Главная Архивные документы
Исследования
КСЭ Лирика
Вернуться
К 90-летию Тунгусского феномена
Предисловие
Введение
Глава I. Первые сообщения о Тунгусском явлении
Глава II. В тайгу за метеоритом
Глава III. Объективные свидетельства катастрофы
Глава IV. Аномальное свечение неба
Глава V. Кометная гипотеза природы Тунгусского метеорита: первые шаги
Глава VI. Первые послевоенные исследования
Глава VII. Научные экспедиции 1958-1962 годов
ГЛАВА VIII. Возрождение кометной гипотезы
ГЛАВА IX. Вещество Тунгусского метеорита
ГЛАВА X. Дальнейшие экспедиционные исследования
ГЛАВА XI. Траектория и орбита Тунгусского метеорита
Глава XII. Ударные волны Тунгусского метеорита
ГЛАВА XIII. Теория прогрессивного дробления крупных тел
ГЛАВА XIV. Возрождение астероидальной гипотезы
Глава XV. Некоторые альтернативные гипотезы
Глава XVI. Бразильский двойник Тунгусского метеорита
Заключение
Список литературы
Метеоритологи
Указатель имен
Каталог
ГЛАВА XI. Траектория и орбита Тунгусского метеорита
Карта сайта Версия для печати
Тунгусский феномен » Исследования » Монографии » Бронштэн В.А., Тунгусский метеорит » ГЛАВА XI. Траектория и орбита Тунгусского метеорита

Определения азимута траектории

Определения азимута проекции траектории Тунгусского метеорита можно разделить на две группы: определения на основе анализа показаний очевидцев и на основе анализа поля вывала и других последствий пролета Тунгусского тела (например, лучистого ожога). Первая группа определений - более старая по времени и более многочисленная.

Наиболее ранняя попытка определить азимут проекции траектории из показаний очевидцев принадлежит А.В. Вознесенскому [90]. Он нанес на карту две параллельные линии, ограничивающие эту проекцию и проходящие с юга на север (точнее, в азимуте 195°, считая от севера к востоку). Ни в тексте, ни в подписи под рисунком не сказано, что обозначают эти прямые и как они получены.

Н.Н. Сытинская [347], изучившая этот вопрос, сумела объяснить, как были получены эти прямые. На карте А.В. Вознесенского черточками, пересекающими точки, изображающие населенные пункты, отмечены направления, по которым наблюдатели восприняли звуковые или световые явления. Направление проекции траектории проведено так, что подавляющее число черточек (23 из 26, или 89%) указывают на него.

И.С. Астапович [12] на основании как опубликованных наблюдений Тунгусского болида, так и различных других данных (баллистические волны, сейсмические, механические, звуковые и электрофонные явления) также пришел к заключению, что проекция траектории направлена с ЮЮЗ на ССВ. Пределы азимута проекции траектории в работе [12] указаны от 164° до 206°, а в среднем 185°, что практически совпадает с траекторией Вознесенского. В работе [14] И.С. Астапович указывает азимут 10° от точки юга, т. е. А = 190°. В работе [17] (1951 г.) И.С. Астапович построил четыре независимые проекции траектории, определенные как: 1) линия симметрии расположения пунктов слышимости звуковых явлений; 2) линия симметрии изолиний громкости звуков; 3) линия симметрии пунктов наблюдений баллистической волны; 4) линия симметрии слышимости электрофонных явлений. Эти четыре прямые проходят, согласно Астаповичу, весьма близко друг к другу (угол расхождения не превосходит 10°). В [17] Астапович приводит также изосейсты (линии равной мощности) землетрясения, вызванного падением Тунгусского метеорита. Их линия симметрии, как и следовало ожидать, проходит по азимуту 180°, близкому к предыдущим значениям.

Результаты И.С. Астаповича произвели сильное впечатление благодаря близкой сходимости направлений проекции траектории, полученных совершенно разными методами. Увы, это были аргументы для легковерных. Надо было хорошо знать Игоря Станиславовича Астаповича, чтобы дать оценку его методам и полученной им "близкой сходимости". Как это ни странно, но за шестьдесят с лишним лет, прошедших после публикации работы Астаповича [12], никто даже не попытался дать критический анализ его методов.

Прежде чем сделать это, приведем некоторые факты, представляющие интерес для истории, о которых И.С. Астапович сообщил в статье [19]. "В личной беседе в Ленинграде в 30-х годах профессор А.В. Вознесенский сообщил, что в 1908 г. в Иркутске еще под свежим впечатлением события, сопоставляя рассказы очевидцев, никто не сомневался в том, что полет "метеорита" действительно происходил с юга на север над тогдашней Центральной Сибирью. Он также добавил, что пунктов наблюдения восточнее Байкала не было, несмотря на достаточную населенность этого района. "Метеорит прошел западнее Иркутска" - говорил этот осторожный ученый, 17 лет не решавшийся опубликовать материалы 1908 г., собранные им как директором Иркутской магнитной и метеорологической обсерватории, из боязни, что его сообщение покажется фантастическим, и решился сделать это только после получения им данных геолога С.В. Обручева" [19].

Перейдем теперь к анализу методов определения проекции траектории Тунгусского тела И.С. Астаповичем. Положение траектории из визуальных наблюдений Астапович определяет по 8 наблюдениям, причем использует не все в равной мере, а с. Знаменское "переносит" поближе к Иркутску (сёл с таким названием в том районе было несколько). Электрофонные явления были отмечены всего в шести пунктах и проводить по положению этих шести точек проекцию траектории было по меньшей мере необоснованно. Никаких измерений слышимости звуков и сейсмических явлений на достаточно большой площади не было, все основано на субъективных ощущениях случайных очевидцев. К тому же (и это самое главное) вовсе не были учтены наблюдения, выполненные к востоку от эпицентра, а только к югу и юго-западу.

Последний вариант траектории Тунгусского метеорита, предложенный И.С. Астаповичем в 1965 г. [19], имеет азимут 183°. "Такой вариант траектории без всяких натяжек удовлетворяет основной массе всех остальных наблюдений и, видимо, картине бурелома".

Увы, этот вариант далеко не удовлетворяет "основной массе наблюдений", как будет показано ниже. Если принять последний вариант Астаповича, то получится, что метеорит летел почти точно от Иркутска. Но ни в самом Иркутске, ни в соседних селах его полет никто не наблюдал.

Изосейсты и другие изолинии, приводимые И.С. Астаповичем, тем не менее, имеют вполне определенный физический смысл. Они представляют собой, как впервые указал И.Т. Зоткин, южный лепесток грандиозной "бабочки", охватывающей всем известную "бабочку" лесоповала и выражающей изолинии мощности воздушной волны в тех районах, где ее было недостаточно для вывала леса, но достаточно для других менее сильных воздействий на местность, на людей, животных и т. д. Кроме этого южного лепестка существовал и северо-восточный лепесток, но данных для построения изолиний в этом секторе у И.С. Астаповича не было.

Высота радианта была оценена И.С. Астаповичем в работе [12] от 5° до 24°, в [17]-в 10°, в [19] - в 7°.

В 1949 г. Е.Л. Кринов [225] на основании критического рассмотрения показаний примерно 20 очевидцев получил азимут начала траектории 137°. Он определил наклон траектории к горизонту (т. е. высоту радианта) hR = 17°. Однако, как показал Б.Ю. Левин [257], Е.Л. Кринов переоценил линейную высоту начала видимости болида, так что этот угол должен быть еще меньше.

Попытка Н.Н. Сытинской [347] сделать выбор между этими двумя траекториями (Вознесенского-Астаповича и Кринова) на основе анализа показаний очевидцев не привела к успеху: обе траектории были признаны ею равновероятными. Однако из собственного анализа четырех наиболее надежных показаний очевидцев (для которых траектория болида проходила либо через Солнце, либо через зенит) Сытинская получила, как она пишет, А = 133°, hR = 22°. В действительности она получила экваториальные координаты α = 65°, δ = —0,5° и перевела их в горизонтальные координаты неточно. Ее данным соответствуют А = 135°, hR = 21°.

В 1966 г. И.Т. Зоткин [154] обработал по оригинальной методике 39 показаний очевидцев и получил наиболее вероятное положение радианта А == 115°, hR = 28°. В 1988 г. он же совместно с А.Н. Чигориным математически обработал уже 98 показаний очевидцев [159]. Графическим методом они нашли А = 120°, hR = 25°, расчетом на ЭВМ (с условием минимизации значения суммы квадратов отклонений отдельных значений от среднего) А = 126°, hR = 20°. Во всех случаях точность определения А и hR была весьма низкая, от ±12° до ±20°, причем вероятная погрешность в А больше, чем погрешность в hR.

В 1962 г. учитель из Ванавары В.Г. Коненкин [200] на основании опросов обнаруженной им новой группы очевидцев на Нижней Тунгуске сумел довольно уверенно определить азимут траектории А = 120°. В отличие от остальных, очевидцы с Нижней Тунгуски располагались довольно тесными группами с юга на север (вдоль течения реки), поэтому для определения проекции траектории достаточно было указания, к северу или к югу от наблюдателя пролетел Тунгусский болид. Опрос этой группы очевидцев повторили спустя три года В.И. Цветков и А.П. Бояркина [380], уточнив некоторые данные Коненкина. Эти авторы не приводят значений А, hR, несмотря на выполненное ими построение видимых траекторий болида по многим наблюдениям на стереографической сетке. Среднее из приведенных ими положений проекции траектории дает тоже А = 120°. Однако в их работе содержится одно очень важное для дальнейшего анализа указание.

Опрошенные ими очевидцы указывали не только направление движения болида и положение точки его начала (или иной точки на траектории), но и место его падения (по наблюдениям большинства очевидцев, болид достиг горизонта). Сравнение азимута места падения по показаниям очевидцев и азимута направления из пункта наблюдения на эпицентр показало, что подавляющая часть точек ухода тела за горизонт смещена очевидцами от запада к северу. Цветков и Бояркина объясняют это тем, что Солнце в это время стояло уже довольно высоко (на высоте 27°), и время не воспринималось как раннее утро (многие очевидцы утверждали, что дело было "в обед"). Ориентируясь по Солнцу, они "повернули" всю небесную сферу от запада к северу. Это обстоятельство мы будем иметь в виду при сравнении азимута радианта Тунгусского болида по показаниям очевидцев и по замерам поля вывала леса.

В 1967 г. В.Г. Фаст [353] выполнил статистический анализ параметров Тунгусского вывала по нескольким тысячам измерений. Ось симметрии направлений поваленных деревьев имеет по данным этой работы азимут А= 115° ± 2°. Это значение было получено из анализа кривизны изолиний направлений ппвала (изоклин).

Несмотря на сравнительную уверенность, с которой было получено это значение А, дальнейшее исследование поля вывала деревьев в 560 площадках, предпринятое в 1976 г. В.Г. Фастом, А.П. Баранником и С.А. Разиным [356], привело к новому значению А = 99°, которое было получено методом минимизации меры асимметрии поля относительно выбранной прямой. В этой работе никак не анализируется причина расхождения на 16° двух полученных значений А, которое намного выходит за пределы их внутренней точности, но в обзорной статье Н.В. Васильева и др. [74], одним из авторов которой является В.Г. Фаст, такой анализ проводится (см. с. 168).

Независимую математическую обработку поля вывала леса по замерам в 115 площадках (в каждой из них замерялись азимуты нескольких десятков деревьев) выполнил в 1972 г. И.Т. Зоткин [158]. Он получил довольно уверенное значение азимута 104° и менее уверенное значение высоты радианта 30°. Оба значения выводились с учетом геометрии ударной волны, что в работах В.Г. Фаста не делалось. Поэтому данное определение заслуживает наибольшего доверия.

Если после публикации работ Фаста [353], Зоткина [154] и Коненкина [200] среди исследователей царила эйфория, вызванная практическим совпадением в этих работах азимутов, полученных различными методами, то в дальнейшем азимуты по полю вывала леса (99°) и по усреднению показаний очевидцев (126°) "разъехались" на 27°. Правда, среднее из них составляет 112,5° - величину, близкую к значению 115°, полученному в 1966-1967 гг.

Разумеется, математический анализ поля вывала многих тысяч поваленных деревьев на площади 2150 км2 — более объективный метод, чем обработка показаний случайных очевидцев, к тому же опрошенных нередко спустя полвека после события. Однако при этом нельзя упускать из вида следующие два фактора.

Во-первых, как показали Цветков и Бояркина [380], очевидцы в своих показаниях как бы поворачивали небесную сферу от запада к северу, тем самым увеличивая значение А. Поэтому истинный азимут проекции траектории должен быть меньше 120-126°.

Во-вторых, сам факт наблюдения Тунгусского болида из данного пункта может иметь значение для определения направления траектории. Еще большее значение имеет указание, летел ли болид (при данной ориентировке наблюдателя) слева направо или справа налево.

Рассмотрение с этой точки зрения массива наблюдений с Нижней Тунгуски позволило В.А. Бронштэну в 1998 г. заключить, что проекция траектории болида (или ее продолжение) проходила южнее сел Ербогачен, Лужки и Ерема, над Преображенкой (или чуть южнее ее) и севернее Боковиковой и Непы [415]. Этому соответствует значение А = 104°, в точности равное полученному в 1972 г. И.Т. Зоткиным [158] из математической обработки поля вывала леса с учетом геометрии ударной волны.

В 1984 г. Д.В. Демин, А.Н. Дмитриев и В.К. Журавлев [108] выполнили обстоятельный статистический анализ всех 708 собранных показаний очевидцев. Их работа выявляет пеструю картину разброса направлений полета болида, где присутствуют не только восточные и юго-восточные, но также южные и западные направления. Никакого отбора материала по его качеству и надежности проведено не было. В конце работы один из ее выводов сформулирован так: "Имеются основания для предположения, что 30 июня 1908 г. наблюдалось несколько объектов со своими особенностями и пространственно-временными характеристиками".

В своем обзоре 1986 г. Н.В. Васильев [82] выразился гораздо определеннее. Он писал: "Анализ всей совокупности опросных материалов, проведенный по данным [80], позволил сделать вывод о том, что востоко-юго-восточный вариант траектории, предложенный в середине 60-х гг., находится в явном противоречии с наиболее надежными и многочисленными показаниями очевидцев, проживавших в 1908 г. в среднем течении р. Ангары и, в частности, в Кежме. Известно [225], что в этой зоне Тунгусский болид наблюдался на угловой высоте порядка 28° (примерно на уровне Солнца, которое в 7 ч утра по местному времени 30 июня находится именно в таком положении). Простой геометрический расчет показывает, что совмещение этих данных с траекторией, азимут которой составляет 114° и тем более 95°, приводит к парадоксальному заключению о нереально большой (порядка нескольких сотен километров) высоте сгорания Тунгусского болида. Этот парадокс остался неопределенным и после того, как показания очевидцев из верховьев Нижней Тунгуски (пос. Преобрйженка. Непа, Ербогачен и др.) после детального анализа [108] были отнесены к какому-то другому дневному болиду, отмеченному примерно в тот же период времени (следует заметить, что лето 1908 г. было необычайно богато болидами [9]). Дело в том, что востоко-юго-восточный вариант траектории был вычислен не столько по свидетельским показаниям, сколько на основании отождествления осей симметрии областей вывала леса и лучистого ожога растительности".

В этом отрывке из обзора Н.В. Васильев допускает ряд утверждений, с которыми совершенно невозможно согласиться. Остановимся на них подробнее.

1. Был якобы не один Тунгусский болид, а несколько. Начнем с того, что было бы совершенно невероятно, если бы два крупных тела, летевших в различных направлениях, упали (или взорвались) в одной точке. Между тем, сторонники разных направлений удивительно согласны между собой в определении конечной точки траектории.

Далее, такие явления, как лесоповал, лучистый ожог, сейсмические и барические волны, магнитный эффект — все они указывают на то, что Тунгусское тело было одно. Никаких дополнительных записей воздушных и сейсмических волн не было обнаружено.

Между тем, все наблюдатели (в том числе и с Нижней Тунгуски) отмечают необычайную яркость этого болида. Пролет дневного болида — весьма редкое событие. Крайне странно, почему "второй дневной болид", который якобы наблюдали очевидцы с Нижней Тунгуски, не оставил никаких следов в виде записей воздушных и сейсмических волн.

Но иные, весьма заметные следы пролета и разрушения именно этого "второго болида" сохранились. Речь идет о лесоповале и лучистом ожоге. Оси симметрии этих эффектов как раз и совпадают (или близки) с проекцией траектории, полученной по показаниям очевидцев с Нижней Тунгуски. Значит, они наблюдали именно Тунгусский метеорит, а не "другой болид".

Наконец, если бы действительно было два дневных болида, сравнимых по блеску, то из семисот очевидцев нашлось бы по крайней мере пятьдесят, или даже сто, которые видели бы оба болида. Но ни одного наблюдения двух болидов не существует. Значит, гипотеза "двух болидов" никак не обоснована, противоречит фактам и должна быть оставлена.

Проекции траектории Тунгусского тела по Фасту (Ф), Зоткину (З), Фасту и др. (ФР), Коненкину (Кн), Зоткину и Чигорину (ЗЧ), Бронштэну (Б), Сытинской (С), Кринову (К), Эпиктетовой (Э)

2. Наблюдения с Нижней Тунгуски будто бы находятся в противоречии с наблюдениями очевидцев с р. Лены и Ангары.

Материал, аналогичный полученному В.Г. Коненкиным [200] и группой В.И. Цветкова [380] в 1962-1965 гг. на Нижней Тунгуске, был собран в 1967-1969 гг. вдоль течения р. Лены группой томских, новосибирских и красноярских научных работников и студентов и опубликован в 1976 г. Л.Е. Эпиктетовой [399]. Отмечая, севернее или южнее данного пункта пролетел болид, Эпиктетова пришла к выводу, что его траектория прошла над селами Миронове, Дарьино и Ичора. Это приводит к значению А = 120°, что на целых 16° отличается от азимута, выведенного нами из показаний очевидцев с Нижней Тунгуски. Но разница на 16° еще не есть "противоречие". Кроме того, как нам кажется, качество и точность наблюдений на Лене ниже, чем на Нижней Тунгуске. Не надо забывать, что опросы на Лене производились спустя примерно 60 лет после события. Показателем их неточности и ненадежности служат следующие факты.

Из 45 опрошенных 16 утверждали, что болид пролетел вечером1, один видел его ночью, 5 - зимой, 3 - осенью, 2 - в конце августа, 3 наблюдателя датируют его 1914 годом (или периодом германской войны), 1 - 1917 годом, 1 - 1920 годом. Исключив эти 32 наблюдения, мы уже не получим симметрии относительно азимута 120°.

Некоторые наблюдения на р. Лене прямо подтверждают азимут 104°, выведенный нами выше. Так, В.К. Пенигин (с. Кондрашино) показал рукой направление траектории 285-105°. Врач М.С. Леонов из г. Бодайбо на р. Витим (775 км от эпицентра) указал азимут начала видимой траектории 295° и высоту болида 9°. К этому наблюдению мы вернемся ниже.

Анализ наблюдений с р. Ангары, опубликованных Е.Л. Криновым [225], не дает оснований для заключения о том, что они более соответствуют траектории Кринова, чем восток-юго-восточной. Как отмечает сам Кринов, многие очевидцы за давностью лет путают страны света и особенно доверять им не следует.

3. Восток-юго-восточная траектория противоречит наблюдениям из с. Кежмы.

По нескольким наблюдениям из с. Кежмы видимый путь болида проходил через Солнце, находившееся на угловой высоте 28°. В работе [108] определяются высоты точек пересечения прямой Солнце—Кежма с вертикальной плоскостью, проходящей через те или иные проекции траектории. Для траекторий с малыми значениями азимутов (менее 120°) высоты этих точек действительно — сотни километров.

Но если повести расчет другим путем, результат будет иной. Расстояние от Кежмы до точки на траектории, расположенной на полпути от Преображенки до эпицентра, равно примерно 300 км, соответствующая этим данным высота возгорания Тунгусского болида составила бы ~ 160 км, а вовсе не "несколько сотен километров", как пишет Н.В. Васильев. Если принять высоту его появления 130 км, согласно Б.Ю. Левину [257], то угловая высота болида в этой точке была бы 23,5°, т. е. на 4,5° ниже Солнца. Для очевидцев прохождение болида на 4—5° ниже Солнца вполне могло быть воспринято как прохождение перед Солнцем, тем более, что на Солнце трудно было смотреть. Кроме того, возможно, что через Солнце проходил не сам видимый путь болида, а его продолжение. Таким образом, никакого противоречия наблюдений в Кежме с восток-юго-восточной траекторией нет, особенно если учесть ошибки наблюдателей, вспоминавших обстоятельства полета Тунгусского болида спустя десятки лет.

Подведем итоги. В таблице 2 мы приводим результаты всех известных нам определений азимута проекции траектории Тунгусского метеорита.

Обращает на себя внимание различие средних, выведенных отдельно по показаниям очевидцев и по объективным данным: на целых 20 градусов при внутренней сходимости тех и других ±3,5°. Здесь причиной может быть и эффект поворота по азимуту, обнаруженный В.И. Цветковым и А.П. Бояркиной [380] (см. с. 181), но были попытки дать ему физическое объяснение. Именно, Н.В. Васильев (82], ссылаясь на работы П.Ф. Короткова [222] и В.Г. Фаста [355], полагает, что пространственное положение ударной волны, вызвавшей лесоповал, могло быть изменено, сдвинуто стратосферным ветром, или иными локальными условиями, вызвавшими поворот фронта ударной волны в направлении, противоположном часовой стрелке. Поэтому ось симметрии разрушений не следует отождествлять с проекцией траектории Тунгусского тела.

Таблица 2 Сводка определений аэимута проекции траектории  Тунгусского мегеорита

Автор

Год

Ссыпка

Метод

A°

1.

Вознесенский

1925

[90]

Показания очевидцев

195°

2.

Астапович

1933

[12]

Изолинии различных эффектов

192°

3.

Кринов

1949

[225]

Показания 20 очевидцев

137°

4.

Сытинская

1955

[347]

Показания 4 очевидцев

135°

5.

Астапович

1965

[19]

Показания очевидцев

173°

6.

Зоткин

1966

[154]

Показания 39 очевидцев

115°

7.

Цветков и Бояркина

1966

[380]

показания очевидцев с Н. Тунгуски

120°

8.

Коненкин

1967

[200]

Показания очевидцев с Н. Тунгуски

120°

9.

Фаст

1967

[353]

Вывал леса

115°

10.

Золотов

1969

[149]

Вывал леса

114°

11.

Зоткин

1972

[158]

Вывал леса

104°

12.

Емельянов и др.

1976

[122]

прирост деревьев

96,4°

13.

Львов, Васильев

1976

[263]

Лучистый ожог

95°

14.

Фаст, Баранник, Разин

1976

[356]

Вывал леса

99°

15.

Воробьев, Демин

1976

[91]

Лучистый ожог

95°

16.

Эпиктетова

1976

[399]

Показания очевидцев на р. Лене

120°

17.

Зоткин, Чигорин

1988

[159]

Показания 98 очевидцев

120°*

18.

Зоткин, Чигорин

1988

[159]

Показания 98 очевидцев

126°**

19

Бронштэн

1998

[415]

Показания очевидцев с Н. Тунгуски

104°

 

 

Среднее (без №1,2,5): в том числе очевидцы: объективные данные:

113,5° ± 2,4° (N=16)
122° ± 3,3° (N=9)
102,6° ± 3,6° (N=7)

* Графическая обработка. ** Обработка на ЭВМ.

Строго говоря, смещение ударной волны за счет стратосферного ветра возможно. Но для этого нужен очень сильный ветер, со скоростью 15 м/с и более. При этом поворот фронта волны будет на градус, но никак не на 20 градусов. А главное, как видно из таблицы и из сведений, приведенных в гл. X, ось симметрии лучистого ожога хорошо совпадает с осью симметрии вывала леса, а путь лучей, вызвавших ожог, никаким ветром не сдуешь. Поэтому гипотезу Короткова-Фаста следует считать неприемлемой.

Стремясь объяснить парадокс видимости Тунгусского болида на высотах, превосходящих максимальные высоты свечения болидов, А.Ф. Ковалевский и И.Н. Потапов [189] предположили что Тунгусское тело начало излучать не за счет абляции и свечения газов - продуктов испарения и не за счет свечения ударной волны, а в результате отражения им солнечных лучей, как светят Луна и планеты. Этот вопрос представляет интерес, поэтому сделаем некоторые простые расчеты. Радиус Тунгусского тела до его вступления в атмосферу составлял, по многим оценкам, 100 м. и значит, диаметр - 200 м. С расстояния 1000 км это тело было бы видно под углом 40" (как Юпитер). Сравним его с Луной, находящейся на том же расстоянии от Солнца и в тех же условиях освещения. Угловой диаметр Луны равен 1800", что в 45 раз больше углового диаметра Тунгусского тела. Значит, это тело имело бы блеск (в той же фазе и при равенстве альбедо) в 2000 раз, или на 8 звездных величин слабее Луны. Хотя Тунгусское тело и было скорее всего ледяным, но, как все ядра комет, оно должно было быть покрыто каменистой "коркой", так что его альбедо было не более чем в два раза выше лунного. Это дает выигрыш на одну звездную величину. Хуже обстоит дело с углом фазы. Тунгусский метеорит приближался к Земле со стороны Солнца и был в очень малой фазе - узкого серпа. Даже в 90° от Солнца (а это уже непосредственно перед взрывом) он имел бы фазу 0,5 ("последняя четверть") и блеск - 2 звездной величины. Если взять расстояние не в 1000, а в 500 км, мы с трудом "дотянем" его блеск до —3,5 звездной величины, а объект с таким блеском на фоне дневного неба был бы неразличим (слабее Венеры). Так что и эту красивую гипотезу приходится отклонить.

Угол наклона траектории

Угол наклона траектории Тунгусского тела к горизонтальной плоскости или, что то же, угловая высота радианта hR определялась неоднократно различными способами. Многие из определений были приведены выше. Они приводили к существенно различным результатам: от 5° до 40°. Основных методов определения hR четыре.

1.По пересечению больших кругов

В работах, содержащих обработку многих показаний очевидцев, положение радианта (A, hR) определялось как точка пересечения больших кругов, представлявших видимые траектории болида по наблюдениям различных очевидцев. Из-за больших погрешностей наблюдений за радиант принимался центр тяжести точек пересечения для многих пар наблюдателей. Именно такой метод применялся в работах И.Т. Зоткина [153], И.Т. Зоткина и А.Н. Чигорина [159].

2.По видимости болида из отдаленных пунктов на проекции траектории

Если считать, что болид наблюдался в зените некоторого пункта, лежащего на проекции траектории на земную поверхность, то не представляет труда вычислить наклон траектории (с учетом кривизны Земли). Простая формула [406] связывает расстояние данного пункта от эпицентра s и наклон траектории hR . Так, если считать, что Тунгусский болид наблюдался в зените Преображенки (s = 350 км), то наклон его траектории был 15° (при этом мы принимаем максимальную высоту свечения дневных болидов 110 км).

В то же время упоминавшийся выше очевидец М.С. Леонов из Бодайбо (s = 775 км) показал, что заметил болид на высоте 9°. Обозначим расстояние болида от наблюдателя s'.. Отсюда расстояние болида от Бодайбо s' = 530, а от эпицентра s = 245 км (Бодайбо, проекция точки, где Леонов заметил болид, и эпицентр лежат на дуге большого круга). Считая, что Леонов заметил болид в момент начала его свечения, найдем верхний предел наклона траектории 23°.

Отметим тут же ошибку З. Секанины [492], который, используя также наблюдения из Бодайбо, посчитал, что болид там наблюдался в зените, и вывел отсюда чрезмерно низкий угол наклона траектории hR = 5°.

Первые исследователи Тунгусского явления также приписывали траектории болида очень малые углы наклона: по И.С. Астаповичу [19] hR = 7°, по Е.Л. Кринову [225] hR = 17°, а с поправкой Б.Ю. Левина [257] hR = 8°. Обе эти оценки (Астаповича и Кринова) представляются нам сильно заниженными.

В.А. Бронштэн и А.П. Бояркина [44], полагая расстояние от Преображенки до эпицентра равным 400 км (в действительности 350 км), оценили hR - 8-15°, отдав предпочтение последнему значению.

3. По видимости болида из пунктов, далеких от проекции траектории

Этот метод был предложен А.А. Явнелем [406]. Идея его состоит в том, что по самому факту видимости болида из данного пункта, достаточно отдаленного от траектории, можно из простых геометрических соображений найти верхний предел угла наклона траектории. Применив свой метод к пунктам Каменское (600 км к юго-западу от эпицентра) и Малышевка (790 км к югу), А.А. Явнель получил, что если высоты свечения болида H≤110 км, то угол наклона траектории hR >25°, потому что при меньшем наклоне болид вовсе бы не был виден из Каменского (из-за кривизны земной поверхности), а из Малышевки был бы виден на высоте всего 4°.

Между тем, в обоих пунктах болид наблюдался. По сообщению из Малышевки [225], мальчик "увидел упавший в виде обрубка или в виде ведра огонь по направлению к северо-востоку; то же и в том же направлении видели рабочие, работавшие в лесу верст за 20 от Малышевки". В селе Каменском "видели как бы оторвавшееся от Солнца тело более аршина длиной... Тело это, пролетев пространство, упало на северо-востоке". "Эти данные, — пишет Е.Л. Кринов [225], — хорошо согласуются с направлением траектории с юго-востока на северо-запад, так как действительно при этом условии в селе Каменском болид мог казаться «оторвавшимся от Солнца»".

Комментируя наблюдение из Каменского, Н.Н. Сытинская [347] отметила, что слова "оторвавшееся от Солнца тело" не обязательно означают, что болид пролетел мимо Солнца, — они могут означать лишь, что он имел близкую к Солнцу яркость. Используя наблюдения в Каменском и Кежме, она получила hR = 22°. Комментируя наблюдение из Малышевки, она лишь отметила, что оно соответствует траектории Кринова и противоречит траектории Вознесенского.

4. Аэродинамические расчеты

Начиная с 1972 г. две группы исследователей - В.П. Коробейников, П.И. Чушкин и Л.В. Шуршалов [205, 208, 212, 215], с одной стороны, и В.А. Бронштэн и А.П. Бояркина [44], с другой стороны, провели серию расчетов распространения взрывной и баллистической волн, связанных с движением и взрывом Тунгусского метеорита, с учетом неоднородности атмосферы. Им удалось объяснить форму области вывала леса в виде "бабочки", вычислить наиболее вероятную энергию взрыва и баллистической волны. Об этих работах и их результатах подробно будет рассказано в гл. XII.

Как побочный результат в обоих исследованиях было получено и наиболее вероятное значение угла входа Тунгусского тела hR . Однако здесь результаты обеих групп не совпали между собой.

В то время как расчеты Бронштэна и Бояркиной [44] приводили к значению угла hR ~ 15°, расчеты группы Коробейникова говорили больше в пользу hR = 40° [208]. Причиной такого расхождения является различие методик учета неоднородности атмосферы, примененных обеими группами. Согласно расчетам Бронштэна и Бояркиной, лишь в случае пологой траектории действие баллистической волны будет достаточным для образования фигуры типа "бабочки", поскольку траектория будет ближе к поверхности Земли, чем в случае более крутого угла. Подкупало и согласие угла в 15° с полученным по показаниям очевидцев.

Отвлечемся от теоретической стороны дела и положим, в согласии с выводами А.А. Явнеля, что hR = 40°. Очевидно, что Тунгусское тело не могло войти в земную атмосферу под таким углом, ибо тогда болид начал бы светиться на расстоянии (вдоль земной поверхности) всего лишь в 130-155 км от эпицентра (для высот начала свечения 110-130 км соответственно), т.е. на полпути от Преображенки до эпицентра или даже ближе к последнему. Это маловероятно. Значит, угол входа был гораздо меньше, возможно 15°, но потом постепенно изменялся, становясь все круче и круче. Две причины могли объяснить такое изменение угла.

Первая причина - ускорение силы тяжести, создающее известное всем исследователям метеоров явление зенитного притяжения, т. е. смещение видимого радианта метеора к зениту. У обычных метеоров с короткой длиной пути зенитное притяжение невелико (особенно у быстрых), но в случае Тунгусского тела с длинной, пологой траекторией, с учетом его торможения в атмосфере, угол поворота должен быть гораздо больше.

Расчеты по формуле Скиапарелли показали, что величина зенитного притяжения для скорости входа 25 км/с и угловой высоты радианта 8° не превосходит 4°, для больших скоростей оно меньше, и для v0 = 40 км/с чуть больше одного градуса. Правда, формула Скиапарелли не учитывает торможение метеоритного тела в атмосфере, так что угол поворота траектории может быть больше приведенных значений.

Интересно, что длина проекции траектории от высоты 110 км до взрыва при начальном наклоне 15° составит 270 км, а при наклоне 11° - 300 км. Это значит, что либо Тунгусский болид начал светиться (на дневном небе) выше 110 км, либо болид не был в зените Преображенки, а появился примерно в 25-35° западнее зенита, что тоже довольно высоко.

Есть, однако, и другая причина, способная увеличить угол наклона траектории на конечном участке. Это аэродинамическое качество тела, не равное нулю. Впервые на его значение в данной задаче указал в 1977 г. В.А. Хохряков [379). Подробные расчеты влияния аэродинамического качества (т. е. формы тела) на угол его падения выполнили в 1982-1984 гг. В.П. Коробейников, П.И. Чушкин и Л.В. Шуршалов [215]. При определенных параметрах тела, как показали эти исследования, влияние аэродинамического качества может быть весьма существенным.

Таким образом, весьма вероятно, что угол наклона траектории Тунгусского тела менялся за время его полета, и тем самым снимаются противоречия между различными оценками этого угла. Наиболее вероятным углом входа Тунгусского тела в атмосферу Земли следует считать величину hR = 15° [44].

Орбита Тунгусского метеорита

Для вычисления элементов орбиты Тунгусского тела в Солнечной системе достаточно определить положение его радианта и задать скорость его входа в атмосферу. Последнее - самая трудная часть задачи, ибо из имеющихся данных (визуальных наблюдений, разрушений на местности, показаний приборов) определить скорость Тунгусского тела невозможно, и приходится прибегать к косвенным методам.

Попытки определить орбиту Тунгусского метеорита предпринимались многими исследователями, начиная от И.С. Астаповича [12]. Обычно каждый исследователь вычислял одну орбиту, соответствовавшую полученному им положению радианта и заданной (из тех или иных соображений) скорости. Такие орбиты были вычислены Е.Л. Криновым [225], Н.Н. Сытинской [347], И.Т. Зоткиным [154], И.Т. Зоткиным и А.Н. Чигориным [159].

Как определялись положения радианта этими и другими авторами, нам известно. Посмотрим, на основе каких соображений определялись геоцентрические скорости.

И.С. Астапович [12, 17], полагая Тунгусский метеорит встречным, приписал ему геоцентрическую скорость 60 км/с. Рассчитанная им орбита была включена в его каталог орбит 66 метеоритов [14].

Е.Л. Кринов [225] и Н.Н. Сытинская [347] скорости не задавали и опубликовали лишь положения радианта.

Б.Ю. Левин [257] не только внес исправления в опубликованные И.С. Астаповичем и Е.Л. Криновым положения радианта, но и рассчитал для каждого из них целое семейство из шести орбит для разных значений скоростей от параболической до минимально возможной (в качестве таковой принята скорость входа v0= 12 км/с).

В.Г. Фесенков [369] расчитал также шесть орбит: для азимутов радианта 180°, 160° и 140° (считая от точки севера к востоку) и высоты hR= 20°, в двух крайних предположениях: что гелиоцентрическая скорость  метеорита круговая и параболическая.

И.Т. Зоткин [154] попытался найти орбиту, исходя из следующих соображений. Период обращения Тунгусской кометы вряд ли был меньше 10 лет, иначе она, имея точку пересечения с земной орбитой, вряд ли "дожила" бы до наших дней. Условию Р > 10 лет соответствует условие v0 > 40 км/с, и тогда геоцентрическая скорость Тунгусского тела должна была заключаться между 35 и 40 км/с. Орбита - эллиптическая, с большим эксцентриситетом.

В 1975 г. А.Н. Симоненко составила атлас элементов орбит 45 метеоритов [324]. Для каждого из них, включая Тунгусский, расчеты орбит велись для четырех значений геоцентрических скоростей: 13, 16, 19 и 22 км/с. Такие скорости были выбраны потому, что, как показал еще в 1946 г. Б.Ю. Левин [255], только те метеороиды, которые имеют v0 22 км/с, способны достичь земной поверхности. Если v0 > 22 км/с, метеороид полностью разрушится в атмосфере. Считая Тунгусский метеорит достигнувшим земной поверхности, Симоненко и для него выбрала указанные выше скорости. Радиант она приняла по И.Т. Зоткину [154].

Строго говоря, поскольку Тунгусский метеорит не достиг земной поверхности и полностью разрушился в атмосфере, предел Левина к нему неприложим. Как будет показано дальше, наиболее вероятной скоростью входа Тунгусского метеорита является v0  = 31 км/с. Можно показать также, что обладай он в 30 раз большей массой, он достиг бы земной поверхности и образовал кратер. Таким образом, для гигантских метеоритных тел, с массами в десятки миллионов тонн предел Левина не соблюдается.

Тунгусский метеорит и комета Энке

В 1969 г. И.Т. Зоткин [156] обратил внимание на хорошее совпадение координат полученного им тремя годами раньше радианта Тунгусского метеорита [154] с радиантом дневного метеорного потока β-Таурид, связанного с кометой Энке2. И вот что получилось:

Таблица 3.  Сводная таблица радиантов И.Т. Зоткина

Объект

Т

α

δ

β-Тауриды

29 июня

870

+200

Комета Энке

30 июня

850

+120

Тунгусский метеорит

30 июня

800

+130

Эпоха теоретического радианта точно совпала с датой падения Тунгусского метеорита, а положение радианта последнего отличалось на 5° от теоретического и на 10° от радианта потока, которое в свою очередь отличалось на 8° от теоретического положения. Эти 8° несомненно связаны с действием и на комету и на поток возмущений от планет. Что касается Тунгусского радианта, то здесь, кроме возмущений, сказывается неточность в его определении, которая, по оценке самого Зоткина, может достигать 12°.

Эта работа И.Т. Зоткина прошла тогда незамеченной, потому что она была включена в статью, посвященную совсем другому вопросу: аномальному свечению неба после 30 июня [156]. Девять лет спустя, в 1978 г., чехословацкий астроном Любор Кресак [454], независимо от Зоткина, пришел к тому же предположению. Используя координаты радианта Тунгусского метеорита, полученные И.Т Зоткиным в 1966 г. [154], он совершенно таким же путем пришел к заключению о возможной связи Тунгусского метеорита с кометой Энке.

В том, что Кресак пришел к этой мысли независимо от Зоткина, нас убеждает целый ряд фактов: в качестве аргумента используется не дата, а долгота Солнца (равная для всех трех объектов 98°), координатыкометного радианта и радианта β-Таурид взяты из каталога А. Кука [424], а не Крамера, в некоторых координатах имеются расхождения с данными Зоткина на один градус. В препринте статьи Кресака ссылка на работу Зоткина [156] отсутствует, но в опубликованном тексте [454] в примечании при корректуре Кресак сообщает, что И.Т. Зоткин, прочитав препринт, обратил его внимание на свою работу, и, таким образом, приоритет в предположении о связи Тунгусского метеорита с кометой Энке принадлежит Зоткину.

Но Л. Кресак пошел дальше Зоткина. Он рассчитал часть орбиты Тунгусского метеорита до его встречи с Землей и наглядно показал, как происходило сближение этих тел. Из диаграммы Кресака видно, что Тунгусское тело подходило к Земле со стороны Солнца и последние 50 суток перед падением не могло наблюдаться в виде кометы.

Кроме того, Л. Кресак вычислил скорость встречи Тунгусского метеорита с Землей. В этом предположении она равна 31±2 км/с (с учетом притяжения Земли).

Гипотеза Зоткина—Крeсака подверглась критике со стороны 3. Секанины [492], который сначала подверг сомнению угол наклона траектории в 28°, принятый Зоткиным (см. выше, с. 180). Далее, он старался показать, что даже при разных предположениях о наклоне траектории орбита Тунгусского тела не попадает на построенной им диаграмме в "кометную область" и более соответствует орбите астероида группы Аполлона. Отсюда Секанина и сделал вывод о том, что Тунгусский метеорит был, скорее всего, осколком астероида (см. с. 225-227).

Работа Секанины [492], в свою очередь, подверглась критике со стороны Б.Ю. Левина и В.А. Бронштэна [259, 465], которые показали недостаточную обоснованность предлагаемого Секаниной угла наклона в 5°, а также то, что при углах 15—28° и скорости 31 км/с (соответствующей гипотезе Зоткина—Кресака) Тунгусский метеорит попадает в "кометную" область на диаграмме Секанины. Используя теорию прогрессивного дробления крупных тел, развитую С.С. Григоряном [104], Левин и Бронштэи подсчитали, что к моменту взрыва скорость Тунгусского метеорита упадет до 17 км/с, а его масса уменьшится на порядок.

В 1998 г. В.А. Бронштэн [415] подверг критическому анализу все опубликованные определения азимута проекции траектории от 95° (Фаст и др. [356]) до 137° (Кринов [225]) и вычислил соответствующие им значения большой полуоси орбиты а для диапазона геоцентрических скоростей 25—40 км/с. Получилась диаграмма, подобная по идее диаграммe Секанины, но построенная в координатах "азимут траектории — скорость". Рассмотрение этой диаграммы приводит к следующим выводам:

1. Радиантам Кринова [225] и Сытинской [347] для любых скоростей и радиантам Зоткина—Чигорина [159], Коненкина [200], Эпиктетовой [400] для скоростей v0< 30 км/с соответствуют орбиты типа астероидов группы Аполлона. Поскольку Тунгусский метеорит не мог быть каменным (остались бы крупные и мелкие осколки, см. гл. XIV), эта группа радиантов представляется маловероятной.
2. Радиантам Фаста и др. [356], Бронштэна [415], а также Зоткина [154], Коненкина [200], Зоткина-Чигорина [159] при v0 > 30 км/с соответствуют орбиты короткопериодических комет. Эта группа радиантов представляется наиболее вероятной.
3. При скоростях v0 > 35 км/с некоторым, а при v0 > 40 км/с многим радиантам с А< 115° соответствуют гиперболические орбиты. Эта область должна быть исключена из дальнейшего рассмотрения.
4. Таким образом, "кометная область" на диаграмме "азимут траектории-скорость" - сравнительно узкая и существенно ограничивает возможные предположения как об азимуте, так и о скорости входа Тунгусского тела.
5. Влияние угла наклона траектории (угловой высоты радианта) hR проявляется меньше, особенно в наклоне орбиты. Но при hR = 11° происходит "срыв" орбиты в область парабол. Это означает, что данный угол является нижним пределом угловой высоты радианта (при v0 = 30 км/с).
6. Наклон орбиты Тунгусского метеорита к плоскости эклипгики для скоростей 25-30 км/с и угловых высот радианта 11-20° при азимуте 104° тоже заключен в пределах 11-20°, но большим высотам радианта соответствуют меньшие наклоны и наоборот. С ростом скорости наклон орбиты медленно растет, с ростом азимута - также. Однако всему диапазону скоростей (25-40 км/с) и азимутов (99-137°) соответствуют только орбиты с прямым движением.


1 Как установили Д.Ф. Анфиногенов и Л.И. Будаева [9], в июне 1908 г. в Сибири действительно наблюдался яркий вечерний болид, не имевший никакого отношения к Тунгусскому метеориту.
2 Поискать какой-нибудь радиант метеорного потока около радианта Тунгусского болида предложил примерно в 1965 г. Ю.П. Псковский (ГАИШ). Поиски вблизи радиантов Астаповича и Кринова ничего не дали.
© Томский научный центр СО РАН
Государственный архив Томской области
Институт систем информатики СО РАН
грант РГНФ №05-03-12324в
Главная | Архивные документы | Исследования | КСЭ | Лирика | Ссылки | Новости | Карта сайта | Паспорт