Тунгусский метеорит – «космическая бомба»

ТУНГУССКИЙ МЕТЕОРИТ – «КОСМИЧЕСКАЯ БОМБА»

Совершенно уникальное явление произошло утром 30 июня 1908 г. на Подкаменной Тунгуске. Очевидцы видели в небе над сибирской тайгой появление яркого огненного шара. Он пролетел над Ангарой и ушел в таежные дебри. Свидетели взрыва Тунгусского метеорита эвенки рассказывали, что яркая вспышка света расколола небо, над лесом поднялся столб огня, гром страшной силы сотрясал тайгу, загорелись поваленные на огромной площади деревья.

Как выяснилось позже, при исследовании данного феномена, приборы многих обсерваторий зафиксировали вторжение «космического гостя». Так сейсмографы в Иркутске отметили землетрясение, а магнитометр - возмущение геомагнитного поля. Микробарографы метеостанций Сибири, Германии, Англии, Америки и Индонезии зарегистрировали ударную воздушную волну, обогнувшую Земной шар.

Наступившая после Тунгусской катастрофы ночь ознаменовалась необычным свечениям неба. Это явление наблюдали во многих городах России и Западной Европы. Некоторые фотолюбители сделали ночные снимки, воспользовавшись загадочным освещением.

Все сведения говорили о том, что в сибирской тайге упал крупный метеорит. И вот в 1927 г. на его поиски отправилась экспедиция под руководством А.Л.Кулика. Но ученому первопроходцу так и не удалось обнаружить как в первой, так и в последующих трех экспедициях ни одного осколка небесного камня.

Продолжающийся до сих пор упорный труд исследователей не дал однозначного ответа на природу Тунгусского феномена. Наибольшее признание получила кометная гипотеза, достаточно полно объясняющая сложный комплекс явлений, произошедших в районе катастрофы. Но остаются еще вопросы к подходам механизма взрыва кометоида и его химическому составу.

ВЗРЫВ

Особое внимание ученых к данной теме связано с открытием в газовых оболочках комет и дальнем космосе высокомолекулярных соединений, что в корне меняет представление о происхождении жизни на Земле. Немаловажное значение в истории нашей планеты также отводится космическим катастрофам. Например, одна из возможных причин гибели динозавров объясняется падением огромного метеорита или кометы.

Прошли уже более ста лет, но тайга в районе катастрофы еще не залечила свою рану. Среди выросшего нового леса сохранились сломы-расщепы с отброшенными взрывом стволами, указывающими направление в особую точку – эпицентр. Непосредственно под зоной взрыва уцелели хлысты «телеграфника» - мертвого леса, оставшегося на корню.

Космическим телом, вторгшимся в район Подкаменной Тунгуски, согласно анализу проб, мог быть каменный метеорит с большим содержанием органики (углистый хондрит) или малая комета. Небольшая концентрация в катастрофном слое почвы силикатных шариков с примесью металлов свидетельствует в пользу последней, состоящей в основном из летучих соединений.

Полагаем, что в состав замороженных соединений ядра конгломерата входили взрывчатые смеси и возможно вещества. Следовательно, Тунгусский метеорит согласно версии – «космическая бомба». Когда комета вторглась в плотный слой атмосферы (к этому моменту вскрылась ее внутренняя часть, так как наружный слой, загрязненный силикатами, обгорел), резко повысилась температура поверхности, а аэродинамическое давление достигло критического давления, что привело к детонации и практически мгновенному точечному химическому взрыву.

КОНТУРЫ ГИПОТЕЗЫ

В настоящее время состав тела комет определяется эмиссионным спектром газовой атмосферы, окружающей ядро, и пролетающими вблизи космическими зондами. В результате многолетних исследований были обнаружены: атомы водорода, кислорода, углерода и металлов; радикалы, молекулы и ионы ряда химических соединений, а также пыль - силикаты.

Считается, что атомарные элементы, активные радикалы и ионы входят состав родительских молекул, из которых состоит твердое ядро кометы с включением силикатов. Распад родительских молекул вызывает солнечная радиация, после их испарения вблизи светила. В качестве родительских молекул были предложены простые конденсированные газы: воды, метана, аммиака, углекислого газа, окиси азота, закиси азота, ацетилена и более сложные соединения: синильная кислота, муравьиный и уксусный альдегиды и кислоты, аминокислоты и др.

Основная идея гипотезы заключается в следующем: не все атомы, радикалы и ионы в хвостах и головах комет являются осколками родительских молекул. Замороженные при низких температурах: атомарный кислород, водород, углерод, металлы и активные радикалы представляют очень мощную взрывчатую смесь. Для выше перечисленных веществ при вступлении в какую либо реакцию требуется малая затрата энергии на активацию. Кроме замороженных смесей в состав тела кометы, возможно, входят и взрывчатые вещества.

Раскрыты причины загадочных взрывов, которые происходили на химических заводах с криогенными установками (глубокого охлаждения), когда их начинали размораживать. В Московском институте специально проводили эксперименты с замораживанием олефинов. Когда замороженную до -70 градусов смесь олефинов с двуокисью азота разогревали на десяток-другой градусов, она взрывалась.

У экспериментаторов возникала догадка, истолковывающая странное поведение этих смесей по аналогии со свойствами замороженных радикалов. Были установлены закономерности квазирадикального присоединения для конденсированных систем на детальном изучении у смеси пропилена с двуокисью азота. Следовательно, имеются и другие составы замороженных смесей, способных к детонации, считавшиеся ранее невзрывающимися.

КРАТЕРЫ

В результате поиска материальных свидетельств существования взрывающихся комет, мы обратили внимание на лучевые системы кратеров. Если «космические бомбы» реальны, то они падают не только на Землю, но и на другие планеты и их спутники. Очевидно, на небесных телах, не имеющих атмосферы, следует искать следы предполагаемых «бомбардировок». Наиболее подходящими из них являются Луна и Меркурий, поверхности которых буквально усеяны кратерами. Считается, что подавляющее большинство кратеров ударного происхождения. Например, при ударе с космической скоростью каменного метеорита о поверхность планеты, он мгновенно тормозится, и вся его кинетическая энергия переходит в тепло. Метеорит полностью разрушается, в это время молекулы его вещества представляют собой сильно сжатый газ, который взрывоподобно расширяется. В районе взрыва образуется кольцевой вал с углублением – кратер.

В случае падения «космической бомбы», в начальный период возникает обычный тепловой взрыв, так как скорость соударения выше протекания химических реакций, затем следует химический. В результате вещество кометы разбрасывается на сотни и даже тысячи километров, с образованием сложной системы светлых лучей, почти радиально расходящихся от образовавшегося кратера. Следовательно, лучевая система должна состоять из тонкого слоя кометного вещества на поверхности планеты, по причине того, что летучие соединения, составляющие основную долю, после взрыва рассеиваются в мировое пространство. Оставшийся на поверхности тонкий слой в виде лучей представляет собой смесь силикатов с металлами. Радиолокация поверхности Луны выявляет повышенную отражательную способность светлых образований, что однозначно указывает на увеличенное содержание металлов в лучевых системах.

Не все кометарные тела находились в одинаковых условиях образования, следовательно, одни могут содержать большое количество взрывчатых смесей и веществ, другие – малое или вовсе не иметь. Это согласуется с размерами лучевых систем, так некоторые сравнительно малые кратеры располагают сильно развитой структурой, и наоборот, более крупные – не очень. Тогда невзрывающиеся кометарные тела, после столкновения и ударного взрыва, оставляют на поверхности планеты кратеры со светлыми ореолами. Кратеры, имеющие лучевую систему, являются относительно молодыми образованиями, так как их кольцевые валы не успели подвергнуться разрешительному воздействию. Более старые лучевые системы за миллионы лет были засыпаны метеоритным веществом и пылью, образовывавшейся в результате ударных процессов.

ВЗРЫВЫ СВЕРХНОВЫХ

Сравнительный спектральный анализ газовых атмосфер комет с газопылевыми туманностями, расширяющимися оболочками от взрыва новых и сверхновых звезд показывает близость их химического состава. Это свидетельствует о возможности образования комет и за пределами границ Солнечной системы в этих галактических объектах. К настоящему времени в межзвездном пространстве обнаружено прядка шестидесяти видов сложных молекул и многоатомных органических соединений.

Одним из вероятных поставщиков «космических бомб» являются оболочки взорвавшихся звезд. В начальный период, когда выброшенная материя представляет охлаждающуюся плазму, происходит ее нейтрализация – образование атомарных элементов, радикалов, различных молекул. После угасания сверхновой, в расширяющейся оболочке начинаются процессы конденсации вышеперечисленных соединений. В центрах конденсации при низких температурах и наличии примесей уже не могут происходить химические реакции, ввиду недостатка энергии на активацию. Сформировавшиеся кометные ядра, вследствие высокой скорости разлета, покидают окрестности остатка сверхновой и навсегда уходят в межзвездное пространство.

Наиболее известным астрономическим объектом из расширяющихся оболочек является Крабовидная туманность – сложное волокнистое образование, результат сравнительно недавней (1054 г.) вспышки сверхновой. Только одна подобная взорвавшаяся звезда может поставить большое количество комет, а таких взрывов за время существования Вселенной было немало. Следовательно, в Млечном Пути имеется достаточно много блуждающих ледяных тел. С этой позиции можно объяснить иногда имеющее место массовое появление комет, получившее название «кометных ливней», связанных в прошлом с различными вспышками звезд.

ОТПЕЧАТОК ВЗРЫВА

Под воздействием солнечного излучения в поверхностном слое ядра периодических комет, летучие соединения из твердого фазового состояния переходят в газообразное, образуя голову и хвост. По этой причине ядро постепенно покрывается тугоплавким пористым слоем с повышенной теплоизоляцией. Он состоит в основном из водяного льда, силикатов. В более глубоких реликтовых слоях конгломерата наличие других соединений, взрывчатых смесей и веществ значительно больше. Следовательно, микроудары небольших частиц о поверхность кометы не могут создать в ее теле ударную волну достаточной мощности для возникновения детонации. Вероятность столкновения кометы с астероидом, с учетом малого размера этих небесных объектов, очень мала, а вот планеты и их спутники - относительно крупные «мишени». В рассматриваемом случае Тунгусский метеорит взорвался при вхождении в плотный слой атмосферы Земли.

Взрыв движущегося со скоростью 20 – 40 км/с болида в атмосфере привел к очень резкому торможению массы его вещества, представлявшей на этот момент быстро расширяющейся высокотемпературный сильно сжатый газ. Химическая и кинетическая энергия небесного тела перешли в излучение и ударные волны. Если в начальной фазе торможения преобладала цилиндрическая волна, то в конечной точке – сферическая.

Не следует считать, что для взрыва кометы необходимо большое наличие взрывчатых смесей. В данном случае достаточно содержания нескольких процентов от общей массы для практически мгновенного разрушения тела, а остальное довершила его огромная кинетическая энергия. В противном случае космический объект массой в миллионы тонн протаранил бы атмосферу Земли с распадом на фрагменты.

В процессе изучения уникального явления, исследователи уделяли особое внимание достоверной информации: вывалу леса, лучевому ожогу растительности и возникшему пожару в районе катастрофы. Характер этих повреждений позволяет установить механизм взрыва Тунгусского метеорита. Некоторые авторы, разрабатывающие данную тему, оценивают высоту, на которой произошел взрыв, в 5-6 км. Они считают, что в эпицентре вывала при точечном взрыве, а таковой предполагает наша версия, действие ударной волны должно быть большим, а на удалении 20 км и далее меньшим, чем это наблюдается на практике. Аналогичный вывод они приводят и для лучевого ожога. Но если предположить, что более мощный взрыв произошел выше 10 км, то разность энергий ударной волны, дошедшей эпицентра и границ вывала, будет значительно меньшей, чем в первом случае, и становится в соответствие с фактической картиной вывала. С увеличением высоты взрыва это утверждение справедливо и для лучевого ожога.

Отпечаток, оставленный взрывом Тунгусского метеорита на лесном массиве, образует зону вывала деревьев, напоминающую очертания бабочки. В районе эпицентра располагается зона оставшегося на корню мертвого хлыстового леса, получившего название «телеграфника». Образование этой области связано с высотным взрывом, на что одним из первых обратил внимание писатель-фантаст А.П. Казанцев. Ударная воздушная волна оборвала крону, сучья и даже кору деревьев, расположенных непосредственно под взрывом, а деревья, расположенные вне этой зоны, она повалила, так как действовала на них не вертикально, а под углом. Форма вывала определилась в результате воздействия двух ударных волн: баллистической и сферической.

В 60-е годы М.А. Цыкулин и Н.Т. Зоткин провели в специальной камере серию опытов по взаимодействию ударных волн. Действие расходящейся баллистической волны моделировалось взрывом натянутого под углом детонирующего шнура, а сферической – концевым зарядом. При наклоне шнура в 20-30 градусов и определенных значениях мощности зарядов получили согласие лабораторного вывала с реальной «бабочкой». Проведенные эксперименты довольно точно соответствуют взрыву «космической бомбы» в атмосфере земли.

Значения высоты и энергии любого высотного взрыва – два взаимосвязанных параметра, влияющих на масштаб физического воздействия и повреждений поверхности земли. Если достаточно точно не известен один из них, то определение второй величины становится затруднительным. План вывала леса на Подкаменной Тунгуске позволяет найти простое решение для определения высоты взрыва без учета его энергии. Это решение можно применить и для любого иного, оставившего аналогичные повреждения лесного массива. Согласно расчетам, выполненным по значениям радиусов зон «телеграфника» и вывала деревьев, взрыв Тунгусского метеорита произошел на высоте 11-12 км.

Лабораторные испытания дают завышенные значения критических напряжений для болидов (углистых хондритов и кометарных тел), разрушающихся или заканчивающих полет яркой вспышкой в атмосфере Земли. Очевидно, на малые космические тела кроме скоростного напора влияют и другие факторы, вызывая преждевременный распад. Таковыми являются: возникающая большая разность температур поверхностного слоя по отношению к центральной части тела, а также интенсивное испарение и выход под давлением из внутренних структур летучих соединений, в результате создаются собственные напряжения, разрушающие болид. Не следует исключать из этого списка и фактор химического микровзрыва для метеорных тел, в состав которых входят взрывчатые смеси.

Крупные тела в процессе атмосферного полета по причине низкой теплопроводности и скоротечности событий не могут прогреться на большую глубину. Следовательно, названные факторы разрушают только поверхность болида. Раздробленный и горящий материал наружного слоя улучшает аэродинамическую обтекаемость, тем самым уменьшает давление набегающего потока воздуха на само тело. С учетом вышеизложенного оценивается реальная возможность входа Тунгусской кометы диаметром 100-200 м в более плотный слой атмосферы Земли, где при резком повышении лобового давления до критического значения произошла детонация и взрыв ядра-конгломерата.

ЗАГАДОЧНОЕ СВЕЧЕНИЕ НЕБА

Свечение неба, охватившее обширную территорию в ночь с 30 июня на 1 июля 1908г., связано с Тунгусским метеоритом. Вероятность совпадения двух крупномасштабных явлений практически исключена. Многие авторы по данному феномену отмечают, что хвост и кома кометы, а также пылевой рой не могли вызвать свечения по причине большой разреженности или невозможности попадания в атмосферу Европы. Не реален и перенос пыли ветром от места катастрофы за 12-18 часов на расстояние в тысячи километров.

Столь мощный взрыв кометы на высоте 11-12 км вполне может произвести газопылевой выброс на расстояние порядка 110-700 км. Для этого достаточно начальной скорости расширения газов 3-5 км/с, с учетом преодоления воздуха, находящегося выше точки взрыва. Земной шар, вращаясь с запада на восток, полностью увлекает атмосферу. Следовательно, продукты взрыва, оказавшиеся в ближнем космосе и не успевшие получить импульса вращения планеты, перемещались относительно поверхности Земли в западном направлении и, оседая в течение ряда часов, рассеялись в верхних слоях атмосферы.

Часть газопылевого выброса, двигавшаяся вертикально вверх, поднялась гораздо выше, нежели та, которая распространялась под углом. Следовательно, аномальное свечение неба должно иметь удлиненную клиновидную форму: широкую вначале от места катастрофы и более узкую - в западной Европе. На карте, составленной по документальным свидетельствам, клиновидная полоса свечения тянется строго на запад и находится в согласии с излагаемой версией.

Со временем, за счет перемещения воздушных масс, мелкая фракция пыли метеорита выпала фактически на всей поверхности Земли. Например: не только катастрофный слой торфа в районе эпицентра взрыва, но и слой льда 1909 г. в Антарктиде резко обогащен иридием. Это считается глобальным проявлением Тунгусской катастрофы.

Содержание иридия является надежным признаком космогенности: во всех космических объектах его содержится на три – четыре прядка больше, чем в земной коре. К числу глобальных эффектов можно отнести также понижение прозрачности атмосферы, зарегистрированное летом 1908 г. в Америке, вызванное газами взорвавшегося Тунгусского тела.

Предлагаемая гипотеза, на взгляд авторов, наиболее полно объясняет комплекс явлений, произошедших на Подкаменной Тунгуске, позволяет расширить сложившиеся представления на природу кометарных тел и выявить новый источник космических катастроф в истории Земли.

04.08.2010 г. /Василий и Владимир Стрижак/ г. Речица, Гомельская обл.