= ОБЗОРЫ
УДК 528.873
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ И КОСМИЧЕСКИЕ КАТАСТРОФЫ. К 100-ЛЕТИЮ ТУНГУССКОГО ФЕНОМЕНА
© 2008 г. Н. М. Астафьева
Институт космических исследований РАН, Москва E-mail: ast@iki.rssi.ru Поступила в редакцию 08.05.2008 г.
Столетие прошло с того июньского дня 1908 г., когда в небе над Сибирью появился загадочный светящийся объект и раздалась серия взрывов, общая мощность которых более чем в тысячу раз превысила атомный удар по Хиросиме. Ударная волна обогнула земной шар дважды; барометры в Кембридже отметили скачок атмосферного давления; сотрясение почвы было зарегистрировано сейсмографами в Ташкенте, Тбилиси и в Германии. Несмотря на прошедшие годы и множество экспедиций на место происшествия, Тунгусский феномен во многом остается загадочным. Существует большое количество гипотез о физической природе Тунгусского явления. Вероятнее всего, "тело", упавшее в 1908 г. в бассейне реки Подкаменная Тунгуска, — это ядро кометы, столкнувшейся с Землей. Тунгусский "метеорит" не был первым телом космического происхождения, залетевшим на Землю. Астероиды летают и кометы захватываются Солнечной системой регулярно. Так, например, в октябре 2007 г. в опасной близости от Земли пролетел астероид TU24, разминувшийся с Землей на полмиллиона километров. Сближения такого порядка в Солнечной системе происходят достаточно регулярно и часто. На нашей памяти комета Шумейкеров—Леви, посетившая окрестности Юпитера в 1992 г. и врезавшаяся в него в 1994 г., а также комета Галлея в 1986 г., до следующего приближения которой осталось около половины столетия. Сравнительно небольшие небесные тела проходят в опасной близости от Земли гораздо чаще, чем крупные метеориты, которые угрожают планете раз в тысячелетие. На поверхности Земли найдено более сотни ударных кратеров — следов давних и не столь давних столкновений с телами космического происхождения. Многие кратеры — разрушенные временем или спрятанные под слоем песка или льда, или просто оказавшиеся слишком большими — были обнаружены только из космоса. Роль дистанционного космического зондирования в изучении следов столкновения космических пришельцев с Землей, Луной и другими планетами Солнечной системы и их спутниками неоспоримо велика.
1
Космические тела выпадали на земную поверхность в течение всего геологического времени. Так, например, в плиоценовых (1.6—5.3 млн лет назад) отложениях Канады найден железный метеорит Клондайк (Klondike); сильно выветренный железный метеорит Сардис (Sardis) упал в среднемиоценовое (11.2—16.6 млн лет) море; железный метеорит обнаружен в эоценовых (36.6— 57.8 млн лет) породах при проведении буровых работ на нефть в штате Техас (США). Известны недавние находки ископаемых метеоритов в пограничных мел-палеогеновых (66.4 млн лет) отложениях Северной Атлантики и ордовикских
1 Небесное тело, пролетающее атмосферу Земли и оставляющее в атмосфере яркий светящийся след (независимо от того, пролетит ли оно по касательной к поверхности Земли, сгорит ли в атмосфере, или упадет на Землю), называется метеором, если оно не ярче 4-й звездной величины. В противном случае (если тело ярче или заметны его угловые размеры) — болидом. Космическое тело до падения называется метеорным телом и классифицируется по астрономическим признакам, например, это может быть метео-
роид, комета, астероид (или их осколки), или другие метеорные тела. Метеорит — твердое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли.
(438—505 млн лет) отложениях Брунфло (Швеция). Размеры метеоритов колеблются от мельчайших пылевых частиц до нескольких метров в поперечнике. Из всех до сих пор найденных одиночных метеоритов самым крупным является железный метеорит Гоба (НоЬа) в Юго-Западной Африке весом около 60 т. Первоначально масса была, вероятно, значительно больше, поскольку метеорит окружен слоем лимонита толщиной до 0.5 м, образовавшегося в результате длительного земного выветривания.
Два крупнейших события в прошлом веке произошли на территории России, к счастью, оба — в малонаселенных районах (см. рис. 1 на цветной вклейке). Более 50 лет назад (12 февраля 1947 г.) в отрогах Сихотэ-Алиня упал железный метеороид в виде "железного дождя" [1], образовавшего более 30 кратеров диаметром от 7 до 28 м и глубиной до 6 м (собрано около 27 т метеоритного вещества на поле рассеяния около 10 км2). По оценкам ме-теороид был довольно прочным телом, имел начальную скорость 12—15 км/с, массу 200—400 т, а его разрушение, вероятно, происходило в два этапа: на высотах 22—28 и 10—16 км. Лишь около 1—
3% начальной энергии метеороида выделилось при ударе о Землю, основная часть была передана атмосфере. Таким образом, атмосфера защищает Землю даже от таких крупных тел, как Сихотэ-Алиньский метеороид.
Тунгусский метеорит [2—4], упавший 30 июня 1908 г., широко известен у нас в стране и за ее пределами. О его природе спорят до сих пор: была ли это комета или каменный астероид, который разрушился на множество мелких осколков, полностью испарившихся в атмосфере. Метеорное тело, вызвавшее Тунгусское событие, разрушилось в воздухе, но ударная волна от взрыва вызвала полегание леса на большой территории. Если бы событие, подобное Тунгусскому, произошло над крупным городом, оно с неизбежностью вызвало бы разрушения и человеческие жертвы.
Появление комет Галлея и Шумейкеров—Леви, а затем астероида Ти24, замеченного астрономами в октябре 2007 г. только в опасной близости от Земли, подвигло исследователей на детальное изучение прохода небесных тел в Солнечной системе в непосредственной близости с Землей и катастрофических перспектив столкновения небесного тела с нашей планетой. Ти24 разминулся с Землей на полмиллиона километров, сближения такого порядка происходят раз в двадцать лет. Никаких мер предосторожности не предпринималось, поскольку ученые вычислили траекторию астероида и поняли, что опасность Земле не грозит.
Болидные сети
Для сбора информации о притоке метеорного вещества на Землю был создан ряд болидных сетей в США, Канаде и Европе. В настоящее время болидная сеть осталась только в Европе. Первоначально предполагалось, что оптическая регистрация болидов поможет в поиске упавших тел. Однако по данным, поступившим с этих сетей, были найдены лишь три небольших метеорита (Пршибрам в Чехии в 1959 г., Лост-Сити в США в 1971 г. и Иннисфри в Канаде в 1978 г.). Позже наблюдались еще два болида, после которых также были найдены метеориты: Пикскилл, пролет которого был заснят на любительские видеокамеры (1992 г.), и Сент-Роберт (1994 г.).
Наблюдения со спутников
Американские геостационарные спутники, оснащенные инфракрасными и оптическими датчиками, неоднократно регистрировали яркие вспышки в атмосфере Земли. Первоначально спутниковая система наблюдений должна была контролировать выполнение договора о запрещении ядерных испытаний и запусков ракет. Но оказалось, что яркие световые вспышки в атмо-
сфере, энергия которых сравнима с энергией ядерных взрывов, слишком часты — ежегодно спутники регистрируют 10—15 ярких вспышек, соответствующих мегатонному взрыву в атмосфере. Было установлено, что эти вспышки вызваны внедрением в атмосферу и взрывным разрушением в ней крупных метеороидов, сгорающих в атмосфере без остатка. По оценкам, характерный размер таких тел 1—3 м. Так, например, 1 октября 1990 г. над Тихим океаном была зарегистрирована яркая вспышка с энергией 19 х 106 МДж. Интенсивность излучения в несколько раз превышала энергию атомных взрывов в Хиросиме и Нагасаки, однако была вызвана не испытанием ядерного оружия, а разрушением в атмосфере крупного ме-теороида.
Самый крупный метеороид был зарегистрирован со спутников 1 февраля 1994 г. над Маршалло-выми о-вами. Данные наблюдений позволили определить угол наклона траектории и скорость (24 км/с); во время полета метеороид испытал двукратное разрушение — на высотах 34 и 21 км; по оценкам масса метеороида составляла 400—500 т, энергия ~170 х 106 МДж (около 40 кт тринитротолуола).
Установлено, что в среднем за год в атмосферу Земли попадает около 25 метеороидов с энергией (1—17) х 106 МДж. По-видимому, раз в один-два года в атмосферу Земли вторгается тело с энергией (40—60) х 106 МДж, примерно сравнимое с Си-хотэ-Алиньским метеороидом. Большинство из них не достигает поверхности Земли, поскольку железные метеорные тела среди них довольно редки, ~5%. Экстраполируя наблюдательные данные, можно найти вероятность вторжения в атмосферу Земли метеороида с энергией 4 х 109 МДж (около 1 Мт тринитротолуола): такое может произойти один раз в 30—300 лет. Американская наземная акустическая система за 12 лет работы зарегистрировала лишь одно такое событие, а оптическая спутниковая система за два года не зарегистрировала ни одного.
Сравнительно небольшие небесные тела проходят в опасной близости от Земли в три раза чаще, чем крупные метеориты, которые угрожают планете раз в тысячелетие. Дальнейшие исследования Тунгусской аномалии и других следов космических пришельцев позволят сформировать научную базу для выработки стратегии противодействия атакам небесных тел.
ТУНГУССКИЙ ФЕНОМЕН - ФАКТЫ, МИФЫ И ГИПОТЕЗЫ
Было бы неверно считать, что специфической чертой, выделяющей Тунгусский феномен из ряда других падений гигантских метеоритов, является исключительно его масштаб. Тротиловый эквива-
лент Тунгусского взрыва (10-20 Мт по одним оценкам, 10-40 Мт по другим) и его энергия (1023—1024 эрг), безусловно, очень велики, однако они не являются верхним пределом энергетических параметров, характеризующих явления подобного рода. Так, энергия, выделившаяся при образовании 100-километрового ударного Попигай-ского палеократера (Рор1§а1, 71°39' с.ш., 111°11' в.д., 100 км в диаметре, 35.7 млн лет), расположенного чуть южнее Таймырского полуострова, на несколько порядков превышала энергию Тунгусского метеорита. Главной специфической чертой Тунгусского феномена является его многогранность, и это обстоятельство должно учитываться при построении любой концепции, претендующей на объяснение данного явления в целом.
Факты [2—5]. 30 июня (17-го по старому стилю) 1908 г. в неб
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.