Как известно, 30 июня 1908 года тайгу в бассейне сибирской реки Подкаменная Тунгуска сотряс мощный взрыв, причины которого до сих пор не вполне ясны. С тех пор многочисленные экспедиции побывали в этих диких местах, пытаясь найти осколки крупного метеорита, который мог вызвать этот катаклизм, либо опровергнуть метеоритную гипотезу и найти подтверждение другим, иногда весьма экзотичным предположениям. Например, гипотезе о том, что это был взрыв межзвездного корабля инопланетян или Землю в этом месте прошила миниатюрная «черная дыра». До недавних пор эти экспедиции состояли только из советских специалистов. Дело в том, что близлежащие крупные города — Томск и Красноярск были закрыты для иностранцев по причине большой насыщенности военной наукой и промышленностью. Но с концом «холодной войны» доступ иностранным исследователям в болотистую тайгу в низовьях Подкаменной Тунгуски был открыт. Результаты их исследований были доложены недавно на 1 международной конференции в Болонье (Италия), в которой активное участие принимали и российские специалисты.
Итальянский физик Менотти Галли из университета Болоньи привез из Сибири ценный образец — спил ствола ели диаметром 30 и толщиной пять сантиметров. В этом месте в ствол вросла засохшая ветвь, причем по годовым кольцам видно, что произошло это до взрыва 1908 года. Поглощая отмершую ветку, дерево выделяло смолу, чтобы остановить распространение возможной грибковой инфекции. Эта смола и привлекла внимание физика. Ведь на ее липкую поверхность могли сесть частицы пыли, возникшей при взрыве болида, а по частицам пыли можно будет установить, каков был состав небесного гостя, взорвавшегося над тайгой. Это могло быть ядро кометы — конгломерат льда с примесью космической пыли, это мог быть каменный, железный или углистый метеорит.
Галли и его коллега Джузеппе Лонго хотели проверить гипотезу, выдвинутую американскими учеными около 20 лет назад. По их предположению, если взрыв был вызван ядром кометы, влетевшей в атмосферу на большой скорости, часть атомов водорода из льда при очень высокой температуре, развившейся от трения о воздух, могла вступить в ядерные реакции и образовать с атомами атмосферного азота тяжелый изотоп углерода. Он мог сохраниться в смоле и древесных кольцах. Однако этот изотоп найти не удалось, что сделало кометную гипотезу менее вероятной.
Галли и Лонго предприняли новую поездку в Сибирь для поисков старых хвойных деревьев в тайге, пострадавшей от загадочного феномена. Пройдя по болотистой местности десятки километров, они нашли в радиусе 8 километров от эпицентра взрыва всего шесть елей и сосен, переживших взрыв. Из их стволов выбурили 13 проб древесины, выбирая те места, где было много смолы. Дома, в Болонье, физики изучили частицы пыли, прилипшие почти 90 лет назад к смоле, используя электронный микроскоп и рентгеновский спектрометр.
За два года так были исследованы 5854 частицы из смолы елей и сосен близ эпицентра. Так как смола, в отличие от колец, способна течь, то точно отнести ее скопления к какому-то году не представлялось возможным. Пробы смолы распределили по трем периодам: с 1885 по 1901 год, с 1902 по 1914 и с 1915 по 1930 годы. Оказалось, что во втором из этих периодов пылевых частиц с содержанием меди, золота и никеля попало в смолу в 10 раз больше, чем в любом другом. Видимо, металлическая пыль была занесена гостем из космоса. Эти частицы имеют под микроскопом сферическую форму, из чего можно сделать вывод, что они были расплавлены высокой температурой при торможении в атмосфере. Но какому космическому телу принадлежали частицы — комете или метеориту, определить не удалось.
Между тем группа американских ученых, не выезжая из Штатов, занялась моделированием Тунгусского феномена на ЭВМ. Они разработали уравнения, описывающие, что происходит с болидом, врезающимся сначала в земную атмосферу, а затем в грунт.
Мелкие космические гости полностью сгорают в верхних слоях атмосферы, и только крупные достигают поверхности Земли. Когда крупный метеорит поперечником от 30 до 100 метров врезается в атмосферу, сопротивление воздуха сильно давит на его переднюю часть, а задняя не подвержена никакому давлению, за ней в быстром полете создается почти полный вакуум. Огромный перепад давлений буквально разрывает небесный камень на куски, которые, в свою очередь, подвергаются действию тех же сил и тоже распадаются на все более мелкие осколки. За несколько десятых долей секунды болид превращается в облако обломков, словно взорванный динамитом.
Для численного моделирования Тунгусского взрыва слишком мало данных. Неизвестен размер космического тела, его материал (лед, камень, железо или что-то другое), скорость и даже угол траектории. Хотя угол можно прикинуть по направлению лежащих стволов деревьев, поваленных воздушной волной, и по свидетельствам очевидцев полета огненного болида. Нехватка точных данных компенсируется большими возможностями компьютера: можно менять неизвестные параметры в широком диапазоне, и машина ответит, каков будет результат встречи Земли с таким небесным телом. Оказалось, что железный метеорит слишком прочен для взрыва в атмосфере. Для того, чтобы взорваться, он должен влететь в атмосферу со скоростью 40 километров в секунду, а такие быстрые метеориты встречаются редко. Комета, напротив, слишком непрочна и взорвалась бы на высоте не менее 22 километров, что не вызвало бы в тайге таких разрушений. Метеориты, называемые углистыми хондритами и содержащие большие количества углерода, тоже довольно непрочны. Углистый хондрит взорвался бы на высоте 14,5 километра, что на 8 километров выше рассчитанной русскими исследователями.
В общем, подгонка результатов моделирования к реально наблюдавшейся картине дала такие результаты: подобные разрушения вызвал бы каменный метеорит поперечником около 60 метров, вошедший в атмосферу под углом 45 градусов. Впрочем, часть специалистов считает, что такие расчеты на ЭВМ не позволяют исключить и другие типы метеоритов — если угол вхождения в атмосферу был близок к прямому.
Другая группа американских математиков проследила возможную судьбу мелких осколков после взрыва такого метеорита. Моделирование показало, что большая часть космического вещества должна была сгореть в атмосфере, но 10 процентов массы могли выпасть на площади около 260 га в виде мелкого гравия. Расчеты указывают, что местом их выпадения могло быть так называемое Южное болото. Впрочем, наши метеоритчики возражают, что болото это неглубокое и много раз процежено в поисках фрагментов метеорита.
Исследователями движет не только любознательность: человечеству жизненно важно знать, какие сюрпризы и как часто могут прилетать из космоса.
На снимке — итальянские ученые берут пробу древесины из старой сосны.