30 июня 1908 года взрыв прогремел в воздухе над глухим лесом в Сибири, возле реки Подкаменная Тунгуска. Говорят, огненный шар был шириной в 50-100 метров. Он уничтожил 2000 квадратных километров тайги, повалив под 80 миллионов деревьев. С тех пор прошло больше ста лет — это был самый мощный взрыв в задокументированной истории человечества — но ученые до сих пор пытаются выяснить, что в точности произошло.
Тогда земля ходила ходуном. В ближайшем городе в 60 километрах повылетали стекла из окон. Жители даже почувствовали тепло взрыва.
К счастью, область, в которой произошел этот массивный взрыв, была малонаселенной. Никто не погиб, если судить по сводкам, только один местный оленевод умер после того, как его бросило на дерево взрывом. Сотни оленей также превратились в обугленные тушки.
Один из очевидцев рассказывал, что «небо раскололось надвое и высоко над лесом вся северная часть неба была охвачена огнем. И тогда раздался взрыв в небе и мощный треск. За ним последовал шум, будто камни падают с неба или пушки стреляют».
Тунгусский метеорит — так окрестили это событие — стал мощнейшим в истории: он произвел в 185 больше энергии, чем атомная бомба в Хиросиме (а по некоторым оценкам, еще больше). Сейсмические волны зарегистрировали даже в Великобритании.
Тем не менее, спустя сто лет ученые до сих пор задаются вопросом о том, что именно произошло в тот роковой день. Многие убеждены, что это был астероид или комета. Но практически никаких следов крупного внеземного объекта не было обнаружено — только следы взрыва — что проложило дорожку для разнообразных теорий (в том числе и заговора).
Тунгуска находится далеко в Сибири, и климат там не самый ламповый. Длинная злая зима и очень короткое лето, когда почва превращается в мутное и неприятное болото. По такой местности очень тяжело передвигаться.
Когда раздался взрыв, никто не осмелился исследовать место происшествия. Наталья Артемьева из Института планетарных наук в Тусоне, штат Аризона, говорит, что у российских властей тогда были более насущные проблемы, чтобы праздно удовлетворять научное любопытство.
Политические страсти в стране нарастали — Первая мировая война и революция случились очень скоро. «Даже в местных газетах было не так много публикаций, не говоря уже о Санкт-Петербурге и Москве», говорит она.
Несколькими десятилетиями спустя, в 1927 году, команда под руководством Леонида Кулика наконец посетила место взрыва. Он наткнулся на описание события шестью годами ранее и убедил власти, что поездка будет стоит свеч. Оказавшись на месте, Кулик даже через двадцать лет после взрыва обнаружил очевидные следы катастрофы.
Он нашел огромную область поваленных деревьев, которая растянулась на 50 километров в странной форме бабочки. Ученый предположил, что в атмосфере взорвался метеор из космоса. Но его смутило, что метеор не оставил никакого кратера — да и вообще, самого метеора не осталось. Чтобы объяснить это, Кулик предположил, что зыбкая почва была слишком мягкой, чтобы сохранить следы удара, и, следовательно, обломки, оставшиеся после столкновения, также были погребены.
Кулик не терял надежду найти остатки метеорита, о чем писал в 1938 году. «Мы могли бы найти на глубине в 25 метров измельченные массы этого никелистого железа, отдельные куски которого могли бы весить сто-двести метрических тонн».
Позже русские исследователи заявили, что это была комета, а не метеор. Кометы — это большие куски льда, а не камня, как метеориты, поэтому этим можно было бы объяснить отсутствие фрагментов инородного камня. Лед начал испаряться уже на входе в атмосферу Земли и продолжал испаряться до самого момента столкновения.
Но на этом споры не прекратились. Поскольку точная природа взрыва была неясной, диковинные теории продолжали появляться одна за другой. Некоторые предположили, что Тунгусский метеорит был результатом столкновения материи и антиматерии. Когда это происходит, частицы аннигилируют и испускают много энергии.
Другое предложение заключалось в том, что взрыв был ядерным. Еще более нелепое предложение винило инопланетный корабль, который разбился в поисках пресной воды на озере Байкал.
Как и следовало ожидать, ни одна из этих теорий не выстрелила. И в 1958 году экспедиция к месту взрыва обнаружила крошечные остатки силиката и магнетита в почве.
Дальнейший анализ показал, что в них было много никеля, который часто находится в метеоритной породе. Все указывало на то, что это был метеорит, — и К. Флоренский, автор доклада на тему этого события от 1963 года, очень хотел отсечь другие, более фантастические теории:
«Хотя я понимаю преимущества сенсационного привлечения внимания публики к этой проблеме, следует подчеркнуть, что этот нездоровый интерес, который возник как результат искажения фактов и дезинформации, никогда нельзя использовать как основу содействия научному знанию».
Но это не мешало другим придумывать еще более сомнительные идеи. В 1973 году в авторитетном журнале Nature была опубликована статья, в которой предположили, что к этому взрыву привело столкновение черной дыры с Землей. Теорию очень быстро оспорили.
Артемьева говорит, что идеи вроде этой — обычный побочный продукт человеческой психологии. «Люди, которые любят тайны и «теории», как правило, не слушают ученых», говорит она. Большой взрыв в сочетании с дефицитом космических останков — благодатная почва для такого рода спекуляций. Она также говорит, что ученые должны взять на себя определенную ответственность, поскольку слишком долго тянули с анализом места взрыва. Их больше заботили астероиды побольше, которые могли вызвать глобальные вымирания, вроде астероида, который оставил кратер Чиксулуб. Благодаря ему, 66 миллионов лет назад вымерли динозавры.
В 2013 году группа ученых положила конец большей части спекуляций предыдущих десятилетий. Под руководством Виктора Красныци из Национальной академии наук Украины ученые проанализировали микроскопические образцы камней, собранных на месте взрыва в 1978 году. Камни имели метеоритное происхождение. Что особенно важно, проанализированные фрагменты были извлечены из слоя торфа, который был собран еще в 1908 году.
В этих образцах нашли следы углеродного минерала — лонсдейлита — кристаллическая структура которого напоминает алмаз. Конкретно этот минерал образуется, когда графитосодержащая структура вроде метеорита врезается в Землю.
«Наше исследование образцов из Тунгуски, а также исследования многих других авторов показали метеоритное происхождение Тунгусского события, — говорит Красныця. — Мы полагаем, что в Тунгуске не произошло ничего паранормального».
Основная проблема, по его словам, заключается в том, что исследователи потратили слишком много времени на поиски больших кусков породы. «Нужно было искать очень маленькие частицы», вроде тех, что изучала его группа.
Но и этот вывод не был окончательным. Метеоритные дожди случаются часто. Многие мелкие метеориты могли попасть на Землю незамеченными. Образцы метеоритного происхождения вполне могли пройти такой путь. Некоторые ученые также поставили под сомнение то, что торф был собран в 1908 году.
Даже Артемьева говорит, что ей нужно пересмотреть свои модели, чтобы понять полное отсутствие метеоритов в Тунгуске. И все же, в соответствии с ранними наблюдениями Леонида Кулика, сегодня широкий консенсус подразумевает, что событие в Подкаменной Тунгуске было вызвано крупным космическим телом, астероидом или кометой, которое столкнулось с атмосферой Земли.
Большинство астероидов имеют достаточно стабильные орбиты; многие из них находятся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Тем не менее «различные гравитационные взаимодействия могут приводить к резкому изменению их орбит», говорит Гарет Коллинз из Имперского колледжа в Лондоне, Великобритания.
Время от времени эти твердые тела могут пересекаться с орбитой Земли, а значит, и сталкиваться с нашей планетой. В тот момент, когда такое тело входит в атмосферу и начинает рассыпаться, оно становится метеором.
Событие в Подкаменной Тунгуске интересно ученым тем, что это был чрезвычайно редкий случай «мегатонного» события — испущенная в процессе взрыва энергия была равна 10-15 мегатоннам тротилового эквивалента, и это по самым скромным оценкам.
Это также объясняет, почему событие было трудно осознать в полной мере. Это единственное событие такого масштаба, которое случалось в новейшей истории. «Поэтому наше понимание ограничено», говорит Коллинз.
Артемьева говорит, что имеются четкие этапы, о которых она рассказала в обзоре, который будет опубликовал в Annual Review of Earth and Planetary Sciences во второй половине 2016 года.
Во-первых, космическое тело вошло в нашу атмосферу на скорости 15-30 км/с.
К счастью, наша атмосфера отлично нас защищает. «Она разорвет на части камень размером меньше футбольного поля в поперечнике», объясняет исследователь NASA Билл Кук, руководитель отдела, занимающийся метеороидами, в NASA. «Большинство людей думают, что эти камни вваливаются к нам из внешнего космоса и оставляют кратеры, а над ними еще столб дыма будет висеть. Но все совсем наоборот».
Атмосфера, как правило, разбивает камни в нескольких километрах над поверхностью Земли, выдавая дождь небольших камней, которые остынут к моменту падения на землю. В случае с Тунгуской, летящий метеор должен был быть чрезвычайно хрупким, либо взрыв настолько мощным, что уничтожил все его остатки в 8-10 километрах над Землей.
Этот процесс объясняет второй этап события. Атмосфера испарила объект в крошечные кусочки, и в то же время интенсивная кинетическая энергия превратила их в тепло.
«Этот процесс аналогичен химическому взрыву. В современных взрывах химическая или ядерная энергия преобразуется в тепло», говорит Артемьева.
Другими словами, любые остатки чего бы там ни было, что вошло в атмосферу Земли, превратились в космическую пыль.
Если все так и было, становится понятно, почему на месте падения нет гигантских обломков космического вещества. «На всей этой большой площади сложно найти даже миллиметровое зернышко. Нужно искать в торфе», говорит Красныця.
Когда объект вошел в атмосферу и развалился на части, интенсивное тепло породило ударную волну, которая разошлась на сотни километров. Когда этот воздушный взрыв попал в землю, он повалил все деревья в окрестности.
Артемьева предполагает, что за этим последовал гигантский шлейф и облако на «тысячи километров в диаметре».
И все же история Тунгусского метеорита на этом не закачивается. Даже сейчас некоторые ученые говорят, что мы упускаем очевидное, пытаясь объяснить это событие.
В 2007 году группа итальянских ученых предположила, что озеро в 8 километрах к северо-северо-западу от эпицентра взрыва может быть ударным кратером. Озеро Чеко, говорят они, не было отмечено ни на одной карте до этого события.
Лука Гасерини из Университета Болоньи в Италии путешествовал к озеру в конце 1990-х годов и говорит, что объяснить происхождение озера как-либо еще весьма трудно. «Теперь мы уверены, что оно образовалось после удара, но не от главного тела Тунгусского астероида, а от его фрагмента, который пережил взрыв».
Гасперини твердо убежден, что большая часть астероида лежит на 10 метров ниже дна озера, погребенное под донными отложениями. «Русские с легкостью могли бы пойти туда и пробурить дно», говорит он. Несмотря на серьезную критику этой теории, он надеется, что кто-нибудь извлечет из озера следы метеоритного происхождения.
Озеро Чека в качестве ударного кратера — не самая популярная идея. Это просто очередная «квази-теория», говорит Артемьева. «Любой загадочный объект на дне озера можно было бы извлечь с минимальными усилиями — озеро неглубокое», говорит она. Коллинз также несогласен с Гасперини.
В 2008 году он и его коллеги опубликовали опровержение этой теории, в котором заявили, что рядом с озером были «неповрежденные старые деревья», которые были бы уничтожены, упади рядом большой кусок скалы.
Если не говорить о деталях, последствия Тунгусского события мы ощущаем до сих пор. Ученые продолжают публиковать работы.
Астрономы могут заглянуть в небо с помощью мощных телескопов и поискать признаки других подобных камней, которые также могут причинить огромные повреждения.
В 2013 году относительно небольшой метеор (19 метров в диаметре), который взорвался над Челябинском в России, оставил значительные повреждения. Это удивляет ученых вроде Коллинза. Согласно его моделям, такой метеор вовсе не должен причинять никакого ущерба.
«Сложность этого процесса в том, что астероид разрушается в атмосфере, замедляется, испаряется и передает энергию воздуху, все это сложно смоделировать. Мы хотели бы больше разузнать об этом процессе, чтобы лучше прогнозировать последствия таких событий в будущем».
Метеоры размером с Челябинский падают примерно каждые сто лет, а размером с Тунгусский — раз в тысячу лет. Так считали раньше. Теперь эти цифры нужно пересматривать. Возможно, «челябинские метеоры» падают в десять раз чаще, говорит Коллинз, а «тунгусские» прилетают раз в 100-200 лет.
К сожалению, мы беззащитны перед лицом таких событий, говорит Красныця. Если подобное Тунгусскому событию произойдет над населенным городом, погибнут тысяч, если не миллионы людей, в зависимости от эпицентра.
Но все не так плохо. Вероятность того, что это случится, крайне мала, по мнению Коллинза, учитывая огромную площадь поверхности Земли, которая покрыта водой. Скорее всего, метеорит упадет далеко от места проживания людей.
Возможно, мы никогда не узнаем, чем был «Тунгусский метеорит», метеором или кометой, но в каком-то смысле это неважно. Важно то, что мы говорим об этом сто лет спустя, и нас это действительно волнует. И то, и другое может привести к катастрофе.
