Первым, как мы уже отмечали, на сейсмические волны, вызванные падением Тунгусского метеорита, обратил внимание еще в 1908 г. директор Иркутской магнитной и метеорологической обсерватории А. В. Вознесенский. Обработав записи сейсмографов Иркутской обсерватории, он установил место и точное время падения метеорита. Однако результаты этой работы стали известны только в 1925 г. после опубликования статьи А. В. Вознесенского в журнале «Мироведение» [8].
В своей статье Вознесенский отметил, что в «Списке землетрясений за 1908 г.» Иркутской обсерватории, представленном в свое время в Сейсмическую комиссию Академии Наук, отмечены 17/30 июня следующие моменты землетрясения под № 1536 (по среднему гринвичскому времени).
|
Маятник Репсольда |
||
|
восточный |
северный | |
| Начало |
0 ч. 18,8 м. |
0 ч. 19,5 м. |
| Максимальная фаза |
0 ч. 20,1 м. |
- |
| Конец колебаний |
1 ч. 46,0 м. |
1 ч. 16,0 м |
| Амплитуда фазы |
2,0 мм |
- |
В примечании было сказано: «На обоих приборах Репсольда замечено от 1 ч. 03,1 м. До 1 ч. 09,9 м. Троекратное медленное волнообразное искривление линии записи (фиг.7). Продолжительность каждой волны 2,2 мин., амплитуда 1,2 мм. Те же волны, меньшей амплитуды, но той же продолжительности, отмечены и на приборе Мильна от 1 ч. 05,4 м. До 1 ч. 09,9 м.»
Вознесенский отметил далее, что приборы Гепсольда помещались в герметических закрытых футлярах на одном и том же столбе, а прибор Мильна, помещенный на другом столбе, был закрыт достаточно плотно, хотя и негерметичным футляром. Установка всех приборов внутри полуподземного строения, единственный, вход в который имел пять дверей, а внутреннее помещение — двойные стенки, совершенно исключила возможность влияния на приборы прямых воздушных толчков.
В свое время Вознесенский отнес указанное землетрясение к числу слабых и местных, с направлением распространения, близким к меридиональному. Но ему показалась странной значительная продолжительность землетрясения, а также запись трех волн в конце землетрясения, отмеченных и прибором Мильна, который вследствие своей слабой чувствительности не отметил начала землетрясения. В результате Вознесенский разделил запись землетрясения на две части: первую, с началом в 0 ч. 19,2 м и максимумом в 0 ч. 20,1 м. сейсмического происхождения, вызванную местным землетрясением, и вторую с началом около 1 ч. 03,1 м. и концом в I ч. 10 м.— непонятного для него происхождения. По местному времени землетрясение произошло в промежутке от 7 ч. 16,4 м. до 7 ч. 17,4 м.
Фиг. 7. Сейсмограмма прибора Репсольда Иркутской обсерватории, на которой зарегистрировано.землетрясение (ритмичные затухающие колебания слева на сейсмограмме) и взрывная волна (троекратное волнообразное искривление линии записи справа на сейсмограмме), вызванные падением Тунгусского метеорита (С—Ю составляющая).
Впоследствии Вознесенский, как он отметил в своей статье, пришел к заключению, что первая часть записи землетрясения № 1536 была вызвана сейсмическим толчком, происшедшим от падения Тунгусского метеорита, причем он получил для центра сотрясения следующие координаты: φ= 60°16' и λ = 103006' от Гринвича.
Принимая расстояние от эпицентра до Иркутска равным 893 км и момент первой фазы землетрясения в среднем равным 0 ч. 19 м. 09 с. и считая продолжительность прохождения сейсмических волн равной 1 м. 58 с., он получил момент падения метеорита 0 ч. 17 м. 11 с: по среднему гринвичскому времени. Предполагая, что вторая, необычная, запись землетрясения в конце его была вызвана воздушными волнами, и принимая скорость распространения их равной скорости звука, т. с. приблизительно 330 м/сек, он получил продолжительность прохождения этими волнами расстояния от места падения метеорита до Иркутска в 45 м. 06 с. Поэтому можно ожидать, что волны должны были быть отмечены в Иркутске в 1 ч. 02 м. 17 с. Действительно, волны неизвестного происхождения были отмечены почти в этот момент, а именно в 1 ч. 03 м. 06 с., т. е. позже вычисленного на 49 секунд.
Объясняя происхождение воздушных волн, Вознесенский предположил, что они были вызваны «разрывом метеорита на высоте около 20 км над поверхностью земли». Нам теперь ясно, что эти волны возникли в результате взрыва, последовавшего при достижении метеорным телом земной поверхности с остатками космической скорости.
Таблица 5. Воздушные волны, зарегистрированные барографами сибирских метеорологических станций 20 июня 1908 г.
|
Пункт наблюдения |
Г |
А |
Примечания |
|
Тулун |
8 08 |
2,45 |
Хорошая запись |
|
Киренск |
7 48 |
1,10 |
Хорошая запись |
|
Дудинка |
? |
? |
Очень плохая запись |
|
Туруханск |
6 44 |
0,90 |
То же, волна ясная |
| Красноярск |
? |
0,15? |
Волна сомнительная |
| Голоустная |
? |
0,42? |
Волна сомнительная |
|
Хатанга |
8 02 |
1,10 |
Запись плоха, волна ясная |
|
Ольхон |
8 17 |
1,50 |
Волна слабо заметна |
|
Перевальная |
8 18 |
0,05 |
Очень сомнительная волна |
|
Иркутск |
7 29 |
1,55 |
Хорошая запись |
| Сретенск |
8 30 |
1,60 |
Хорошая запись |
|
Нерчинский завод |
- |
- |
Перо слишком прижато |
| Троицкосавск |
8 34 |
0,10 |
Очень сомнительная волна |
|
Чита |
8 22 |
0,40 |
Запись плоха, волна ясная |
|
Тунка |
7 58 |
1,45 |
Волна ясная |
| Мысовская |
7 29 |
0,20 |
Очень сомнительная волна |
|
Култук |
8 12 |
0,55 |
Волна ясная |
|
Кабанск |
8 22 |
1,20 |
Волна ясная |
|
Песчаная бухта |
7 57 |
1,00 |
Волна ясная |
|
Петровский завод |
- |
- |
Запись хорошая, волны нет |
В своей статье Вознесенский справедливо указал на то, что запись сейсмографами падения метеорита констатируется в истории науки впервые. Мы с удовлетворением можем отметить, что природа сейсмических волн была разгадана самим же Вознесенским, и полученные им результаты обработки материала в значительной мере способствовали изучению обстоятельств падения Тунгусского метеорита. Как известно, сейсмические волны, записанные сейсмографами иностранных обсерваторий, были обнаружены и истолкованы зарубежными учеными значительно позднее, уже в 30-х годах.
Таблица 6. Моменты взрыва по барограммам сибирских метеорологических станций (по Астаповичу)
| Пункт наблюдения |
Т |
Тгр. |
|
R |
|
Т0 |
||
|
ч. |
м. |
ч. |
м. |
км |
ч. |
м. | ||
| Тулун |
8 |
08 |
1 |
26 |
660 |
34,5 |
0 |
52 |
|
Киренск |
7 |
48 |
0 |
36 |
450 |
23,6 |
0 |
12 |
|
Туруханск |
6 |
44 |
0 |
53 |
820 |
42,9 |
0 |
10 |
|
Хатанга |
8 |
02 |
1 |
13 |
1100 |
58,1 |
0 |
15 |
|
Ольхон |
8 |
17 |
1 |
09 |
860 |
45,0 |
0 |
24 |
| Перевальная |
8 |
18 |
0 |
47 |
1160 |
60,8 |
23 |
46 |
| Иркутск |
7 |
29 |
0 |
32 |
910 |
47,6 |
23 |
44 |
|
Троицкосавск |
8 |
24 |
1 |
28 |
1130 |
59,2 |
0 |
29 |
|
Чита |
8 |
22 |
0 |
48 |
1130 |
59,2 |
23 |
49 |
|
Тунка |
7 |
58 |
1 |
08 |
990 |
51,8 |
0 |
16 |
|
Култук |
8 |
12 |
1 |
17 |
970 |
50,8 |
0 |
26 |
| Кабанск |
8 |
22 |
1 |
16 |
990 |
51,6 |
0 |
24 |
| Сретенск |
7 |
31 |
0 |
40 |
1230 |
64,4 |
23 |
36 |
| Песчаная бухта |
7 |
57 |
0 |
54 |
990 |
51,6 |
0 |
02 |
| Мысовская |
7 |
29 |
0 |
25 |
940 |
49,2 |
23 |
36 |
|
Верхоянск |
8 |
54 |
1 |
19 |
1680 |
87,9 |
23 |
51 |
Выше мы отмечали, что в результате падения Тунгусского метеорита в Киренске были зарегистрированы воздушные волны на ленте барографа. В 30-х годах И. С. Астапович установил, что воздушные волны, вызванные взрывной волной, последовавшей после падения метеорита, были зарегистрированы многими обыкновенными барографами Ноде и Ришара метеорологических станций Сибири и имели амплитуду до 2,45 мм в максимуме. Ему удалось собрать значительное число барограмм, причем в 1932 г. он обнаружил запись воздушной волны на ленте ртутного микробарографа Шпрунга Спуцкой обсерватории и барографа Рейнахера станции Петербург с амплитудами до 0,2 мм. В табл. 5 приведены моменты прихода воздушной волны по местному времени (Т) и амплитуды (А) в миллиметрах [16].
Фиг. 8. Микробарограммы английских метеорологических станций, на которых зарегистрированы воздушные волны, вызванные взрывом при падении Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. (Увеличение около 30 раз.)
Тщательно обработав все эти барограммы, Астапович получил моменты взрыва для каждой станции отдельно (табл. 6). В табл. 6 Т означает момент прихода волны по барограмме, Тгр то же по гринвичскому времени, R - расстояние в километрах от места взрыва (падения метеорита) до станции, 
Т — время прохождения воздушной волной этого расстояния и Т0 - момент взрыва по гринвичскому времени. Для скорости распространения воздушных волн Астагювич принял значение 10°,3 дуги меридиана в час или 19,09 км/мин. (318,0 м/сек.), т. е. равное скорости распространения воздушных волн при взрыве вулкана Кракатоа в 1883 г.
Отмечая, что значение Т0, полученное для всех станций, расположенных на линии железной дороги, отстает приблизительно на 30 мин. от момента, полученного Вознесенским по сейсмическим данным и равного 0 ч. 17 м., Астапович объясняет это тем, что указанные метеорологические станции пользовались железнодорожным Петербургским временем, а не местным. Устранив эту разницу, Астапович получил следующий средний момент для всех станций: Т0 = 0 ч. 13,3 м. Исключив далее значения, полученные для Иркутска, Верхоянска, Троицкославска и Мысовской, как резко уклоняющиеся от остальных данных и вследствие этого являющиеся сомнительными, он получил окончательное значение T0 = 0 ч. 18,6 м. и 2,1 м., что очень хорошо согласуется со значением, полученным по сейсмическим данным.
В результате обработки слуцкой барограммы Астапович получил Т0 = 0 ч. 15,0 м., а по барограмме Петербургской метеорологической станции Т0 = 0 ч. 17,6 м., что также хорошо согласуется с основными результатами.
Астапович обработал также опубликованные Уипплом [15, 16] микробарограммы шести станций Англии (фиг.8) и получил значение Т0 = 0 ч. 10,6 м.±3,0 м. На этих станциях, помимо ударной, была, повидимому, зарегистрирована и баллистическая волна.
Запись сейсмической волны, вызнанной падением Тунгусского метеорита, впоследствии (в 1930 г. обнаружил А. Тресков на сейсмограммах Тифлисской и Ташкентской сейсмических станций (скорость сейсмической волны 3,1 км/сек). Впрочем, в отношении происхождения волны, зарегистрированной на Тифлисской станции, есть сомнения.
Астапович определил далее, что область распространения звуковых явлений имеет форму почти правильного круга, диаметром 12°,5 дуги меридиана или 1350—1400 км с центром, расположенным вблизи фактории Вановары (φ = 60°20',3; λ = 102°17',1) при отсутствии аномальной -зоны и пояса молчания.
По данным автора (см. фиг. 5), полностью определить область распространения звуковых, световых и механических явлений не представляется возможным ввиду отсутствия наблюдательных пунктов в направлении на север от места падения метеорита. Что же касается области распространения указанных явлений к югу от места падения, то, по данным автора, она имеет слабо эллиптическую форму с большой осью, направленной к юго-востоку от места падения (фиг. 5).
Наконец, И.С. Астапович попытался определить энергию взрыва по различным исходным данным. Полученные им результаты приведены в табл. 7.
Таблица 7. Энергия взрыва при падении Тунгусского метеорита
Следует, однако, отметить, что такие исходные данные, принятые при расчетах Астаповичем, как количество бурелома и яркость взрыва, являются весьма сомнительными. Действительно, в настоящее время количество бурелома, даже сколько-нибудь близкое к истинному, не определено; не определены также и границы области поваленного леса. При подсчетах, основанных на яркости взрыва, Астапович считал, что наблюдавшийся в Ктренске столб был столбом взрыва. Между тем, как было отмечено выше, за столб очевидцами был принят самый болид, который наблюдался в Киренске летевшим по небу сверху вниз. Во всяком случае полученные значения энергии следует рассматривать как первое приближение.
Нет также пока достаточных данных и для определения сколько-нибудь приближенного значения массы Тунгусского метеорита, достигшей поверхности земли и затем полностью пли в какой-то части превратившейся в газ. Все попытки произвести подсчеты могут, очевидно, привести лишь к получению всевозможных фантастических значений, а потому лишены смысла.