Der Tag, an dem der Himmel explodierte: Sibiriens Tunguska-Rätsel
Gegen 7:14 Uhr am Morgen des 30. Juni 1908 riss der Himmel über einem abgelegenen Streifen sibirischer Taiga auf. Ein Feuerball, den Augenzeugen als heller als die Sonne beschrieben, zog über das Becken des Flusses Podkamennaja Tunguska und explodierte, ohne je den Boden zu berühren, mitten in der Luft. In einem Augenblick wurden rund 2.000 Quadratkilometer uralter Wald, schätzungsweise 80 Millionen Bäume, wie Streichhölzer umgelegt und nach außen gefächert, in einem gewaltigen radialen Muster, das auf einen einzigen Punkt am Himmel zurückwies.
Die Menschen, die dem Ausbruch am nächsten lebten, überlebten und konnten ihn schildern. Auf der Handelsstation Wanawara, etwa 65 Kilometer vom Epizentrum entfernt, saß ein Mann namens Semjon Semjonow auf seiner Veranda, als, wie er sagte, der Himmel entzweibrach und der ganze nördliche Horizont in Flammen zu stehen schien. Er spürte eine Hitzewelle von solcher Wucht, dass er glaubte, sein Hemd brenne, und einen Augenblick später schleuderte ihn eine Druckwelle mehrere Meter von seinem Stuhl und machte ihn kurz bewusstlos.
Nomadisierende ewenkische Rentierhirten der Gegend berichteten Ähnliches. Sie beschrieben Zelte, die in die Luft geschleudert wurden, versprengte und getötete Rentiere und einen Donner, der endlos über die Taiga rollte. In Siedlungen Hunderte Kilometer entfernt zersprangen Fensterscheiben.
Das Ereignis wurde auch von Instrumenten weit außerhalb Russlands aufgezeichnet. Seismographen bis nach Westeuropa registrierten die Erschütterung. Barometer verfolgten die Druckwelle zweimal um den Planeten. Mehrere Nächte lang leuchtete der Himmel über Europa und Asien danach so seltsam, dass Menschen berichteten, sie könnten um Mitternacht im Freien Zeitung lesen, und die ungewöhnliche Helligkeit wurde in Observatoriumsaufzeichnungen und Zeitungsspalten jener Zeit festgehalten.
Und dann, fast zwei Jahrzehnte lang, fast nichts. Die Explosion hatte einen der unzugänglichsten Winkel des Russischen Reiches getroffen, Hunderte Kilometer von der nächsten Stadt entfernt, und die folgenden Jahre brachten den Ersten Weltkrieg, Revolution und Bürgerkrieg. Keine wissenschaftliche Gruppe erreichte den Ort, solange der gefallene Wald frisch war.
Erst 1927, neunzehn Jahre nach dem Ereignis, gelang es dem Mineralogen Leonid Kulik, die erste wissenschaftliche Expedition an den Ort zu führen. Kulik war überzeugt, er werde einen riesigen Krater und die vergrabenen Überreste eines gewaltigen Eisenmeteoriten finden, womöglich ein Vermögen an Metall für den jungen Sowjetstaat.
Was er fand, war ein anderes Bild. Im Zentrum der Verwüstung standen die Bäume noch aufrecht, aber fast vollständig ihrer Äste und ihrer Rinde beraubt, wie ein Wald geschwärzter Telegrafenmasten. Um dieses stehende Gehölz herum lagen auf Kilometer in alle Richtungen Millionen Bäume, nach außen weisend. Und nirgends, so gründlich Kulik und spätere Teams auch suchten, war ein Krater.
Kulik kehrte in den folgenden Jahren immer wieder an diesen öden Ort zurück. Er machte die ersten Fotografien des entrindeten und gefallenen Waldes, bohrte und grub in den sumpfigen Senken, in denen er vergrabene Bruchstücke vermutete, und ließ in den 1930er Jahren Luftaufnahmen anfertigen, welche die radiale Verwüstung von oben festhielten. Den Krater, dessen Existenz er für sicher hielt, fand er nie, und auch keinen einzigen Meteoriten, der diesen Namen verdient hätte. Er starb 1942 in einem deutschen Kriegsgefangenenlager.
Spätere sowjetische Expeditionen in den 1950er und 1960er Jahren kartierten die gesamte Zerstörungszone. Sie war kein sauberer Kreis, sondern eine große schmetterlingsförmige Narbe, die sich in eine Richtung weit stärker erstreckte als in die andere. Aus dieser Form und aus der Ausrichtung der gefallenen Stämme schätzten die Forschenden, dass das Objekt aus Südosten auf einer flachen, schrägen Bahn hereingekommen war.
Das Fehlen eines Kraters, zunächst rätselhaft, wurde zum Schlüssel der Physik. Das Muster stehender Bäume im Zentrum, umgeben von radialem Fall, zeigte, dass das Objekt den Boden nie erreichte. Es explodierte in der Luft, etwa fünf bis zehn Kilometer hoch, und die Druckwelle traf den Wald nahezu senkrecht von oben, riss den Bäumen unter dem Ausbruch die Äste ab und legte alles Weiterentfernte flach. Das ist eine Luftexplosion, und sie ist heute die etablierte Erklärung für das, was über der Tunguska geschah.
Die Mechanik ist gut verstanden. Ein Körper von vielleicht 50 bis 60 Metern Durchmesser trat mit Dutzenden Kilometern pro Sekunde in die Atmosphäre ein. Der Luftwiderstand zerdrückte und erhitzte ihn, bis er zerfiel, und er setzte seine gewaltige kinetische Energie auf einen Schlag als Feuerball und Druckwelle frei. Die Schätzungen dieser Energie reichen von etwa 10 bis 30 Megatonnen TNT, das Hundertfache der Sprengkraft der über Hiroshima abgeworfenen Bombe. Es bleibt das größte Einschlagsereignis der aufgezeichneten Menschheitsgeschichte.
Die vom Ort geborgenen physischen Spuren sind real, aber sehr klein. Forschende, die Boden und Torf rund um das Epizentrum siebten und das im überlebenden Holz eingeschlossene Harz durchsuchten, berichteten von mikroskopischen Kügelchen aus Silikat und Magnetit, einige mit einem hohen Nickelgehalt, wie er eher mit meteoritischem Material als mit gewöhnlicher Erde einhergeht. Analysen von Torfschichten, die um 1908 abgelagert wurden, ergaben erhöhte Konzentrationen von Iridium, einem in der Erdkruste seltenen, in Asteroiden und Kometen aber vergleichsweise häufigen Element. Das sind Spuren von Staub, nicht von Trümmern. Trotz mehr als eines Jahrhunderts der Suche, Dutzender Expeditionen und unzähliger Bodenproben wurde nie ein bestätigtes, nennenswert großes Bruchstück des Objekts geborgen.
Die moderne Wissenschaft hat seither eine kleinere Ausgabe desselben Ereignisses live beobachtet. Am Morgen des 15. Februar 2013 explodierte ein Asteroid von nur etwa 17 bis 20 Metern Durchmesser über der russischen Stadt Tscheljabinsk mit einer Energie von etwa einer halben Megatonne. Er zerbrach Fenster in der ganzen Region und verletzte mehr als 1.500 Menschen, die meisten durch fliegendes Glas, als sie an die Fenster eilten, um die blendende Spur am Himmel zu sehen. Tscheljabinsk war ein kleiner Bruchteil der Wucht von Tunguska, und die Luftexplosion selbst hinterließ keinen Krater, nur eine Streuung kleiner Meteorite und sehr viel Glasbruch. Von Hunderten Dashcams aufgezeichnet und von seismischen und Infraschallinstrumenten vermessen, gab sie der Wissenschaft den ersten gut dokumentierten Blick auf die Physik einer atmosphärischen Explosion.
Das Tunguska-Ereignis gilt heute als Maßstab für diese Gefahr. Die Vereinten Nationen begehen den 30. Juni, den Jahrestag der Explosion, als Internationalen Tag des Asteroiden.
Schlussfolgerungen und offene Fragen
Die Luftexplosion ist gesichert. Woraus das Objekt bestand, ist es nicht, und die Debatte läuft seit Jahrzehnten.
Das Asteroidenlager verweist auf die nickelreichen, iridiumhaltigen Mikrokügelchen und auf die schiere örtliche Gewalt des Ausbruchs und plädiert für einen dichten, steinigen Körper, der hoch in der Luft zerbarst. Seine Schwäche ist das nahezu vollständige Fehlen makroskopischer Meteoritenbruchstücke, die ein steiniger Asteroid über die Einschlagszone verstreut haben sollte.
Das Kometenlager, verbunden mit dem sowjetischen Astronomen Wassili Fessenkow und anderen, entgegnet, das Objekt habe gerade deshalb kein Gestein hinterlassen, weil es überwiegend aus Eis und Staub bestand, ein zerbrechlicher Klumpen gefrorener flüchtiger Stoffe, der im Feuerball vollständig verdampfte. Manche Vertreter gehen weiter und verknüpfen Tunguska mit dem Kometen Encke und dem Meteorstrom der Beta-Tauriden und weisen darauf hin, dass Zeitpunkt und scheinbare Anflugrichtung zu einem von diesem Kometen abgestoßenen Bruchstück passen. Diese Theorie erklärt den leeren Boden, und der Staub, den sie hoch in die Atmosphäre eingetragen hätte, würde die leuchtenden europäischen Nächte erklären. Ihre Schwäche sind die Mikrokügelchen und das Iridium, die eher nach der Signatur eines Gesteinskörpers aussehen, sowie die ungeheure, so tief in der Atmosphäre freigesetzte Energie, die viele Modellierer leichter mit einem dichteren Stein vereinbaren.
Eine Forschungslinie hat behauptet, das fehlende Bruchstück gefunden zu haben. 2007 argumentierte ein italienisches Team, der Tschekosee, ein kleiner, auffällig tiefer, trichterförmiger See etwa acht Kilometer nordnordwestlich des Epizentrums, könne ein verborgener Einschlagkrater sein, ausgeschlagen von einem überlebenden Stück des Objekts. Das wäre der physische Beweis, nach dem alle seit einem Jahrhundert suchen. Spätere Untersuchungen der Seesedimente legten nahe, dass er durchaus älter als 1908 sein könnte, und die Behauptung bleibt umstritten statt bestätigt.
Um diese nüchternen Streitfragen herum wirbelte stets ein Nebel merkwürdigerer Vorschläge, und sie verdienen eine ehrliche Abwägung. 1965 brachten der Nobelpreisträger Willard Libby und Kollegen die Idee auf, ein Brocken Antimaterie habe sich in der Atmosphäre vernichtet; der Gedanke scheiterte, weil ein solches Ereignis einen deutlichen radioaktiven Fingerabdruck hätte hinterlassen müssen, der nie überzeugend gefunden wurde. 1973 schlugen die Physiker Albert Jackson und Michael Ryan vor, ein winziges Schwarzes Loch sei durch die Erde gefahren, doch ein über Sibirien eingetretenes Schwarzes Loch hätte irgendwo im Nordatlantik wieder austreten müssen, und ein solches Austrittsereignis wurde nie registriert. Andere vertreten weiterhin Nikola Teslas imaginären Todesstrahl oder den Absturz eines außerirdischen Raumschiffs, Ideen ohne jeden physischen Beleg, die vor allem deshalb fortleben, weil sie sich nie ganz widerlegen lassen. Jede dieser Theorien hat dieselbe Form: Sie erklärt das Drama und ignoriert die Daten.
Was wirklich unerklärt bleibt, ist enger, als die wildesten Behauptungen nahelegen, und hartnäckiger. War das Tunguska-Objekt ein steiniger Asteroid oder ein Kometenbruchstück? Woraus genau bestand es, und wie groß war es wirklich? Und warum hinterließ es auf 2.000 Quadratkilometern zerschmetterten und versengten Waldes kein einziges eindeutiges Stück von sich, nur mikroskopischen Staub? Eine Theorie besagt, dass es nie viel festen Körper zu bergen gab, dass ein locker gebundener Trümmerhaufen oder ein eisiges Kometenfragment genau das taten, was die Physik für ein solches Ding vorsieht, und sich in einem einzigen Blitz vollständig auflösten. Trifft das zu, wird der größte kosmische Einschlag der aufgezeichneten Geschichte bleiben, was er heute ist: ein Fall, der fast vollständig aus der Richtung rekonstruiert wurde, in die die toten Bäume fielen.