Почерк тунгусского взрыва

Ф Зигель| опубликовано в номере №936, Май 1966
  • В закладки
  • Вставить в блог

Как, опять Тунгусский метеорит? Опять бесконечные дискуссии вокруг этой неразрешимой загадки?

Легко понять этот скептицизм: ведь тунгусская проблема скоро справит 60-летний юбилей. И если мы сейчас снова возвращаемся к тунгусской проблеме, то только потому, что за последние несколько лет в этой области сделано много и получены неожиданные, новые результаты.

Прямо и косвенно, с ясно осознанной целью или, наоборот, отягощенные предвзятыми, ошибочными гипотезами, но в выяснении истины участвовали все исследователи тунгусского дива. Главные исследования тунгусской проблемы ныне ведут три группы ученых. Во-первых, сотрудники Комитета по метеоритам АН СССР (председатель — академик В. Г. Фесенков) во главе с К. П. Флоренским, совершившие ряд экспедиций в район тунгусской катастрофы. Во-вторых, весьма многочисленная группа молодых научных работников Томска, Новосибирска, Москвы и других городов. Сначала, с 1959 года, эту группу возглавил Г. Ф. Плеханов, ныне — Н. В. Васильев. И, в-третьих, — группа Волго-Уральского филиала Всесоюзного НИИ геофизики, возглавляемая А. В. Золотовым. Эта группа работает по программе и в контакте с Ленинградским физико-техническим институтом АН СССР (директор — академик Б. П. Константинов).

Каким не могло быть Тунгусское тело

От брошенного в пруд камня разбегаются во все стороны концентрические волны — неплохая модель точечного взрыва со сферической взрывной волной. А вот стремительно несется по озеру катер. Разрезая носом воду, он образует конусообразную волну, очень похожую на ту баллистическую волну, которая возникает в земной атмосфере при полете, скажем, самолета со сверхзвуковой скоростью.

Тунгусское тело, пролетев в плотных слоях атмосферы со скоростью, гораздо большей скорости звука, около 800 километров, взорвалось в воздухе на высоте 5 — 10 километров, выделив при этом энергию в 1023 — 1024 эрг. Значит, были две волны — и баллистическая и взрывная. Остались ли их следы в Тунгусской тайге?

Посмотрите на карту. Это район тунгусской катастрофы. Каждая стрелочка на ней показывает среднее направление примерно ста поваленных деревьев в ближайшей окрестности данной точки. В целом же карта дает наглядное представление о расположении более 50 тысяч поваленных деревьев.

По этой карте можно установить важные параметры тунгусского взрыва. Сделано это было А. В. Золотовым, который кратко сообщил о полученных результатах на Метеоритной конференции 1964 года. В дальнейшем мы будем следовать ходу его рассуждений.

Итак, что же видно на этой карте? Первое и главное, что бросается в глаза, — это строгая, почти идеальная радиальность вывала леса на площади около 2 000 квадратных километров. Непосредственное впечатление подтверждается и строгими расчетами — кроме А. В. Золотова, их провел В. Г. Фаст и другие исследователи.

Получается, что ударная воздушная волна была сферической, расходящейся практически из единого центра, широта и долгота которого равны соответственно 60°53'11" и 101°55'11".

Какая же волна повалила лес: взрывная или баллистическая?

Если бы, скажем, тунгусское тело двигалось вертикально вниз, баллистическая волна могла бы вызвать радиальный вывал леса. Однако твердо установлено, что траектория полета тунгусского тела составляла с горизонтом угол не больше 10 градусов. В этом случае баллистическая волна может произвести только полосовой вывал леса, причем эта полоса по своему направлению совпадет с направлением полета тела.

Между тем даже на границах области вывала, где действие взрывной волны минимально, баллистическая волна не повалила ни одного дерева — практически все поваленные деревья указывают своими корнями на эпицентр катастрофы. Следовательно, вывал леса произведен в целом только взрывной волной — бесспорный вывод, из которого неизбежны важные следствия.

Сравнение с экспериментальными данными по крупным воздушным взрывам показывает, что вывал леса на расстоянии до 25 километров от эпицентра может породить взрыв с тротиловым эквивалентом 10 — 12 мегатонн и энергией (4 — 5)•1023 эрг. Строгие расчеты для разных высот тунгусского взрыва (от 5 до 10 км) показали, что энергия этого взрыва заключена в сравнительно узких пределах — от 2•1033 эрг до 7•1023 эрг. Значит, по количеству энергии тунгусский взрыв в среднем эквивалентен взрыву примерно 10-мега-тонной ядерной бомбы.

Из того, что баллистическая волна не произвела вывал леса, следует, что «напор» баллистической волны не превышает 0,1 кг/см2 (известно, что только при таком и больших давлениях воздушная волна валит деревья). Расчеты энергии баллистической волны, выполненные А. В. Золотовым, показали, что над областью разрушений энергия баллистической волны по крайней мере в десять раз была меньше энергии тунгусского взрыва.

При некоторой неопределенности полученного результата он все же позволяет сделать совершенно достоверные выводы о природе тунгусского тела. Оказывается, при данной энергии баллистической волны размеры тунгусского тела и его скорость не могут быть какими угодно.

Расчеты показывают, что, например, при скорости 10 километров в секунду тунгусское тело не могло иметь поперечник более 70 метров, а при скорости 50 километров в секунду — более 14 метров. В противном случае при больших размерах тела баллистическая волна произвела бы полосовой вывал леса, ни малейших следов которого на карте нет.

Допустим, что взрыв тунгусского тела и все разрушения в тайге вызваны только его кинетической энергией. Как уже говорилось, эта энергия в среднем близка к 4•1023 эрг. Задавая определенную скорость V тунгусскому телу, мы ограничиваем сверху (как только что было показано) его размеры. Зная же эти размеры и определяя по известной кинетической энергии (4•1023 эрг) массу тела т, можно сразу найти его минимальную плотность.

Допустим, что конечная скорость тунгусского тела (то есть его скорость над областью разрушений непосредственно перед взрывом) была очень велика, не менее, скажем, 30 км/сек. Тогда диаметр тунгусского тела не мог быть больше 23 метров (иначе получился бы полосовой вывал леса, так как «напор» баллистической волны был бы больше 0,1 кг/см2). Но, с другой стороны, масса тунгусского тела должна быть не меньше 9•104 тонн, так как только в этом случае кинетическая энергия достигнет величины 4•1023 эрг, то есть энергии тунгусского взрыва. В этом случае для тунгусского тела получается нереально большая плотность — более 13 г/см3.

Если же считать, что тунгусское тело было глыбой льда с плотностью 1 г/см3, то такая глыба при массе 9•104 тонн будет иметь диаметр 55 метров и при скорости 30 км/сек она неизбежно произведет полосовой вывал леса шириной около 100 километров.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

В 8-м номере  читайте о «Фаусте петровской эпохи» загадочном Якове Брюсе, об Александре Ланском - одном из фаворитов Екатерины II, о жизни и творчестве Михаила Лермонтова, о русском и американском инженере-кораблестроителе Владимире Ивановиче Юркевиче, о популярнейшем актере Андрее Мягкове. О жизни и творчестве русского художника Ореста Кипренского и многое другое



Виджет Архива Смены

в этом номере