Станислав Зигуненко - Угроза из космоса. Метеориты в истории человечества
На основании этих расчетов и экспериментов были сделаны выводы – все разрушения в районе, где произошло Тунгусское событие, вызваны только ударными волнами: прямой, направленной на землю, и отраженной от земли. Расчетную взрывную волну в принципе могли бы создать самые разные источники, их взрывной эквивалент – тротиловый заряд в 20–40 мегатонн, двигавшийся по сильно наклоненной траектории со скоростью 30–50 км/с и взорвавшийся на высоте 5—15 км.
К аналогичным выводам пришла группа сотрудников Математического института и Вычислительного центра РАН во главе с доктором физико-математических наук В. П. Коробейниковым, просчитав на машине большое число самых разных вариантов взрыва.
При этом, как показал в своей работе академик Г. И. Петров, «снежинка» массой порядка 100 тыс. т, диаметром до 300 м и плотностью вещества около 0,01 г/см3 (это в 5—10 раз меньше плотности нашего земного снега) могла произвести наблюдаемые разрушения и без всякого взрыва. Когда она влетела в атмосферу Земли под углом 20° к горизонту и с начальной скоростью примерно 40 км/с (более чем в 100 раз выше скорости звука), впереди нее бежала ударная волна, фронт которой быстро расширялся из-за так называемого нестационарного испарения снежных кристалликов, нагревающихся при движении в атмосфере.
То есть «снежинка», по существу, превратилась в огромное облако, которое, расширяясь, все дальше отталкивало от себя ударную волну. Само же оно при этом все сильнее тормозилось в атмосфере из-за растущего аэродинамического сопротивления.
В итоге оторвавшаяся от облака ударная волна обрушилась на землю, произвела страшные разрушения, а само облако бесследно исчезло с места преступления, растворившись в атмосфере.
Академик Г. И. Петров совместно с доктором физико-математических наук В. П. Стуловым выполнили теоретический анализ и провели в Институте механики МГУ ряд экспериментов, показав, что такой процесс вполне возможен на практике.
Метеорит вызвал землетрясение?
Несколько иную картину тех давних событий недавно представили себе новосибирские ученые. Кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории Новосибирской государственной медицинской академии Анатолий Белкин и бывший директор Барнаульской обсерватории физик Сергей Кузнецов выдвинули сенсационную гипотезу, согласно которой в 1908 году с нашей планетой столкнулся небольшой метеорит. Попав в кратер древнего вулкана, он вызвал землетрясение.
До Белкина и Кузнецова никто из ученых не анализировал последствия столкновения Земли с космическими объектами с учетом геологических особенностей той или иной местности. А потому гипотезой заинтересовались в Новосибирском институте вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН. И провели эксперимент по математическому моделированию Тунгусской катастрофы в соответствии с теорией Белкина и Кузнецова.
По мнению новосибирских исследователей, 30 июня 1908 года в атмосферу Земли под малым углом – от 10 до 30° – вошел относительно небольшой метеорит. Этот метеорит упал на горе Стойковича (примерно в 60 км к северу от села Ванавара на реке Подкаменная Тунгуска), которая является центральным жерлом древнего потухшего вулкана. При ударе метеорит индуцировал землетрясение.
По словам Сергея Кузнецова, получается, что в центре Тунгусской катастрофы оказался палеовулкан. Причем центр его, куда врезался метеорит с конечной скоростью 500 м/с, контактирует с 25-метровым слоем вечной мерзлоты, который оттаивает летом всего на 25–30 см. При касательном ударе метеорита в нем возникли деформации, и энергия удара преобразовалась в поверхностные сейсмоакустические волны.
Слой вечной мерзлоты является прекрасным волноводом для сейсмических волн, а расположенный над ним тонкий оттаявший слой – для поверхностных волн. Именно эти волны при землетрясениях и вызывают разрушения.
В случае с Тунгусским метеоритом поверхностные сейсмоакустические волны сделали с деревьями примерно то же, что с прибрежными домами делает удар цунами. Их просто выбило из земли и уложило вершинами по ходу волны, при этом образовалась фигура, похожая на бабочку. И это, надо сказать, характерная для землетрясений форма вывала леса.
Причем Игорь Кузнецов, заместитель директора Международного института теории и прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, отметил такую тонкость: «При землетрясении на концах трещин создается касательное напряжение, которое и вывалило деревья столь своеобразно – два уса в одну сторону, два уса – в другую…»
О том, что вывал леса произвели поверхностные сейсмоакустические волны, а не воздушный взрыв, свидетельствуют также характерные повреждения деревьев – продольные трещины коры и расщепленные у основания стволы.
Загадочная «пушечная канонада», продолжавшаяся несколько минут после падения метеорита, есть, по мнению исследователей, не что иное, как звуки лопающейся под воздействием сейсмоакустических волн 25-метровой толщи вечной мерзлоты. Вспомните ледоход и треск ломающихся льдин.
Объяснения парадоксов
Нельзя сказать, чтобы вулканическая гипотеза тут же была принята на «ура» всеми исследователями. Например, заместитель директора Объединенного института физики Земли имени О. Ю. Шмидта РАН Евгений Рогожин отрицает всякую возможность влияния метеоритов на поведение земной коры. «Если даже он упадет на жерло палеовулкана, как предполагают исследователи Тунгусской катастрофы, он не сможет вызвать землетрясения», – полагает он.
Того же мнения придерживается и директор Института прикладной астрономии РАН Андрей Финкельштейн: «Даже если космическое тело упадет на разлом двух плит, землетрясения все равно не произойдет. Влияние космических тел на тектонические процессы пока не доказано».
А вот кандидат физико-математических наук Виктор Журавлев, с 1959 года занимающийся изучением Тунгусского феномена, полагает, что в ходе эксперимента в Новосибирске, возможно, будет найдено объяснение ряду парадоксов и странных совпадений, связанных с Тунгусским метеоритом.
Одна из главных загадок – несоизмеримость энергии, выделившейся при вторжении Тунгусского космического тела, и количества вещества, несшего эту энергию. Считается, что космическое вещество, которое можно было бы гарантированно отождествить с веществом Тунгусского метеорита, не найдено до сих пор. То есть если это все-таки был метеорит, то где же его остатки?
Белкин и Кузнецов утверждают: «Проведенный к настоящему времени анализ материала, собранного геологами и другими исследователями в зоне Тунгусской катастрофы, показал, что имеются реальные претенденты на роль Тунгусского метеорита». По их словам, прежде всего это десятитонная оплавленная каменная глыба диаметром три метра, найденная исследователем Джоном Анфиногеновым на горе Стойковича неподалеку от предполагаемого эпицентра, а также обнаруженные в тех же краях геологами другие оплавленные каменные глыбы. Две группы оплавленных камней, состоящих из двух-трех отдельно лежащих фрагментов, находятся в бассейне реки Кичму, северо-западнее озера Чеко, две другие группы камней находятся в бассейне реки Чуни, севернее поселка Муторай.
Геологи отнесли эти камни к гравелито-песчаникам, вполне земным осадочным породам. Именно поэтому камень Анфиногенова и другие подобные ему осколки никто не рассматривал как «кандидатов» в метеориты. Между тем существует теория, что метеориты могут иметь и земное происхождение.
Механизм появления «земных» метеоритов исследователей таков: при ударе крупного космического объекта о поверхность Земли (при котором выделяется энергия, экивалентная энергии взрыва 106 и более мегатонн тринитротолуола) в космическое пространство могут быть выброшены куски земной коры размером до 1 километра. Затем эти фрагменты земной коры могут вновь упасть на поверхность планеты, но уже в совершенно ином месте.
За время своего существования Земля не раз сталкивалась с достаточно крупными космическими объектами. По словам директора Института прикладной астрономии РАН Андрея Финкельштейна, сегодня на планете насчитывается около полутора тысяч следов «космической бомбардировки». Самый «молодой» из них – астероидный кратер в Нью-Мексико. Его возраст около 9 тысяч лет.
Известно также несколько десятков случаев, когда сотни людей видели падение небесных камней, а анализ показывал, что они явно земного происхождения. Например, 11 апреля 1925 года в Швеции упал метеорит, который оказался известняком. В марте 1950 года монгольские пограничники наблюдали падение метеорита, который ныне известен как Керумнский камень. Он состоит из вулканического шлака с вкраплениями кварца.
Основой гравелито-песчаников, из которых состоит камень Анфиногенова, является кварц. На поверхности Земли нет условий для того, чтобы расплавить кварц. Но если допустить, что камни с большой скоростью падали на Землю из околоземного пространства, то появление расплавленного кварца получает объяснение. Новосибирские исследователи нанесли места расположения всех групп камней на карту. Оказалось, что все 11 фрагментов лежат на одной линии. По мнению Белкина и Кузнецова, это и есть траектория падения Тунгусского метеорита.
