«Разгадана тайна Тунгусского метеорита!» – такими сенсационными заголовками недавно выстрелили некоторые федеральные СМИ. Основанием для этого послужило сообщение: красноярские ученые опубликовали научную статью, в которой говорится, что в 1908 году никакой метеорит в районе Подкаменной Тунгуски на Землю не падал.
Талантливая молодежь
– То, что «тайна разгадана», – это, конечно, слишком сильное журналистское преувеличение, – считает физик Сергей Карпов. – Для пресс-релиза Красноярского научного центра СО РАН, в котором сообщалось об итогах нашей многолетней работы широкой публике, мы придумали другой заголовок, более корректный: «Вековая тайна Тунгусской катастрофы близка к разгадке». Чувствуете разницу?
О какой же работе идет речь? И есть ли здесь элемент сенсации?
Безусловно, есть.
Коллектив российских ученых предложил новое объяснение Тунгусского феномена. Если кратко, то они считают, что значительные разрушения в районе Подкаменной Тунгуски связаны не с падением космического объекта на Землю, а с ударными волнами, возникшими при сквозном прохождении железного астероида сквозь атмосферу Земли.
Такой гипотезы еще никто не выдвигал. Причем она подкреплена серьезными математическими расчетами. Результаты исследований опубликованы в цикле статей в авторитетнейшем американском астрономическом журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Сергей Васильевич Карпов – известный красноярский ученый. Доктор физико-математических наук, профессор института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ, ведущий научный сотрудник лаборатории когерентной оптики Института физики СО РАН, заведующий кафедрой физики СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Преподает в том числе астрономию.
Очень ею увлечен, много делает для популяризации этой науки. Именно он – идейный и научный вдохновитель проекта. Собрал вокруг себя группу молодых ученых, которая занялась исследованием Тунгусского феномена.
Что примечательно, два соавтора упомянутых статей в американском журнале, Данил Хренников и Андрей Титов, сейчас студенты второго курса СибГУ. А работать над этой темой под руководством Сергея Карпова они начали еще школьниками. Вот какие талантливые ребята учатся в наших вузах.
– Разгадкой Тунгусского феномена я занимаюсь давно. Еще в канун 90-летия события, к 1998 году, планировал подготовить эту работу. Но тогда не было мощных компьютеров, да и специалистов не нашлось, – объясняет Сергей Васильевич. – Через много лет возможности появились. И люди – тоже. Наша кафедра работает со школьниками, к нам приходят «стобалльники», очень подготовленные ребята, они и стали основной рабочей силой проекта, руководил ими кандидат наук Александр Ершов, это мой ученик, старший научный сотрудник института вычислительного моделирования. Первая, ключевая работа, объясняющая нашу гипотезу, в основном была закончена в 2015–2016 году.
Что же вычислили ученые?
Математические расчеты показали, что разрушения, созданные Тунгусским космическим телом, могли быть вызваны ударной волной. А взрывной удар, в свою очередь, мог возникнуть при прохождении космического тела через атмосферу Земли – при условии, что оно состояло не из льда, как кометные ядра, а из железа.
Как водородная бомба
Чтобы проверить свою теорию и подробнее изучить поведение космических тел при вхождении в атмосферу, была создана математическая модель поведения малых астероидов в атмосфере Земли. Вычисления заняли не один год.
– Мы рассчитали траекторные характеристики для космических объектов диаметром от 200 до 50 метров, состоящих из железа, льда или каменных пород. Модель показала, что Тунгусское тело не могло состоять из камня или льда, поскольку у этих материалов низкая прочность, в отличие от железа, и тело быстро разрушилось бы в атмосфере в условиях колоссального аэродинамического давления, – рассказал руководитель проекта.
Основываясь на результатах моделирования, исследователи показали, что Тунгусский феномен был вызван железным астероидом с наиболее вероятным размером от 100 до 200 метров. Он прошел сквозь атмосферу Земли над ее поверхностью на минимальной высоте – всего 10–15 километров. Со скоростью около 20 километров в секунду. И продолжил свое движение по околосолнечной орбите, потеряв около половины начальной массы, которая могла превышать 30 миллионов тонн.
Подобный объект мог создать ударную волну, способную вызвать падение деревьев на территории, значительно превышающей полторы тысячи квадратных километров, и не оставить на поверхности Земли никаких следов самого исходного тела. Основной вклад вносила сферическая составляющая этой ударной волны, характерная для взрыва. Причем сила взрыва над эпицентром составляла, по расчетам, примерно 50 мегатонн – как самая мощная водородная бомба.
А световое излучение высокой интенсивности, исходящее от раскаленного космического объекта, могло вызвать масштабные лесные пожары.
Проходя сквозь атмосферу Земли, тело железного болида, разогретое до состояния плазмы, испарялось в виде атомов с колоссальной скоростью – оно ежесекундно теряло в массе до 500 тысяч тонн!
Потом эти испаренные частицы превратились в оксид железа, проще говоря, в ржавчину, упали на Землю в виде пыли и были разнесены ветром. Поэтому даже мельчайших частиц «железного гостя» на Земле найти не смогли.
– Моделирование поведения различных космических тел в атмосфере Земли поможет более точно предсказывать степень астероидной опасности. В особенности это касается космических объектов размером более двух километров. Именно такие астероиды представляют наибольшую угрозу для нашей цивилизации, – объяснил Сергей Карпов.
Исследования Тунгусского феномена продолжаются. Например, ученым еще предстоит рассчитать амплитуду ударной волны в районе эпицентра в разных условиях и изменение температуры поверхности астероида на длине траектории, развитие во времени процесса прохождения тела в атмосфере, включая его разрушение.
Объясняем по-простому
Допустим, желток яйца – это Земля, а белок – ее атмосфера. Берем яйцо, длинную иглу, и протыкаем яйцо насквозь, не задев желтка. Именно так прошел сквозь атмосферу «Тунгусский астероид». Профессор Карпов сказал, что сравнение точное.
Серьезной науке можно верить
За более чем сто лет, минувших с 1908 года, когда в тунгусской тайге произошло что-то необъяснимое, вокруг этого события нагородили столько всяких теорий и версий, написали столько книг и статей, что одни их краткие анонсы заняли бы много газетных страниц.
По словам Сергея Карпова, на сегодняшний момент существует около ста гипотез, объясняющих, что же произошло. Из них научно обоснованных – может, две-три. Остальные – из области фантастики, а некоторые «версии» – просто псевдонаучная ахинея. Что неудивительно. Тунгусский метеорит всегда притягивал к себе всяких псевдоученых, чудаков и просто сумасшедших.
Вот далеко не полный список самых популярных версий.
– Это был неудачный опыт Николы Теслы по передаче энергии на расстояние.
– Земля столкнулась с компактным облаком космической пыли.
– Это был детонационный взрыв тучи мошкары объемом более 5 кубических километров.
– Крушение летающей тарелки.
– Падение кометы из антивещества.
– Гигантская шаровая молния.
– Выброс газово-грязевой массы из вулканической трубки вблизи Ванавары.
И прочая, прочая…
Но исследование красноярских ученых тем и подкупает, что сделали его именно ученые – серьезные, настоящие, из академических российских научных институтов, а не каких-то шарашкиных контор.
И большой научный мир уже принял нашу новую российскую версию: об этом свидетельствует публикация в авторитетнейшем астрономическом журнале.
