал наблюдали голубоватый свет, почти Яркое, как Солнце , двигалось по небу и оставляло тонкий след. Ближе к горизонту произошла вспышка, образовавшая клубящееся облако, за которым последовал огненный столб, осветивший ландшафт красным светом. Столб раскололся надвое и исчез, почернев. Минут через десять раздался звук, похожий на артиллерийский огонь. Очевидцы, находившиеся ближе к взрыву, сообщили, что источник звука переместился с востока на север от них. Звуки сопровождались ударной волной , которая сбивала людей с ног и разбивала окна за сотни километров. [2]
Взрыв был зарегистрирован на сейсмических станциях по всей Евразии, а воздушные волны от взрыва были обнаружены в Германии, Дании, Хорватии и Великобритании, а также в Батавии, Голландской Ост-Индии и Вашингтоне, округ Колумбия [12] . По оценкам, что в некоторых местах образовавшаяся ударная волна была эквивалентна землетрясению силой 5,0 баллов по шкале Рихтера . [13] В течение следующих нескольких дней ночное небо в Азии и Европе сияло. [14] Имеются сообщения о том, что ярко освещенные фотографии были успешно сделаны в полночь (без помощи вспышек) в Швеции и Шотландии. [12] Было высказано предположение, что этот устойчивый эффект свечения возник из-за прохождения света через высотные частицы льда, образовавшиеся при чрезвычайно низких температурах в результате взрыва – явление, которое десятилетия спустя было воспроизведено космическими шаттлами . [15] [16] В Соединенных Штатах программа Смитсоновской астрофизической обсерватории в обсерватории Маунт-Вилсон в Калифорнии наблюдала многомесячное снижение прозрачности атмосферы , соответствующее увеличению количества взвешенных частиц пыли. [17]
Хотя регион Сибири, в котором произошел взрыв, был очень малонаселенным в 1908 году, есть сообщения об этом событии от очевидцев, которые находились в то время в окрестностях, а региональные газеты сообщили об этом событии вскоре после того, как оно произошло.
По свидетельству С. Семенова, зафиксированному экспедицией русского минералога Леонида Кулика в 1930 году: [18]
Во время завтрака я сидел возле дома на торговом посту Ванавара [примерно в 65 километрах (40 миль) к югу от взрыва), лицом на север. […] Я вдруг увидел, что прямо на севере, над Тунгусской дорогой Онкоула, небо раскололось надвое и над лесом появился огонь высоко и широко [как показал Семенов, градусов 50 вверх - примечание экспедиции]. Разлом в небе стал больше, и вся северная сторона была охвачена огнем. В эту минуту мне стало так жарко, что я не выдержал, как будто моя рубашка загорелась; с северной стороны, где был огонь, шел сильный зной. Я хотел сорвать с себя рубашку и бросить ее, но тут небо сомкнулось, раздался сильный удар, и меня отбросило на несколько метров. Я на мгновение потерял сознание, но тут выбежала жена и повела меня к дому. После этого послышался такой шум, словно падали камни или стреляли пушки, земля тряслась, и, оказавшись на земле, я прижимал голову вниз, опасаясь, что камни разобьют ее. Когда небо разверзлось, горячий ветер пронесся между домами, как из пушек, оставив следы в земле, как тропинки, и повредил некоторые посевы. Позже мы увидели, что многие окна были выбиты, а в сарае сломалась часть железного замка.
Свидетельство Чучана из племени Шаньягир, записанное И.М. Сусловым в 1926 году: [19]
У нас с братом Чекареном была хижина у реки. Мы спали. Внезапно мы оба проснулись одновременно. Нас кто-то толкнул. Мы услышали свист и почувствовали сильный ветер. Чекарен сказал: «Вы слышите, как над головой летают птицы?» Мы оба были в хижине и не могли видеть, что происходит снаружи. Внезапно меня снова толкнули, на этот раз так сильно, что я упал в огонь. Я испугался. Чекарен тоже испугался. Мы начали звать отца, мать, брата, но никто не ответил. За хижиной стоял шум, было слышно, как падают деревья. Мы с Чекареном вылезли из спальных мешков и хотели выбежать, но тут грянул гром. Это был первый гром. Земля начала двигаться и раскачиваться, ветер ударил в нашу хижину и опрокинул ее. Мое тело толкнули палками, но голова была на виду. Потом я увидел чудо: деревья падали, ветки горели, стало очень ярко, как бы это сказать, как будто появилось второе солнце, глаза болели, я даже закрыла их. Это было похоже на то, что русские называют молнией. И тут же раздался громкий раскат грома. Это был второй гром. Утро было солнечное, облаков не было, наше Солнце светило как всегда ярко, и вдруг появилось второе!
Нам с Чекареном с трудом удалось выбраться из-под остатков нашей хижины. Потом мы увидели, что наверху, но уже в другом месте, была еще одна вспышка и раздался громкий гром. Это был третий удар грома. Снова подул ветер, сбил нас с ног, ударил по упавшим деревьям.
Мы смотрели на поваленные деревья, видели, как отламываются верхушки деревьев, наблюдали за пожарами. Внезапно Чекарен крикнул: «Посмотри вверх» и указал рукой. Я посмотрел туда и увидел еще одну вспышку, и раздался еще один гром. Но шума стало меньше, чем раньше. Это был четвертый удар, как обычный гром.
Теперь я хорошо помню, что был еще один удар грома, но он был небольшой и где-то далеко, там, где засыпает Солнце.
Газета «Сибирь» , 2 июля 1908 г.: [20]
Утром 17 июня [21] около 9:00 мы наблюдали необычное природное явление. В северной деревне Карелинской [200 верст (213 км (132 мили)) к северу от Киренска] крестьяне увидели на северо-западе, довольно высоко над горизонтом, какое-то странно яркое (невозможно рассмотреть) голубовато-белое небесное тело, которое за 10 минут двинулись вниз. Тело выглядело как «труба», то есть цилиндр. Небо было безоблачным, лишь небольшое темное облачко наблюдалось в общем направлении яркого тела. Было жарко и сухо. Когда тело приблизилось к земле (лесу), яркое тело словно расплылось, а затем превратилось в гигантский клуб черного дыма, и послышался громкий стук (не гром), как будто падали большие камни или стреляла артиллерия. Все здания тряслись. В то же время облако начало испускать пламя неопределенной формы. Все жители села были охвачены паникой и вышли на улицы, женщины плакали, думая, что наступил конец света. Автор этих строк находился тем временем в лесу примерно в 6 верстах [6,4 км] севернее Киренска и слышал на северо-востоке какой-то артиллерийский залп, повторявшийся с интервалом в 15 минут не менее 10 раз. В Киренске в нескольких домах в стенах, выходящих на северо-восток, задрожали стекла.
Газета «Сибирская жизнь» , 27 июля 1908 г.: [22]
При падении метеорита наблюдались сильные толчки земли, а возле села Ловать Канского уезда послышались два сильных взрыва, как будто из крупнокалиберной артиллерии.
Газета «Красноярец» , 13 июля 1908 г.: [23]
Кежемское село. 17 числа наблюдалось необычное атмосферное явление. В 7:43 послышался шум, похожий на сильный ветер. Сразу после этого раздался ужасающий удар, за которым последовало землетрясение, которое буквально потрясло здания, как будто на них ударило большое бревно или тяжелый камень. За первым ударом последовал второй, а затем и третий. Затем в промежутке между первым и третьим ударами раздался необычный подземный грохот, похожий на железную дорогу, по которой одновременно едут десятки поездов. Далее в течение 5–6 минут слышалось точное подобие артиллерийского огня: 50–60 залпов через короткие, равные промежутки времени, которые постепенно становились все слабее. Через 1,5–2 минуты после одного из «заградительных обстрелов» послышались еще шесть ударов, похожих на пушечные выстрелы, но отдельные, громкие и сопровождавшиеся толчками. Небо на первый взгляд казалось ясным. Не было ни ветра, ни облаков. При ближайшем рассмотрении на севере, т. е. там, где было слышно больше всего ударов, у горизонта было видно что-то вроде облака пепла, которое становилось все меньше и прозрачнее и, возможно, примерно к 14–15 часам дня полностью исчезло.
Со времени события 1908 года было опубликовано около 1000 научных статей (большинство на русском языке) о Тунгусском взрыве. Из-за удаленности места и ограниченного оборудования, доступного на момент события, современные научные интерпретации его причины и масштабов основываются главным образом на оценках ущерба и геологических исследованиях, проведенных много лет после события. Оценки его энергии варьируются от 3 до 30 мегатонн в тротиловом эквиваленте (13–126 петаджоулей).
Лишь спустя более десяти лет после этого события был проведен какой-либо научный анализ региона, отчасти из-за изоляции региона и значительных политических потрясений, затронувших Россию в 1910-х годах. В 1921 году русский минералог Леонид Кулик возглавил группу в бассейн реки Подкаменная Тунгуска для проведения исследований для Советской Академии наук . [24] Хотя они никогда не посещали центральную зону взрыва, многочисленные местные отчеты об этом событии заставили Кулика поверить в то, что взрыв был вызван падением гигантского метеорита . По возвращении он убедил советское правительство профинансировать экспедицию в предполагаемую зону удара, исходя из перспективы спасения метеоритного железа . [25]
Кулик возглавил научную экспедицию к месту Тунгусского взрыва в 1927 году. Он нанял местных охотников -эвенков , чтобы они провели свою команду к центру зоны взрыва, где они ожидали найти ударный кратер . К их удивлению, в эпицентре не было обнаружено никакого кратера . Вместо этого они обнаружили зону диаметром примерно 8 километров (5,0 миль), где деревья были обожжены и лишены ветвей, но все еще стояли вертикально. [25] Деревья, расположенные дальше от центра, были частично обожжены и повалены в направлении от центра, образовав большой радиальный узор из поваленных деревьев.
В 1960-е годы было установлено, что зона выровненного леса занимала площадь 2150 км 2 (830 квадратных миль), по форме напоминая гигантскую распростертую бабочку с «размахом крыльев» 70 км (43 мили) и « длина тела» 55 км (34 мили). [26] [27] При ближайшем рассмотрении Кулик обнаружил дыры, которые, по его ошибочному выводу, были дырами от метеоритов; в то время у него не было средств для раскопок ям.
В течение следующих 10 лет в этот район было совершено еще три экспедиции. Кулик обнаружил несколько десятков маленьких болот с выбоинами, каждое диаметром от 10 до 50 метров (от 33 до 164 футов), которые, по его мнению, могли быть метеоритными кратерами. После кропотливого осушения одного из этих болот (так называемого «кратера Суслова», 32 м [105 футов] в диаметре) он обнаружил на дне старый пень , что исключило возможность того, что это был метеоритный кратер. . В 1938 г. Кулик организовал аэрофотосъемку местности [28] , охватывающей центральную часть выровненного леса (250 квадратных километров [97 квадратных миль]). [29] Оригиналы негативов этих аэрофотоснимков (1500 негативов каждый размером 18 на 18 сантиметров [7,1 на 7,1 дюйма]) были сожжены в 1975 году по приказу Евгения Кринова , тогдашнего председателя Комитета по метеоритам АН СССР, в рамках инициативы по утилизации легковоспламеняющейся нитратной пленки . [29] Позитивные отпечатки были сохранены для дальнейшего изучения в российском городе Томске . [30]
Экспедиции, отправленные в этот район в 1950-х и 1960-х годах, обнаружили в отсевах почвы микроскопические силикатные и магнетитовые сферы. Предполагалось, что подобные сферы будут существовать и в срубленных деревьях, хотя их невозможно было обнаружить современными средствами. Более поздние экспедиции действительно обнаружили такие сферы в смоле деревьев. Химический анализ показал, что сферы содержали большое количество никеля по сравнению с железом, которое также встречается в метеоритах , что привело к выводу, что они имели внеземное происхождение. Было также обнаружено, что концентрация сфер в различных областях почвы соответствует ожидаемому распределению обломков от воздушного взрыва метеороида . [31] Более поздние исследования сфер обнаружили необычное соотношение многих других металлов по отношению к окружающей среде, что было воспринято как еще одно доказательство их внеземного происхождения. [32]
Химический анализ торфяников в этом районе также выявил многочисленные аномалии, которые считаются соответствующими ударному событию. Изотопные характеристики углерода, водорода и азота в слое болот, соответствующем 1908 году, оказались несовместимыми с изотопными отношениями, измеренными в соседних слоях, и эта аномалия не была обнаружена в болотах, расположенных за пределами территории. Область болот, демонстрирующая эти аномальные признаки, также содержит необычно высокую долю иридия , аналогичную слою иридия, обнаруженному на границе мела и палеогена . Считается, что эти необычные пропорции являются результатом обломков падающего тела, которые отложились в болотах. Предполагается, что азот выпал в виде кислотного дождя , предположительно в результате взрыва. [32] [33] [34]
Однако другие ученые с этим не согласны: «В некоторых работах сообщается, что изотопные составы водорода, углерода и азота с характеристиками, аналогичными таковым у углеродистых хондритов CI и CM, были обнаружены в слоях Тунгусского торфа, датируемых TE (Колесников и др., 1999, 2003), и что иридий также наблюдались аномалии (Hou et al. 1998, 2004). Измерения, проведенные в других лабораториях, не подтвердили эти результаты (Rocchia et al. 1990; Tositti et al. 2006).". [11]
Исследователь Джон Анфиногенов предположил, что найденный на месте события валун, известный как камень Иоанна, является остатком метеорита [35], однако изотопный анализ кислорода кварцита позволяет предположить, что он имеет гидротермальное происхождение и, вероятно, связан с пермско-пермским периодом. Триасовый магматизм Сибирских траппов . [36]
В 2013 году группа исследователей опубликовала результаты анализа микрообразцов из торфяника недалеко от центра пострадавшего района, в которых обнаружены фрагменты, которые могут иметь внеземное происхождение. [37] [38]
Основным научным объяснением взрыва является взрыв метеорита в воздухе астероидом на высоте 6–10 км (4–6 миль) над поверхностью Земли.
Метеороиды входят в атмосферу Земли из космоса каждый день, путешествуя со скоростью не менее 11 км/с (7 миль/с). Тепло, выделяемое при сжатии воздуха перед телом ( давление тарана ), когда он проходит через атмосферу, огромно, и большинство метеороидов сгорают или взрываются, прежде чем достигнут земли. Ранние оценки энергии Тунгусского воздушного взрыва варьировались от 10–15 мегатонн в тротиловом эквиваленте (42–63 петаджоулей ) до 30 мегатонн в тротиловом эквиваленте (130 ПДж) [39] в зависимости от точной высоты взрыва, оцененной при масштабировании. применяются законы о воздействии ядерного оружия . [39] [3] Более поздние расчеты, включающие влияние импульса объекта, показывают, что большая часть энергии была сосредоточена вниз, чем это было бы в случае ядерного взрыва, и оценивают, что воздушный взрыв имел диапазон энергии от 3 до 5 мегатонн. тротила (от 13 до 21 ПДж). [3] Оценка мощности в 15 мегатонн ( Мт ) представляет собой энергию, примерно в 1000 раз превышающую энергию Тринити , и примерно равную энергии ядерного испытания, проведенного Соединенными Штатами в Касл-Браво в 1954 году (масса которого составила 15,2 Мт), и одну треть энергии ядерного взрыва Испытание «Царь-бомбы» Советским Союзом в 1961 году. [40] В документе 2019 года предполагается, что взрывная мощность Тунгусского события могла составлять около 20–30 мегатонн. [41]
Со второй половины 20-го века тщательный мониторинг атмосферы Земли с помощью инфразвука и спутниковых наблюдений показал, что астероидные воздушные взрывы с энергиями, сравнимыми с энергиями ядерного оружия, регулярно происходят, хотя события размером с Тунгуску - порядка 5–15 мегатонн . , [42] встречаются значительно реже. Юджин Шумейкер подсчитал, что события мощностью 20 килотонн происходят ежегодно, а события размером с Тунгуску происходят примерно раз в 300 лет. [39] [43] По более поздним оценкам, события размером с Тунгуску происходят примерно раз в тысячу лет, а воздушные взрывы мощностью 5 килотонн происходят в среднем примерно раз в год. [44] Считается, что большая часть этих воздушных взрывов вызвана ударами астероидов, а не механически более слабыми кометными материалами, исходя из их типичной глубины проникновения в атмосферу Земли. [44] Самым крупным воздушным взрывом астероида, наблюдавшимся с помощью современных приборов, был Челябинский метеорит весом 500 килотонн в 2013 году, который разбил окна и произвел метеориты. [42]
В 2020 году группа российских ученых использовала ряд компьютерных моделей для расчета прохождения астероидов диаметром 200, 100 и 50 метров под косыми углами через атмосферу Земли. Они использовали ряд предположений о составе объекта, как если бы он был сделан из железа, камня или льда. Моделью, которая наиболее точно соответствовала наблюдаемому событию, был железный астероид диаметром до 200 метров, двигавшийся со скоростью 11,2 км в секунду, который оторвался от атмосферы Земли и вернулся на солнечную орбиту. [45] [46] [47]
Воздействие взрыва на деревья вблизи эпицентра взрыва было похоже на последствия обычной операции «Взрыв» . Эти эффекты вызваны взрывной волной, возникающей при крупных воздушных взрывах. Деревья непосредственно под взрывом сносятся, когда взрывная волна движется вертикально вниз, но остаются стоять вертикально, в то время как деревья, находящиеся дальше, опрокидываются, потому что взрывная волна движется ближе к горизонтали, когда достигает их.
Советские эксперименты, проведенные в середине 1960-х годов, с использованием модельных лесов (сделанных из спичек на проволочных кольях) и небольших зарядов взрывчатого вещества, скользивших вниз по проволокам, привели к образованию взрывов в форме бабочек, аналогичных образцам, обнаруженным на Тунгусском полигоне. Эксперименты показали, что объект приблизился под углом примерно 30 градусов от земли и 115 градусов с севера и взорвался в воздухе. [48]
В 1930 году британский метеоролог и математик Ф. Дж. Уиппл предположил, что Тунгусское тело было небольшой кометой . Комета состоит из пыли и летучих веществ , таких как водяной лед и замороженные газы, и могла полностью испариться при столкновении с атмосферой Земли, не оставив видимых следов. Гипотеза кометы была дополнительно подтверждена светящимся небом (или «свечением неба», или «яркими ночами»), наблюдавшимся по всей Евразии в течение нескольких вечеров после удара, что, возможно, объясняется пылью и льдом, которые были рассеяны из хвоста кометы по верхней части тела. атмосфера. [39] Кометная гипотеза получила общее признание среди советских исследователей Тунгуски к 1960-м годам. [39]
В 1978 году словацкий астроном Любор Кресак предположил, что тело было фрагментом кометы Энке . Это периодическая комета с чрезвычайно коротким периодом пребывания чуть более трех лет, которая полностью находится на орбите Юпитера. Он также отвечает за Бета Тауриды , ежегодный метеорный поток с максимальной активностью около 28–29 июня. Тунгусское событие совпало с пиком активности этого потока, [49] примерная траектория Тунгусского объекта соответствует тому, что можно было бы ожидать от фрагмента кометы Энке, [39] и теперь рассчитан гипотетический коридор риска, демонстрирующий, что если бы ударный элемент прибыл на несколько минут раньше, он бы взорвался над США или Канадой. [50] Сейчас известно, что тела такого типа взрываются через частые промежутки времени на высоте от десятков до сотен километров над землей. Военные спутники наблюдали за этими взрывами на протяжении десятилетий. [51] В 2019 году астрономы искали гипотетические астероиды диаметром около 100 метров из роя Таурид в период с 5 по 11 июля и с 21 июля по 10 августа. [52] По состоянию на февраль 2020 года [обновлять]сообщений об открытиях подобных объектов не поступало.
В 1983 году астроном Зденек Секанина опубликовал статью, критикующую гипотезу кометы. [53] Он указывал, что тело, состоящее из кометного материала, путешествующее через атмосферу по такой пологой траектории, должно было распасться, тогда как Тунгусское тело, по-видимому, осталось нетронутым в нижних слоях атмосферы. Секанина также утверждала, что доказательства указывают на плотный скалистый объект, вероятно, астероидного происхождения. Эта гипотеза получила дальнейшее развитие в 2001 году, когда Фаринелла , Фоскини и др. опубликовал исследование, рассчитывающее вероятности на основе орбитального моделирования, извлеченного из атмосферных траекторий Тунгусского объекта. Они пришли к выводу с вероятностью 83%, что объект двигался по астероидной траектории, берущей начало из пояса астероидов , а не по кометной (вероятность 17%). [1] Сторонники кометной гипотезы предположили, что объект представлял собой вымершую комету с каменистой мантией, позволившей ей проникнуть в атмосферу.
Основная трудность в гипотезе астероида состоит в том, что каменный объект должен был образовать большой кратер в месте удара о землю, но такого кратера обнаружено не было. Была выдвинута гипотеза, что прохождение астероида через атмосферу привело к повышению давления и температуры до такой степени, что астероид внезапно распался в результате огромного взрыва. Разрушение должно было быть настолько полным, чтобы не осталось никаких остатков значительного размера, а материал, рассеянный в верхних слоях атмосферы во время взрыва, вызвал бы свечение неба. Модели, опубликованные в 1993 году, предполагали, что каменное тело имело диаметр около 60 метров (200 футов) и имело физические свойства где-то между обычным хондритом и углеродистым хондритом . [ нужна цитата ] Типичное углеродистое вещество хондрита имеет тенденцию растворяться в воде довольно быстро, если только оно не заморожено. [54]
Кристофер Чиба и другие предложили процесс, посредством которого каменный астероид мог проявить поведение Тунгусского ударного элемента. Их модели показывают, что когда силы, противодействующие падению тела, становятся больше, чем сила сцепления, удерживающая его вместе, оно разрывается на части, высвобождая почти всю свою энергию одновременно. В результате образуется отсутствие кратера, повреждения распределены по довольно широкому радиусу, а все повреждения возникают в результате тепловой энергии, выделившейся при взрыве. [55]
В 1990-е годы итальянские исследователи под руководством физика Джузеппе Лонго из Болонского университета извлекли смолу из сердцевин деревьев в районе удара, чтобы изучить захваченные частицы, которые присутствовали во время события 1908 года. Они обнаружили высокие уровни материала, обычно встречающегося в скалистых астероидах и редко встречающегося в кометах. [56] [57]
Келли и др. (2009) утверждают, что удар был вызван кометой из-за появления серебристых облаков после удара - явления, вызванного огромным количеством водяного пара в верхних слоях атмосферы. Они сравнили явление серебристого облака с выхлопным шлейфом космического корабля НАСА « Индевор» . [58] [59] Группа российских исследователей под руководством Эдварда Дробышевского в 2009 году предположила, что околоземный астероид 2005 NB 56 может быть возможным кандидатом на роль родительского тела Тунгусского объекта, поскольку астероид приблизился к Земле на близкое расстояние. 0,06945 а.е. (27 LD ) от Земли 27 июня 1908 года, за три дня до Тунгусского удара. Команда предположила, что орбита NB 56 2005 года , вероятно, соответствует смоделированной орбите объекта Тунгуска, даже с учетом воздействия слабых негравитационных сил. [60] В 2013 году анализ фрагментов Тунгуски, проведенный совместной американо-европейской группой, подтвердил наличие железного метеорита. [61]
Событие Челябинского болида в феврале 2013 года предоставило учёным достаточно данных для создания новых моделей Тунгусского события. Исследователи использовали данные как из Тунгуски, так и из Челябинска, чтобы провести статистическое исследование более 50 миллионов комбинаций болидов и свойств входа, которые могут вызвать повреждения Тунгусского масштаба при разрушении или взрыве на одинаковых высотах. Некоторые модели были сосредоточены на комбинациях свойств, которые создавали сценарии с эффектами, аналогичными схеме падения деревьев, а также волнам атмосферного и сейсмического давления на Тунгуске. Четыре разные компьютерные модели дали схожие результаты; они пришли к выводу, что наиболее вероятным кандидатом на роль Тунгусского ударного элемента было каменное тело диаметром от 50 до 80 м (164 и 262 футов), входящее в атмосферу со скоростью примерно 55 000 км/ч (34 000 миль в час) и взрывающееся на высоте от 10 до 14 км (6 до 9 миль) высоты и высвобождая взрывную энергию, эквивалентную от 10 до 30 мегатонн. Это похоже на энергию взрыва, эквивалентную извержению вулкана Сент-Хеленс в 1980 году . Исследователи также пришли к выводу, что ударники такого размера поражали Землю только через средний интервал в тысячелетия. [62]
В июне 2007 года ученые из Болонского университета определили озеро в районе Тунгуски как возможный ударный кратер от этого события. Они не оспаривают тот факт, что тело Тунгуски взорвалось в воздухе, но считают, что 10-метровый (33 фута) фрагмент пережил взрыв и ударился о землю. Озеро Чеко - небольшое озеро чашеобразной формы примерно в 8 км (5,0 миль) к северо-северо-западу от гипоцентра. [63]
Гипотеза оспаривается другими специалистами по ударным кратерам. [64] Исследование 1961 года опровергло современное происхождение озера Чеко, заявив, что наличие илистых отложений толщиной в несколько метров на дне озера предполагает возраст по меньшей мере 5000 лет, [31] но более поздние исследования показывают, что только Примерно метр слоя отложений на дне озера представляет собой «нормальные озерные отложения», глубина соответствует возрасту около 100 лет. [65] Акустическое эхо-зондирование дна озера подтверждает гипотезу о том, что озеро образовалось в результате Тунгусского события. Зондирование выявило коническую форму дна озера, которая соответствует ударному кратеру. [66] Магнитные показания указывают на возможный кусок камня размером с метр под самой глубокой точкой озера, который может быть фрагментом сталкивающегося тела. [66] Наконец, длинная ось озера указывает на гипоцентр Тунгусского взрыва, примерно в 7,0 км (4,3 мили) от него. [66] На озере Чеко все еще ведутся работы по определению его происхождения. [67]
Основные положения исследования заключаются в том, что:
Чеко, небольшое озеро, расположенное в Сибири недалеко от эпицентра Тунгусского взрыва 1908 года, могло заполнить кратер, образовавшийся в результате удара фрагмента космического тела. Керны отложений со дна озера были изучены, чтобы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу. Керн длиной 175 см (69 дюймов), собранный недалеко от центра озера, состоит из верхнего слоя c. Последовательность озерных отложений толщиной 1 метр (39 дюймов), перекрывающая более грубый хаотичный материал. 210 Pb и 137 Cs указывают на то, что переход от нижней толщи к верхней произошел близко ко времени Тунгусского события. Анализ пыльцы показывает, что остатки водных растений в изобилии присутствуют в верхней части толщи после 1908 года, но отсутствуют в нижней части керна до 1908 года. Эти результаты, включая данные об органическом C, N и δ 13 C, позволяют предположить, что озеро Чеко образовалось во время Тунгусского события. Комплексы пыльцы подтверждают наличие двух разных единиц, выше и ниже уровня ~100 см (рис. 4). В верхнем 100-сантиметровом разрезе, помимо пыльцы таких таежных лесных деревьев, как Abies, Betula, Juniperus, Larix, Pinus, Picea, Populus, содержатся обильные остатки гидрофитов – водных растений, вероятно , залегающих в озерных условиях, подобных те, которые преобладают сегодня. К ним относятся как свободно плавающие растения, так и укорененные растения, растущие обычно в воде на глубине до 3–4 метров (Каллитрихе, Хоттония, Ряска, Гидрохарис, Мириофиллум, Кубышка, Нимфея, Потамогетон, Стрелец). Напротив, в нижнем пачке (ниже ~100 см) присутствует обильная пыльца лесных деревьев, но нет гидрофитов, что позволяет предположить, что тогда не существовало озера, а был таежный лес, растущий на болотистой почве (рис. 5). Пыльца и микроуголь демонстрируют постепенное сокращение в таежном лесу от нижней части ядра вверх. Это снижение могло быть вызвано пожарами (два локальных эпизода ниже ~100 см), затем ТЭ и образованием озера (между 100 и 90 см), и снова последующими пожарами (один локальный пожар в верхних 40 см). ). [68]
В 2017 году новое исследование российских учёных указало на отвержение теории о том, что озеро Чеко было создано Тунгусским событием. Они использовали исследования почвы, чтобы определить, что озеру 280 лет или даже намного старше; в любом случае явно старше Тунгусского события. [69] Анализируя почву на дне озера Чеко, они выявили слой радионуклидного загрязнения, оставшегося в результате ядерных испытаний середины 20 века на Новой Земле . Глубина этого слоя давала среднегодовую скорость осадконакопления от 3,6 до 4,6 мм в год. Эти значения седиментации составляют менее половины от 1 см/год, рассчитанного Гасперини и др. в своей публикации 2009 года об анализе керна, взятого ими из озера Чеко в 1999 году. Российские ученые в 2017 году насчитали не менее 280 таких однолетних варв в образце керна длиной 1260 мм, извлеченном со дна озера, что соответствует возрасту озеро, которое было бы старше Тунгусского события. [70]
Кроме того, существуют проблемы с физикой ударов: маловероятно, что каменный метеорит подходящего размера будет иметь механическую прочность, необходимую для того, чтобы пережить проход через атмосферу в целости и сохранности, и при этом сохранять скорость, достаточную для того, чтобы вырыть кратер такого размера при достижении земля. [71]
Хотя ученые сходятся во мнении, что Тунгусский взрыв был вызван падением небольшого астероида, есть и несогласные. Астрофизик Вольфганг Кундт предположил, что Тунгусское событие было вызвано выбросом и последующим взрывом 10 миллионов тонн природного газа из земной коры. [72] [73] [74] [75] [76] Основная идея заключается в том, что природный газ вытек из земной коры, а затем поднялся в атмосферу до высоты, равной его плотности; оттуда он дрейфовал по ветру, образуя своего рода фитиль, который в конечном итоге нашел источник воспламенения, например, молнию. После того, как газ загорелся, огонь распространился вдоль фитиля, а затем вниз к источнику утечки в земле, после чего произошел взрыв.
Похожая гипотеза Вернешота также была предложена как возможная причина Тунгусского события. [77] [78] Другие исследования предложили геофизический механизм этого события. [79] [80] [81]
Менее крупный взрыв произошел над населенным пунктом 15 февраля 2013 года в Челябинске Уральского округа России. Было установлено, что взорвавшийся метеороид представлял собой астероид диаметром около 17–20 метров (56–66 футов). Его первоначальная масса составляла 11 000 тонн, а взорвался с энерговыделением около 500 килотонн. [62] В результате воздушного взрыва пострадало более 1200 человек, в основном из-за падения битого стекла из окон, разбитых ударной волной. [82]