День, когда взорвалось небо: сибирская загадка Тунгуски
Около 7:14 утра 30 июня 1908 года небо над глухим участком сибирской тайги словно разорвалось. Огненный шар, который очевидцы называли ярче солнца, пронёсся над бассейном реки Подкаменная Тунгуска и, так и не коснувшись земли, взорвался в воздухе. В одно мгновение около 2 000 квадратных километров древнего леса, по оценкам 80 миллионов деревьев, легли, как спички, раскинувшись наружу гигантским радиальным узором, который указывал назад, к одной точке в небе.
Люди, жившие ближе всего к взрыву, выжили и смогли его описать. На фактории Ванавара, примерно в 65 километрах от эпицентра, человек по имени Семён Семёнов сидел на крыльце, когда, по его словам, небо раскололось надвое и весь северный горизонт будто загорелся. Он ощутил волну жара такой силы, что подумал, будто на нём горит рубаха, а мгновение спустя ударная волна отбросила его на несколько метров от стула и на миг лишила сознания.
Кочевники-эвенки в этих местах давали схожие показания. Они рассказывали о чумах, взлетевших в воздух, о разбежавшихся и погибших оленях и о громе, что катился без конца над тайгой. Окна лопались в поселениях за сотни километров.
Событие отметили и приборы далеко за пределами России. Сейсмографы даже в Западной Европе зафиксировали толчок. Барометры проследили волну давления дважды вокруг планеты. Несколько ночей после этого небо над Европой и Азией светилось так странно, что люди сообщали, будто могли читать газету на улице в полночь, и необычная яркость была отмечена в записях обсерваторий и газетных колонках того времени.
А потом почти два десятилетия почти ничего. Взрыв пришёлся на один из самых труднодоступных уголков Российской империи, за сотни километров от ближайшего города, а последующие годы принесли Первую мировую войну, революцию и Гражданскую войну. Ни одна научная партия не добралась до места, пока поваленный лес был свежим.
Лишь в 1927 году, девятнадцать лет спустя, минералогу Леониду Кулику удалось возглавить первую научную экспедицию к месту события. Кулик был убеждён, что найдёт гигантский кратер и погребённые остатки колоссального железного метеорита, быть может, целое состояние в металле для молодого советского государства.
То, что он нашёл, было иным. В самом центре разрушений деревья стояли вертикально, но были почти начисто лишены ветвей и коры, словно лес почерневших телеграфных столбов. Вокруг этой стоящей рощи на километры во все стороны лежали миллионы деревьев, указывая наружу. И нигде, как ни искали Кулик и последующие группы, не было кратера.
Кулик возвращался в это пустынное место снова и снова в последующие годы. Он сделал первые фотографии оголённого и поваленного леса, бурил и копал в болотистых западинах, которые подозревал в том, что они скрывают погребённые обломки, а в 1930-х организовал аэрофотосъёмку, запечатлевшую радиальное опустошение сверху. Он так и не нашёл кратера, в существовании которого был уверен, ни единого метеорита, достойного этого имени. Он умер в 1942 году в немецком лагере для военнопленных.
Более поздние советские экспедиции 1950-х и 1960-х годов нанесли на карту всю зону разрушений. Это был не аккуратный круг, а огромный шрам в форме бабочки, вытянутый в одном направлении куда сильнее, чем в другом. По этой форме и по ориентации упавших стволов исследователи оценили, что тело пришло с юго-востока по пологой наклонной траектории.
Отсутствие кратера, поначалу озадачивавшее, стало ключом к физике. Картина стоящих в центре деревьев, окружённых радиальным падением, показала, что тело вообще не достигло земли. Оно взорвалось в воздухе, на высоте пяти-десяти километров, и взрыв обрушился на лес почти прямо сверху, обломив ветви с деревьев под вспышкой и повалив всё, что было дальше. Это воздушный взрыв, и сегодня он общепринятое объяснение того, что произошло над Тунгуской.
Механика хорошо понята. Тело диаметром, быть может, от 50 до 60 метров вошло в атмосферу со скоростью в десятки километров в секунду. Сопротивление воздуха раздавило и разогрело его, пока оно не распалось, и оно высвободило свою колоссальную кинетическую энергию разом, огненным шаром и волной давления. Оценки этой энергии колеблются примерно от 10 до 30 мегатонн в тротиловом эквиваленте, в сотни раз мощнее бомбы, сброшенной на Хиросиму. Это по-прежнему крупнейшее импактное событие в письменной истории человечества.
Вещественные следы, извлечённые с места, реальны, но крайне малы по масштабу. Исследователи, просеивавшие почву и торф вокруг эпицентра и разбиравшие смолу, застывшую в уцелевших деревьях, сообщали о микроскопических шариках силиката и магнетита, некоторые с высоким содержанием никеля, характерным скорее для метеоритного вещества, чем для обычной земли. Анализ торфяных слоёв, отложившихся около 1908 года, выявил повышенные концентрации иридия, элемента, редкого в земной коре, но сравнительно частого в астероидах и кометах. Это следы пыли, а не обломков. Несмотря на более чем век поисков, десятки экспедиций и бесчисленные пробы грунта, ни одного подтверждённого крупного фрагмента тела так и не извлечено.
С тех пор наука наблюдала уменьшенную версию того же события вживую. Утром 15 февраля 2013 года астероид всего около 17-20 метров в поперечнике взорвался над российским городом Челябинском с энергией примерно в полмегатонны. Он выбил окна по всему региону и ранил более 1 500 человек, большинство порезаны разлетевшимся стеклом, когда бросились к окнам взглянуть на слепящий след в вышине. Челябинск был малой долей мощности Тунгуски, и сам воздушный взрыв не оставил кратера, лишь россыпь мелких метеоритов и множество битого стекла. Записанный сотнями автомобильных регистраторов и измеренный сейсмическими и инфразвуковыми приборами, он дал учёным первый хорошо задокументированный взгляд на физику атмосферного взрыва.
Тунгусское событие признано сегодня эталоном этой опасности. Организация Объединённых Наций отмечает 30 июня, годовщину взрыва, как Международный день астероида.
Выводы и открытые вопросы
Воздушный взрыв установлен. Из чего состояло тело, не установлено, и спор идёт десятилетиями.
Лагерь астероида указывает на богатые никелем, несущие иридий микросферы и на саму местную ярость взрыва и отстаивает плотное каменное тело, разрушившееся высоко в воздухе. Его слабость почти полное отсутствие макроскопических метеоритных обломков, которые каменный астероид, казалось бы, должен был разбросать по зоне поражения.
Лагерь кометы, связанный с советским астрономом Василием Фесенковым и другими, отвечает, что тело не оставило камня именно потому, что состояло в основном из льда и пыли, хрупкого кома замёрзших летучих веществ, полностью испарившегося в огненном шаре. Некоторые сторонники идут дальше и связывают Тунгуску с кометой Энке и метеорным потоком Бета-Тауриды, отмечая, что время и видимое направление прихода подходят осколку, отделившемуся от этой кометы. Эта теория объясняет пустую землю, а пыль, которую она забросила бы высоко в атмосферу, объяснила бы светящиеся европейские ночи. Её слабость микросферы и иридий, которые больше похожи на подпись каменного тела, и огромная энергия, высвобожденная так низко в небе, которую многие моделисты легче примиряют с плотным камнем.
Одно направление исследований заявляло, что нашло недостающий обломок. В 2007 году итальянская группа заявила, что озеро Чеко, небольшое, необычно глубокое, воронкообразное озеро примерно в восьми километрах к северо-северо-западу от эпицентра, может быть скрытым ударным кратером, выбитым уцелевшим куском тела. Это было бы тем вещественным доказательством, которое ищут век. Более поздние исследования донных отложений озера позволили предположить, что оно вполне может быть старше 1908 года, и утверждение остаётся спорным, а не подтверждённым.
Вокруг этих трезвых споров всегда клубился туман более странных предложений, и их стоит честно взвесить. В 1965 году нобелевский лауреат Уиллард Либби с коллегами выдвинул идею, что кусок антивещества аннигилировал в атмосфере; замысел рухнул, потому что такое событие должно было оставить отчётливый радиоактивный отпечаток, который так и не был убедительно найден. В 1973 году физики Альберт Джексон и Майкл Райан предположили, что сквозь Землю прошла крохотная чёрная дыра, но чёрная дыра, вошедшая над Сибирью, должна была вылететь снова где-то в Северной Атлантике, и никакого события выхода зафиксировано не было. Другие до сих пор отстаивают воображаемый луч смерти Николы Теслы или крушение инопланетного корабля, идеи, не несущие ровно никаких физических доказательств и живущие в основном потому, что их никогда нельзя до конца опровергнуть. У каждой из этих теорий одна и та же форма: она объясняет драму и игнорирует данные.
То, что действительно остаётся необъяснённым, уже, чем предполагают самые дикие версии, и упрямее. Был ли тунгусский объект каменным астероидом или осколком кометы? Из чего именно он состоял и насколько велик был на самом деле? И почему на 2 000 квадратных километрах разбитого и опалённого леса он не оставил ни единого однозначного куска себя, только микроскопическую пыль? Одна теория гласит, что твёрдого тела попросту почти и не было, что рыхлая груда обломков или ледяной осколок кометы сделали ровно то, что, по словам физики, такая вещь и должна сделать, и уничтожили себя целиком в единственной вспышке. Если это верно, крупнейшее космическое столкновение в письменной истории останется тем, чем оно является сегодня: делом, восстановленным почти целиком по тому, в какую сторону упали мёртвые деревья.