Главная Архивные документы
Исследования
КСЭ Лирика
Вернуться
Плеханов Г. Ф. Некоторые итоги работы КСЭ по изучению проблемы Тунгусского метеорита
Некрасов В. И. и Емельянов Ю. М. Изучение роста леса в связи с проблемой Тунгусского метеорита
3енкин Г. М. и Ильин А. Г. О лучевом ожоге деревьев в районе взрыва Тунгусского метеорита
Фесенков В. Г. Об аномальных световых явлениях, связанных с падением Тунгусского метеорита
Бережной В. Г. и Драпкина Г. И. Изучение аномального прироста леса в районе падения Тунгусского метеорита
Иванов К.Г., Геомагнитный эффект Тунгусского падения
А.А.ЯВНЕЛЬ, Г.Г.ВОРОБЬЕВ, БИБЛИОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПО МЕТЕОРИТИКЕ НА РУЧНЫХ ПЕРФОКАРТАХ
G.H.R.Koenigswald, Views on tektites
Каталог
Иванов К. Г. Геомагнитный эффект Тунгусского падения. «Метеоритика», вып. 24, 1964, с. 141 —151
Карта сайта Версия для печати
Тунгусский феномен » Исследования » Библиография » 1960-69 » 1964 » Иванов К.Г., Геомагнитный эффект Тунгусского падения

АКАДЕМИЯ НАУК СССР
МЕТЕОРИТИКА 1964 г. Вып. XXIV c.141-151

К. Г. ИВАНОВ
ГЕОМАГНИТНЫЙ ЭФФЕКТ ТУНГУССКОГО ПАДЕНИЯ

Падение Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. вызвало вариации магнитного поля Земли [1]. Предположения о возможных причинах геомагнитного эффекта Тунгусского метеорита были высказаны в ряде работ [1—5] и стали предметом дискуссии [4—6]. Представляется полезным просуммировать результаты более чем двухлетнего изучения геомагнитного эффекта Тунгусского падения.

Начнем с истории обнаружения эффекта. Следующие соображения привели нас в апреле 1959 г. к предположению, что падение Тунгусского метеорита могло вызвать вариации магнитного поля Земли на Иркутской магнитной обсерватории. Известно [7], что траектория падения метеорита пролегала недалеко от Иркутска, поэтому прохождение метеорита через Е-область ионосферы произошло также недалеко от Иркутска. При прохождении метеорита через Е-область ионосферы образовался ионизованный след метеорита. В результате этого недалеко от Иркутска в Е-области ионосферы возникло локальное повышение плотности ионизации, что привело к локальному повышению электрической проводимости Е-области.

Ввиду наличия системы ветров в Е-области, ответственных за спокойную солнечно-суточную вариацию (Sq-вариацию) магнитного поля Земли [8], локальное повышение проводимости Е-области ионосферы привело к возникновению локальной токовой системы над территорией Восточной Сибири. Магнитное поле этой дополнительной токовой системы накладывалось на поле Sq-вариации, видоизменяя ее на территории Восточной Сибири. При достаточно высокой плотности ионизации, вызванной прохождением метеорита через Е-область ионосферы и достаточно близком от Иркутска расположении точки пересечения траектории падения с Е-областью ионосферы, изменение Sq-вариации магнитного поля Земли могло бы быть, как мы предположили, достаточным для обнаружения этих изменений магнитографами Иркутской магнитной обсерватории.

В результате просмотра магнитограмм Иркутской магнитной обсерватории за 30 июня 1908 г. было обнаружено, что вслед за падением Тунгусского метеорита наблюдались необычные геомагнитные явления [1], которые несомненно были вызваны падением этого метеорита. Мы воспроизведем здесь описание геомагнитных явлений, наблюдавшихся на Иркутской магнитной обсерватории вслед за падением Тунгусского метеорита, расширив и дополнив его некоторыми новыми деталями, представляющими интерес.

Как известно [9], взрыв Тунгусского метеорита произошел в 0 час. 17 мин. 11 сек. по среднему гринвичскому времени. Изменения же -составляющей напряженности магнитного поля Земли начались в 0 час 19,5 мин., т. е. через 2,3 мин. после взрыва метеорита.

Погрешность определения момента начала вариаций могла возникнуть за счет субъективной ошибки в отсчете момента времени по палетке, обычно используемой в практике магнитных обсерваторий. Величина этой погрешности [10] ~ 0,1 миллиметрового деления палетки, что для развертки 30 мин/час магнитографа Эшенгагена, магнитограмма которого была использована для определения момента начала вариаций, соответствует погрешности в определении момента начала вариаций, равной ± 0,2 мин.


Фиг.1

Изменения в H-составляющей были наибольшими по величине (фиг. 1). Они состояли из начального скачкообразного увеличения поля примерно на 5 гамм (1 гамма = 10-5ед. CGSM), последующего более постепенного возрастания составляющей в течение 20 мин. на 20 гамм от невозмущенного значения составляющей, двенадцатиминутного периода неизменного (с точностью до одной гаммы) значения составляющей, последующего уменьшения поля в течение 54 мин. на 67 гамм от наибольшего достигнутого уровня и фазы восстановления невозмущенных значений поля, продолжавшейся в течение двух-трех часов. Точность измерения вариаций определялась погрешностью измерения палеткой и чувствительностью магнитографа. Для H-магнитографа эта точность равнялась ~ 0,5 гаммы, для Z-магнитографа ~ 1 гамме, для D-магнитографа ~ 0,2 мин., или ~ 1 гамме. (Цены делений использованных магнитографов соответственно равнялись 2,2 /мм, 4,4 /мм, 1,0 /мм). Изменения H-составляющей представлены на фиг. 1. Амплитуда этих изменений равнялась 28 гаммам.

В предварительном сообщении [1] мы писали, что отсутствовали видимые изменения D-составляющей (склонения) магнитного поля Земли. Однако тщательное изучение магнитограммы склонения привело к заключению, что через 2,3 мин. после взрыва метеорита имело место скачкообразное увеличение склонения (вариация в восточном направлении), равное ~ 0,5 мин., или ~ 3 гаммам, с последующим возвращением к невозмущенному значению склонения. Это скачкообразное увеличение склонения соответствует начальному скачкообразному увеличению H-составляющей (фиг. 1). При предварительном изучении магнитограммы на эту небольшую видимую вариацию склонения не было обращено внимания главным образом потому, что чувствительность D-магнитографа была небольшой, что затруднило обнаружение этой вариации. Общая продолжительность видимых изменений поля около 5—6 час.

Для выделения геомагнитного эффекта Тунгусского падения в чистом виде представляется полезным исключить из видимых изменений составляющих поля спокойную солнечно-суточную вариацию магнитного поля Земли, на что обратила наше внимание В. И. Афанасьева. Это было проделано путем вычитания из наблюденных значений составляющих известных значений Sq-вариаций составляющих для Иркутска [11]. На фиг. 2 приведены исправленные за -вариацию вариации магнитного поля Земли, наблюдавшиеся на Иркутской магнитной обсерватории, (По -составляющей исправленная кривая была получена В. И. Афанасьевой, по Z- и D-составляющим— автором). Исключение Sq-вариации в H-составляющей привело к получению несколько более высоких значений общего начального возрастания -составляющей (33 гаммы вместо 20 гамм) и к снижению величины последующего уменьшения -составляющей от наибольшего достигнутого уровня (53 гаммы вместо 67 гамм). Исключение Sq-вариации в Z-составляющей почти не изменило амплитуду вариации (30 гамм вместо 28 гамм). Однако это, как можно думать, привело к выявлению (фиг. 2) хода Z-составляющей в период восстановления невозмущенных значений поля между двумя и пятью часами среднего гринвичского времени. В результате исключения Sq-вариации из склонения (фиг. 2) обнаружено, что за время эффекта склонение испытало симметричную вариацию в западном направлении с амплитудой ~ 18 гамм.


Фиг.2

Следующая причина заставила отказаться от первоначального предположения о возможном механизме геомагнитного эффекта Тунгусского падения. Это предположение, хотя и сыграло свою положительную роль, приведя к обнаружению геомагнитного эффекта метеорита, представляется нам мало правдоподобным, так как если бы оно было правильным, вариации магнитного поля должны были бы начаться одновременно с моментом прохождения метеорита через Е-слой ионосферы, тогда как на самом деле они начались через 2,5 мин. после взрыва метеорита. Это заставило предположить, что вариации магнитного поля были вызваны взрывом метеорита. Вариации магнитного поля, наблюдавшиеся после взрыва Тунгусского метеорита, как можно было бы подумать, могли быть и естественного происхождения, вызванные естественными физическими процессами, протекающими в космических окрестностях или ионизованной верхней атмосфере Земли, в результате солнечной активности. Однако это предположение было оставлено ввиду того, что вариации естественного происхождения протекают в планетарном масштабе, тогда как вариации магнитного поля Земли имели локальный характер [1] и наблюдались четко лишь на Иркутской магнитной обсерватории.


Фиг.3.

На фиг. 3 приведена схема расположения обсерваторий, действовавших 30 июня 1908 г. и наиболее близко расположенных к месту падения Тунгусского метеорита. Ближе всех находилась Иркутская магнитная обсерватория (~900 км), тогда как наиболее близкая из других обсерваторий — Свердловская—была удалена от места падения более чем на 2000 км. На фиг. 4 приведены копии магнитограмм Н-, Z- и D-составляющих, полученных на Свердловской, Павловской и Тбилисской магнитных обсерваториях во время геомагнитного эффекта Тунгусского падения. Видно, что какие-либо изменения поля, подобные наблюдавшимся и Иркутске, отсутствовали на этих обсерваториях. Исключение Sq-вариаций из наблюденных вариаций на этих обсерваториях выявило некоторые особенности в ходе склонения в Свердловска (фиг. 5), которые, возможно, были также вызваны падением Тунгусского метеорита.


Фиг.4.


Фиг.5.

Представляет несомненный интерес изучение магнитограмм обсерваторий, расположенных к югу, юго-востоку от Иркутска и вблизи точки, магнитно-сопряженной с точкой падения. Однако, как сообщили автору директор Шошенской обсерватории в КНР и заместитель директора заморской геологической службы в Великобритании, 30 июня 1908 г. на обсерваториях Зикавэй и Гонконг не проводились вариационные магнитные наблюдения, а магнитограммы Токийской магнитной обсерватории за 30 июня 1908 г. погибли во время большого землетрясения 1923 г. (сообщение Т, Иошимацу). Сбор и дальнейшее изучение магнитограмм представляются полезными как для обнаружения возможных следов эффекта на других обсерваториях, так и для характеристики общего состояния магнитного ноля Земли во время геомагнитного эффекта Тунгусского падения.

Причины геомагнитного эффекта Тунгусского метеорита нельзя считать до конца установленными. Различными авторами высказано несколько более или менее правдоподобных предположений [1—5] о причинах этого эффекта. Здесь мы изложим еще раз, более полно, точку зрения автора по этому вопросу, а также выскажем замечания по предположениям других авторов, что уже частично было сделано в [6].

При отыскании причин геомагнитного эффекта Тунгусского метеорита кажется естественным отправляться от того факта, что этот эффект имеет много общего с геомагнитными эффектами ядерных взрывов в атмосфере Земли [6]. Величина, форма и продолжительность вариаций близки как в случае геомагнитного эффекта взрыва метеорита, так и в случае геомагнитных эффектов ядерных взрывов. Однако при интерпретации геомагнитного эффекта Тунгусского метеорита нужно соблюдать некоторую осторожность. Дело в том, что геомагнитные эффекты ядерных взрывов представляется естественным объяснить, исходя из предположения об ионизующем действии на Е-область ионосферы радиоактивных продуктов взрывов, как это и делается в [12—17], так как такие продукты несомненно возникают после этих взрывов и можно думать, что ионизующая способность их достаточно высока.

Какими-либо прямыми данными о наличии радиоактивных веществ в продуктах взрыва Тунгусского метеорита мы не располагает и предположение о наличии таких веществ в продуктах взрыва метеорита представляется сейчас мало правдоподобным [3]. Поэтому для объяснения причин геомагнитного эффекта Тунгусского метеорита представляется полезным ориентироваться на более естественное предположение [1—2] о геомагнитном эффекте ударной волны, образовавшейся в результате взрыва Тунгусского метеорита. В [1] было предположено, что начальное возрастание поля было вызвано прохождением через ионосферу ударной волны, образовавшейся в результате взрыва метеорита. При этом под начальным возрастанием поля следует понимать начальные, скачкообразные увеличения H-составляющей и склонения.

Известно, что магнитогидродинамические ударные волны усиливают магнитное поле при прохождении через магнитоактивную плазму [18— 19]. Были высказаны предположения о том, что взаимодействия ударных волн с магнитным полем Земли вызывают внезапные начала магнитных бурь [20] и понижение магнитного поля Земли в главную фазу магнитной бури [21].

Предположение о важной роли ударных волн в возникновении начальных скачков поля в геомагнитных эффектах ядерных взрывов над о. Джонстона было высказано в [13]. Поэтому естественно предположить, что начальный скачок поля в геомагнитном эффекте Тунгусского метеорита был вызван усилением магнитного поля ударной волной при прохождении ее через ионосферу. Наличие времени запаздывания начала вариаций по отношению к моменту взрыва подтверждает это предположение. Это время запаздывания равнялось времени прохождения ударной волны от места взрыва до ионосферы. До падения ударного фронта на ионосферу какого-либо геомагнитного эффекта не следовало ожидать, так как плотность ионизации нижней атмосферы крайне мала. При падении на ионосферу первоначальный разрыв расщепился, образовалась магнитогидродинамическая ударная волна, вызвавшая скачкообразное увеличение геомагнитного поля на Иркутской магнитной обсерватории. Оценка по порядку величины времени прохождения ударной волны от места взрыва до нижней границы ионосферы близка к наблюдавшемуся времени запаздывания [1]. Принимая скорость ударной волны равной ~ 3,3 104 см/сек и высоту нижней границы ионосферы равной ~ 80 км [8], находим для времени прохождения ~ 2,4•102 сек, что близко к времени запаздывания начала вариаций по отношению к моменту взрыва, определенному по магнитограмме и составляющему (1,4 ± 0,2)•102 сек. Некоторое расхождение естественно объясняется тем, что для оценки принято явно заниженное значение скорости ударной волны, равное значению скорости звука. Правильность этого предположения подтверждается также возможностью использовать его для получения правильного по порядку величины значения энергии взрыва метеорита [22] или, при известной энергии взрыва, провести оценку высоты взрыва этого метеорита над поверхностью Земли [23]. А. С. Компанейцем [24] была решена задача о точечном взрыве в неоднородной атмосфере (плотность атмосферы распределена по барометрическому закону). Было получено, что время прихода верхнего края ударной волны на некоторую высоту z определяется некоторой величиной х:

x= 1 - exp(-z/(2z0))                                                  (1)

где z0— эквивалентная толщина атмосферы. Время () ухода верхнего края ударной волны на «бесконечность» (при х ~ 1) определяется формулой

                            (2)

где  0— начальная плотность воздуха в точке взрыва; Е — энергия взрыва; — показатель изэнтропы воздуха; —коэффициент, показывающий, во сколько раз плотность энергии около фронта больше средней плотности энергии по объему, охваченному ударной волной;  

— величина, которую можно определить по графику, приведенному на фиг. 1 в [24] и равная ~ 1,28. Задача была решена в [24] в приближении равномерного распределения энергии по объему, охваченному ударной волной, и ее результаты приложимы для достаточно точного расчета движения ударного фронта на начальной стадии после взрыва, на что обратил наше внимание К. П. Станюкович. Однако результаты решения этой задачи представляется возможным использовать для ориентировочной оценки времени прохождения ударного фронта по формуле (2) вплоть до ионосферы. Если принять, что время прохождения верхнего края ударной волны, образовавшейся в результате взрыва Тунгусского метеорита, от места взрыва до ионосферы определяется формулой (2) и равно времени запаздывания начала вариаций по отношению к моменту взрыва (что и было принято в [22]), то, преобразовав (2) относительно Е, имеем

.                       (3)

Подставив в (3) z0~7,9 105 см, 0~1,29 10-3 г/см3, = 1,4, ; ~ 14•102 сек, найдем энергию взрыва метеорита, по порядку величины равную ~ (3—5)•1023 эрг, что близко к значению энергии взрыва Тунгусского метеорита, полученному И.С. Астаповичем [25] и равному ~ 1023 эрг. Было предположено [23], что некоторое расхождение в оценке энергии взрыва метеорита вызвано тем, что при расчете энергии взрыва по формуле (3) плотность воздуха в месте взрыва была взята равной плотности воздуха у поверхности Земли, в то время как взрыв метеорита произошел на некоторой высоте над поверхностью Земли, где плотность воздуха меньше. Использование значения плотности воздуха у поверхности Земли привело к некоторому завышению значения энергии взрыва метеорита в [22]. Приняв, что значение энергии взрыва метеорита равнялось -~ 1023 эрг, как это приводится в [25], можно было использовать формулу (3) для оценки плотности воздуха в точке взрыва метеорита, а следовательно, и высоты взрыва метеорита [23]. Замечая,  что

                                                              (4)

где  — плотность воздуха у поверхности Земли, a z1 — высота взрыва метеорита, подставляя (4) в (3) и преобразуя относительно z1, имеем

.                               (5)


Оценка высоты взрыва по формуле (5) дала для значений , равных соответственно 3 и 2. Полученные значения высоты были уточнены следующим путем. Значение  определено по разности моментов времени начала вариаций магнитного поля Земли и начала землетрясения в районе взрыва метеорита. Начало землетрясения было определено [26] по сейсмограмме Иркутской сейсмической станции и соответствовало 0 час. 17 мин. 11 сек. среднего гринвичского времени; этот момент и принят за момент взрыва метеорита. Однако, поскольку взрыв произошел в воздухе [27], землетрясение началось не в момент взрыва, а в момент соприкосновения ударной волны с поверхностью Земли. И если высота взрыва была достаточно велика, то ударная волна прошла расстояние от места взрыва до поверхности Земли за достаточно большой промежуток времени (). Определив этот промежуток времени и исправив время запаздывания начала вариаций по отношению к моменту взрыва, можно получить и более точное значение высоты взрыва. Для значения , равного 3, оказалось возможным уточнить высоту взрыва методом последовательных приближений. Для соответствующей этому значению  высоты, найденной выше (8,4 км), время распространения ударной волны от места взрыва до поверхности Земли находилось по фиг. 2 работы [24]. Затем исправлялось значение и по формуле (5) находилось следующее приближенное значение z1. После восьми приближений нашли z1 и   равными — б км и ~ 1,6 102сек.

Для , равного 2, получить уточнение таким способом не представилось возможным, так как для этого значения процесс вычислений не сходится. Приняв, что поправка и в этом случае равна ~ 25 км, находим высоту взрыва равной 9 км. На основании проведенной оценки можно сказать, что взрыв метеорита произошел на высоте ~ 6—9 км, и момент взрыва соответствует ~ 0 час. 16,9 мин. среднего гринвичского времени, что на 0,3 мин. раньше момента взрыва, определенного в [26]. Интересно отметить, что если для оценки высоты взрыва метеорита описанным методом использовать значение энергии взрыва, взятое из [4] и равное ~2•1023 эрг, то высота взрыва оказывается равной 3—6 км, что близко к значению высоты взрыва Тунгусского метеорита, определенной В. Г. Фесенковым [28] и равной 5—6 км. В этой связи заметим, что оценка энергии взрыва в [25] получена в предположении, что произошел наземный взрыв и вся энергия выделилась у поверхности Земли. Поскольку же взрыв произошел в воздухе, то в нижнее полупространство ушла лишь половина энергии [29], и величину энергии взрыва в [25] надо увеличить в два раза.

Приведенные соображения подтверждают предположение об ударной взрывной волне как причине скачкообразного начального изменения ноля в геомагнитном эффекте Тунгусского метеорита и показывают возможность приложения этого эффекта для определения параметров взрыва метеорита. Можно также отметить, что в [6] теория точечного взрыва была применена для оценки прихода на различные высоты ионосферы ударных волн ядерных взрывов в атмосфере. И в моменты, близкие к расчетным, на магнитограммах геомагнитных эффектов этих взрывов были отмечены скачкообразные возрастания составляющих магнитного поля Земли.

Следует, однако, иметь в виду, что приведенные оценки носят ориентировочный, предварительный характер и для точного расчета параметров взрыва и величины скачка поля необходимо знать закон движения ударного фронта на большом расстоянии от места взрыва метеорита. Для этой стадии взрыва решения пока нет [30].

Теперь мы переходим к наиболее трудной части интерпретации геомагнитных явлений, вызванных Тунгусским метеоритом: к объяснению последующих более плавного увеличения -составляющей и уменьшения этой составляющей. По этому вопросу были высказаны предварительные соображения в [2].

Уменьшение H-составляющей говорит как будто о том, что имело место усиление спокойной солнечно-суточной вариации магнитного поля Земли. Было предположено, что это усиление произошло вследствие локального повышения проводимости Е-области ионосферы над территорией Восточной Сибири [2]. Причиной локального повышения проводимости, как предположено в [2], была термическая ионизация газа на высотах Е-слоя ионосферы ударной волной от взрыва Тунгусского метеорита. Решение задачи о точечном взрыве [24] было использовано для ориентировочной оценки амплитуды ударной волны на уровнях Е-слоя ионосферы, а затем соотношение, известное из теории ударных волн [31], было использовано для определения по амплитуде ударной волны температуры участка Е-области ионосферы после прохождения ударного фронта. Затем по формуле Саха для термической ионизации была определена дополнительная плотность ионизации, возникающая в Е-слое в результате термической ионизации ударной волной. Было получено, что амплитуда ударной волны была равна на уровне Е-слоя ~ 102, температура Е-слоя составляла ~ (6—7) 103 градусов и дополнительная плотность ионизации равнялась ~ 109— 1010 см-3. Отметим сразу, что значение амплитуды ударной волны на уровнях Е-слоя получилось завышенным ввиду использования решения [24], точно приложенного к начальной стадии взрыва, для стадии движения ударного фронта вдали от точки взрыва. Не исключено, что это завышение очень велико. Можно, однако, предполагать, что ударная волна была достаточно эффективна, чтобы произвести ионизацию Е-области, достаточную для заметного локального повышения проводимости, поскольку другого естественного объяснения этого явления не известно. Отметим также, что расчет прироста ионизации является ориентировочным ввиду отсутствия точной теории, дающей расчетные формулы для температуры за фронтом ударной волны. Эта трудность не представляется столь большой, как предыдущая, так как, по-видимому, за порядок величины при известной амплитуде ударной волны можно ручаться [32].

Возникают два геофизических вопроса: сколь долго будет существовать область локального повышения проводимости Е-области ионосферы и какое влияние на геомагнитное поле будет оказывать эта область? На оба эти вопроса нет полного ответа и оба они заслуживают специального изучения. Время жизни локального повышения проводимости в Е-слое ионосферы будет определяться временем жизни возникшей в ней дополнительной ионизации. После прекращения действия ионизующего агента начнется уменьшение концентрации ионов вследствие процессов рекомбинации. Эффективный коэффициент рекомбинации для Е-области ионосферы автор [2] принял ~10-8—10-9 см3сек-1, что дало время уменьшения дополнительной плотности ионизации до 105 см-3 (невозмущенная полуденная плотность ионизации в Е-области ионосферы [8]) около 103—104 сек.; это близко к продолжительности наблюдавшихся вариаций поля, равной ~ (1,8—2,1)•104 сек. Приведенные значения эффективного коэффициента рекомбинации для Е-области часто используются в физике ионосферы [8]. Однако наряду с этим высказываются мнения и о том, что эффективный коэффициент рекомбинации для Е-области имеет скорее более высокое значение [33], равное ~10-8 см3 сек-1, чем более низкое (~ 10-9 см • сек-1).

Задача о влиянии локального повышения проводимости Е-области ионосферы на Sq-вариацию магнитного поля Земли решалась автором [34] методом, обратным методу решения задачи о влиянии локального понижения проводимости Е-области ионосферы во время солнечных затмений на Sq-вариацию магнитного поля. Представляется, что некоторые результаты этого решения можно использовать для суждения о влиянии локального кругового повышения проводимости Е-области ионосферы, вызванного взрывом Тунгусского метеорита, на Sq-вариацию магнитного поля Земли, наблюдавшуюся на Иркутской магнитной обсерватории. Согласно [34], локальное повышение проводимости Е-области ионосферы приводит к возникновению дополнительной локальной токовой системы, состоящей из двух токовых вихрей (фиг. 6). В случае геомагнитного эффекта Тунгусского падения эта токовая система была расположена над территорией Восточной Сибири с центром над местом взрыва. Южный токовый вихрь вызвал изменения магнитного поля Земли на Иркутской магнитной обсерватории. Было установлено, что Sq-вариация в H-составляющей усиливается лишь в точках земной поверхности, над которыми находится область локального повышения проводимости, и ослабляется в точках, которые не лежат под этой областью.


Фиг.6

-вариация в Z-составляющей усиливается во всех точках, лежащих под южным токовым вихрем (как под областью локального повышения проводимости, так и вне ее). Точке, находящейся вблизи края области локального повышения проводимости и на меридиане, на котором лежит центр области, соответствует переход поля H-составляющей через нуль и Z-составляющей через экстремум.

Из этих результатов следует, что Иркутск оказался на краю области локального повышения проводимости примерно в 01 час. 15 мин. по среднему гринвичскому времени (фиг. 2, 3, 5). Таким образом, границы участка локального повышения проводимости Е-области ионосферы, вызванного падением Тунгусского метеорита, расширялись, и в 01 час. 15 мин, эта граница прошла над Иркутском и стала распространяться к югу. В [2] было также предположено, что примерно в 1 час ударный фронт прошел по Е-слою ионосферы над Иркутском, что вызвало изменение знака вариации Z-составляющей. Однако мы отдаем себе отчет в том, что это предположение трудно сейчас подкрепить или опровергнуть расчетом  ввиду отсутствия решения для закона движения ударного фронта на большом расстоянии от точки взрыва, отсутствия формул, дающих распределение гидродинамических параметров за фронтом этой волны, на что мы уже обращали внимание выше.

Представляется, что предположения в [1—2] могут служить основой для разработки механизма геомагнитного эффекта Тунгусского падения. Несколько замечаний по поводу предположений, высказанных в для разработки механизма геомагнитного эффекта Тунгусского падения. В [4] было предположено, что геомагнитный эффект Тунгусского падения был вызван взаимодействием ионизованного хвоста кометы с магнитным полем Земли подобно тому, как корпускулярный поток взаимодействует с магнитным полем Земли. Используется теория Чэпмэна — Ферраро [8] для объяснения этого эффекта. Однако такое взаимодействие, согласно этой теории, могло бы происходить на расстояниях в несколько радиусов Земли от ее центра, и геомагнитные явления, возникавшие в результате этого взаимодействия, имели бы планетарный масштаб. Это отмечают также авторы работы [4], предполагая, что эффект наблюдался и на других магнитных обсерваториях. Однако локальность геомагнитного эффекта Тунгусского метеорита [1] не согласуется с этим предположением. Подобное замечание было сделано и С. О. Обашевым [5], а также ранее автором [6]. Однако с предположением, которое высказано в [5], также трудно согласиться. Автор этой работы использует механизм, предположенный в [35] для объяснения геомагнитных эффектов ядерных взрывов на большой высоте, для объяснения геомагнитного эффекта Тунгусского падения. Автор работы [5] применил этот механизм, не учтя того, что метеорит взорвался в нижней атмосфере, где давление газа почти в 106 раз больше магнитного давления. С высказываниями автора о том, что расширение плазмы, образовавшейся в результате взрыва, прекратилось, когда кинетическое давление стало равным магнитному, и о разделении зарядов в образовавшейся плазме вследствие движения зарядов в неоднородном магнитном поле Земли, нельзя согласиться. Расширяющаяся плазма испытывает по преимуществу противодавление воздуха, которое примерно в 103 раз больше противодавления магнитного поля Земли, а частота соударений настолько высока на высоте взрыва метеорита, что о разделении зарядов при движении в магнитном поле Земли не может быть и речи. К тому же время жизни такой плазмы, вследствие высоких значений коэффициента рекомбинации на высоте взрыва, было крайне мало.

В дальнейшем желательно продолжить работу по морфологии геомагнитного эффекта Тунгусского падения и геомагнитных эффектов ядерных взрывов, получить решение задачи о движении ударной волны в неоднородной среде, распределение гидродинамических параметров за фронтом такой волны, взаимодействии волны с магнитным полем Земли, выяснить ход процессов разогрева, ионизации и рекомбинации за фронтом такой волны на различных уровнях атмосферы Земли, провести дальнейшее изучение влияния локального повышения проводимости Е-области ионосферы на Sq-вариацию магнитного поля Земли.

В заключение автор считает своим приятным долгом поблагодарить Ю. Д. Калинина и В. И. Афанасьеву за помощь в проведении данной работы.

ЛИТЕРАТУРА

  1. К. Г. Иванов. Метеоритика, вып. XXI, 46, 1961.
  2. К. Г. Иванов. Геомагнетизм и аэрономия, 1, 4, 616, 1961.
  3. В. Г. Фесенков. Метеоритика, вып. XX, 27, 1961.
  4. Г. М. Идлис и 3. В. Карягина. Метеоритика, вып. XXI, 32, 1961.
  5. С. О. Обашев. Метеоритика, вып. XXI, 49, 1961.
  6. К. Г. Иванов. Геомагнетизм и аэрономия, 2, 1, 193, 1962.
  7. Е. Л. Кринов. Тунгусский метеорит. Изд-во АН СССР, 1949.
  8. С. К. Митра. Верхняя атмосфера. ИЛ, 1955.
  9. Е. Л. Кринов. Основы метеоритики. Гостехиздат, 1955.
  10. Р. С. Вудворт. Техническая энциклопедия (справочник величин), 1, 116, 1927.
  11. Справочник по переменному магнитному полю СССР. Под ред. В. И. Афанасьевой. Гидрометеоиздат, 1954.
  12. A. L. Cullington. Nature, 182, 1365, 1959.
  13. Н. Maeda. J. Geomagn. and Geoelectric, 11, 39, 1959.
  14. S. Matsushita. J. Geophys. Res., 64, 1149, 1959.
  15. A. G. McNish. J. Geophys. Res., 64, 2253, 1959.
  16. R. G. Masоn, M. J. Vоtusek. Nature, 184, 2, 1959.
  17. P. J. Kellog, E. P. Ney, T. R. Winckler. Nature, 183, 358, 1959.
  18. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред. Гостехиздат, 1957.
  19. Р. В. Половин. УФН, 72, 33, 1960.
  20. Т. Gold. Gas dinamics of cosmic clouds. Amsterdam, 1955.
  21. В. И. Афанасьева, Ю. Д. Калинин, Э. М. Могилевский. Геомагнетизм и аэрономия, 2, 659, 1962.
  22. К. Г. Иванов. Метеоритика, вып. XXI, 44, 1961.
  23. К. Г. Иванов. Астрон. журн., 40, 2, 329, 1963.
  24. А. С. Компанеец. Докл. АН СССР, 130, 1001, 1960.
  25. И. С. Астапович. Природа, № 3, 1951.
  26. А. В. Вознесенский. Мироведеиие, 14, 1, 1925.
  27. В. Г. Фесенков и Е. Л. Кринов. Вестник АН СССР, № 12, 32, 1960.
  28. В. Г. Фесенков. Астрон. журн., 28, 577, 1961.
  29. О. И. Лейпунский. Гамма-излучение атомного взрыва. Госатомиздат, 1959.
  30. В. П. Коробейников, Н. С.Мельников, Е. В. Рязанова. Теория точечного взрыва. Физматгиз, 1961.
  31. Р. Курант и К. О. Фридрикс. Сверхзвуковое течение и ударные волны. ИЛ, 1950.
  32. С. А. Лосев, А. И. Осипов. УФН, 74, 393, 1961.
  33. Г. С. Иванов-Холодный. Геомагнетизм и аэрономия, 2, 3, 377, 1962.
  34. К. Г. Иванов. Геомагнетизм и аэрономия, 2, 5, 1962.
  35. О. И. Лейпунский. ЖЭТФ, 38, 302, 1960.
© 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