Коллектив российских ученых предложил новое объяснение тому, почему на месте предполагаемого падения Тунгусского метеорита отсутствовали его фрагменты. По их расчетам, разрушения в той области связаны не с падением космического объекта на Землю, а с ударными волнами, возникшими при сквозном прохождении железного астероида сквозь атмосферу Земли. Статья исследователей опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Астероиды и кометы привлекают внимание ученых и обывателей, так как представляют особую опасность для жителей Земли. 30 июня 1908 года над Сибирью в районе Подкаменной Тунгуски было зафиксировано событие, причины которого до сих пор обсуждаются в научном сообществе. На данный момент считается, что Тунгусским метеоритом является комета. Именно она, согласно наиболее вероятной версии, была виновником взрыва в районе реки Подкаменная Тунгуска. В пользу этой точки зрения говорит отсутствие метеоритных обломков и структура лесоповала.
Теперь российские исследователи из Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН», СФУ и МФТИ рассчитали траекторию и массу космического объекта, внешних действующих на него сил и изменения его начальной скорости. На основе анализа этих данных и проведенного моделирования они представили новое объяснение Тунгусского феномена. Авторы показали, что разрушения, созданные предполагаемым космическим телом, могли быть вызваны ударной волной. Взрывной удар мог возникнуть при прохождении космического тела через атмосферу Земли при условии, что оно состояло не изо льда, как кометные ядра, а из железа.
«Мы рассчитали характеристики траектории космических объектов диаметром от 200 до 50 метров, которые состоят из железа, льда или каменных пород, таких как кварц и лунный грунт. Эта модель показала, что Тунгусское тело не могло состоять из камня или льда, так как из-за низкой прочности этих материалов они быстро разрушаются в атмосфере и могут испаряться, еще не долетев до земли», — говорит руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Института физики им Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Сергей Карпов.
Новая модель учитывает также изменение траектории движения космического тела в зависимости от аэродинамического сопротивления, угла и скорости входа в атмосферу, свойств материала тела и его прохождения через различные слои атмосферы. Результаты моделирования показали, что Тунгусский феномен с большой вероятностью был обусловлен прохождением железного астероида с наиболее вероятным размером от 100 до 200 метров. Этот астероид прошел сквозь атмосферу планеты на высоте минимум в 10–15 километров со скоростью около 20 километров в секунду. После этого тело продолжило двигаться по околосолнечной орбите, потеряв около половины своей начальной массы, но сохранив целостность.
Такой объект вполне мог создать ударную волну, которая могла вызвать лесоповал на территории в полторы тысячи квадратных километров. Основной вклад вносила сферическая составляющая этой ударной волны, характерная для взрыва. Расчеты показали, что ее возникновение связано с резким увеличением скорости испарения тела при приближении к эпицентру в верхних слоях тропосферы до 500 тысяч тонн в секунду из-за сильного нагрева его поверхности. Такая большая масса может мгновенно расширяться в виде высокотемпературной плазмы, создавая эффект взрыва.
Еще одна загадка Тунгусского феномена — причина пожаров, охвативших район эпицентра площадью более 160 квадратных километров. Объяснение этого явления связано с действием светового излучения высокой интенсивности, которое может создать астероид при вхождении в атмосферу. При этом температура его излучающей поверхности должна быть более 10000 градусов на минимальной высоте полета. Ученые выяснили, что именно в таких условиях на поверхности Земли достигается температура воспламенения горючих материалов, таких как древесина. Для этого достаточно 1–1,5 секунд воздействия.
