30 июня 1908 г. в атмосферу Земли влетело космическое тело и ранним утром взорвалось над тайгой в бассейне р. Подкаменной Тунгуски, в 65 км от фактории Ванавары. Взрыв этого космического тела произвел огромные разрушения в тайге. Миллионы вековых деревьев сибирской тайги на расстоянии до 20—25 км от эпицентра взрыва были повалены сплошным настилом.
Звуки взрыва были слышны на расстоянии до 1200 км. На расстоянии до 1000 км ощущались сотрясения почвы и наблюдалось качание предметов, например висячих ламп и лампад. На расстоянии до 200—300 км были выбиты стекла в окнах, обращенных к месту взрыва. Воздушная волна тунгусского взрыва обошла вокруг всего земного шара и была зарегистрирована на всех метеорологических станциях мира.
Взрыв Тунгусского космического тела вызвал сейсмические волны, которые были зарегистрированы в Иркутске, Ташкенте и других городах, а также — возмущение магнитного поля Земли, которое было зарегистрировано на Иркутской магнитной станции. В последующие несколько дней в западной стороне от места взрыва в полосе от 40 до 60° северной широты от г. Енисейска до Лондона на протяжении более 6000 км наблюдалось аномальное свечение атмосферы, настолько сильное, что на огромной территории Европы и Азии (в России, Англии, Ирландии, Бельгии, Голландии, Швеции. Франции, Германии, Польше, Австро-Венгрии и Югославии) в ночное время можно было фотографировать и читать газету. В первую ночь после взрыва во многих городах Европы и Азии астрономы не смогли проводить наблюдения, так как небосвод был настолько светлым, что на нем не было видно звезд.
Факты показывают, что 30 июня над тунгусской тайгой произошло какое-то грандиозное явление природы. Однако в то время не обратили должного внимания на это уникальное явление и оно вскоре было забыто.
Первый ученый прибыл на место взрыва космического тела только в 1927 г., через 19 лет после катастрофы. Это был научный сотрудник Минералогического музея Академии наук РСФСР Л.А. Кулик, который провел большую работу по первичному обследованию района катастрофы и поискам метеоритного вещества. Л.А. Кулик обнаружил радиальный вывал леса в районе катастрофы. Это открытие рассеяло все сомнения относительно достоверности тунгусского явления. С тех пор с некоторыми перерывами под руководством Комитета по метеоритам Академии наук СССР ведется планомерное изучение тунгусской проблемы.
С 1959 г. в изучении тунгусского феномена принимают участие экспедиции энтузиастов, организованные на общественных началах. Поводом для организации самодеятельных экспедиций явились фантастическое предположение писателя-фантаста А.П. Казанцева о взрыве в тунгусской тайге космического корабля на атомном горючем и дискуссия о неразгаданной «Тайне Тунгусского метеорита», развернувшаяся в то время на страницах печати. Несмотря на критику работы отдельных групп, 9-я метеоритная конференция 1960 г. в целом положительно оценила деятельность энтузиастов. Большая часть энтузиастов — членов самодеятельных экспедиций в дальнейшем вошла в состав официальных научных экспедиций и продолжает работать над решением тунгусской проблемы.
Автор настоящей работы также принимал участие в одной из самодеятельных экспедиций 1959 г. Позднее при поддержке Президиума АН СССР Волго-Уральским филиалом Всесоюзного научно-исследовательского института геофизики (г. Октябрьский, Башкирская АССР) была организована официальная экспедиция под руководством автора по изучению тунгусской проблемы. Работа экспедиции проходила в содружестве с Ленинградским физико-техническим институтом им. А.Ф. Иоффе АН СССР.
Результаты нашей экспедиции 1959—1962 гг. с определенной степенью надежности показали, что взрыв Тунгусского космического тела произошел не за счет кинетической энергии движущегося тела, как считалось ранее, а за счет внутренней энергии взрывчатого превращения — химического или ядерного. В связи с этим возникла необходимость проведения специального исследования физических явлений в районе Тунгусской катастрофы с целью изучения возможных ядерных процессов при взрыве космического тела. Задачи нашей экспедиции были специальными, и в план метеоритной экспедиции Комитета по метеоритам АН СССР они не входили. В настоящее время собран большой фактический материал и проведена огромная работа большого коллектива исследователей по изучению проблемы Тунгусской катастрофы 1908 г., результаты которой достаточно полно изложены в литературе [1—100]. Но этот материал и проделанная работа еще не привели к решению проблемы. Тунгусская катастрофа 1908 г. остается уникальной, еще не разгаданной тайной природы. За время ее изучения выдвигалось очень много различных гипотез и предположений по тунгусской проблеме, но большинство этих гипотез было фантастическим, оторванным от фактического материала. Большое количество различных, зачастую противоречивых гипотез само по себе свидетельствует о недостаточности фактических данных. Поэтому возникла необходимость сбора нового и бесспорного фактического материала. Характерная особенность изучения тунгусской проблемы в последнее время заключается в том, что оно положено на фактическую основу и проходит под лозунгом «факты и только факты». Все гипотезы и предположения недостаточно обоснованные, не соответствующие или противоречащие фактическим данным (более 10 различных гипотез) были отброшены.
В настоящее время остались только две четко сформулированные рабочие гипотезы, по которым проводится исследование тунгусской проблемы.
1. Рабочая гипотеза Комитета по метеоритам АН СССР основана на предположении о том, что взрыв Тунгусского космического тела и все разрушения в тайге произошли за счет кинетической энергии движущегося тела.
2. Рабочая гипотеза нашей экспедиции основана на предположении о том, что взрыв космического тела и все разрушения в тайге произошли за счет внутренней энергии самого тела — химической или ядерной.
Эти две рабочие гипотезы основаны на двух возможностях взрыва космического тела при встрече с Землей: за счет кинетической или внутренней энергии этого тела. Других возможностей взрыва космического тела не существует, поэтому не существует и других, сколько-нибудь существенно отличающихся от приведенных двух рабочих гипотез изучения тунгусского явления.
Все остальные гипотезы будут частным случаем приведенных двух. Например, несмотря на огромную работу, проведенную группой томских исследователей под руководством Г.Ф. Плеханова, эта группа самостоятельной рабочей гипотезы не имеет. По словам ее авторов, предложенный ими «вариант гипотезы облака космической пыли, по-видимому, не отличается принципиально от варианта кометной гипотезы», развиваемой Комитетом по метеоритам. Между обоими вариантами «имеются лишь терминологические различия» [86, 99].
Наличие двух принципиально различающихся рабочих гипотез при изучении тунгусской проблемы, на наш взгляд, является целесообразным, так как выяснение такого сложного явления природы, как Тунгусская катастрофа, необходимо проводить всесторонне, с различных точек зрения. Это поможет различным группам исследователей более тщательно анализировать факты и более глубоко аргументировать свои доводы.
В соответствии с рабочей гипотезой о возможности взрыва космического тела за счет его внутренней энергии автору представляется целесообразным разделить изучение тунгусской проблемы на три основных этапа:
1. Изучение причины взрыва космического тела (за счет кинетической или внутренней энергии этого тела) и определение его параметров (размеры, плотность, структура, форма, скорость космического тела и др.). Основным вопросом на этом этапе является оценка конечной скорости космического тела, значение которой определяет возможность того или иного варианта взрыва. Например, если конечная скорость космического тела менее 5 км/сек, то взрыв тела в воздухе за счет кинетической энергии принципиально невозможен [33, 69]. Тогда остается единственный вариант — взрыв за счет внутренней энергии самого тела.
2. Изучение характера взрыва космического тела (химический или ядерный) и определение его параметров (общая энергия взрыва, доля световой энергии, температура области взрыва, концентрация энергии и др.). На этом этапе важны исследование радиоактивности почвы и растений в районе Тунгусской катастрофы, определение доли световой энергии взрыва, исследование микробарограмм для оценки концентрации энергии взрыва на единицу массы и объема тела, исследование геомагнитного возмущения и др.
3. Изучение природы космического тела (естественное или искусственное происхождение тела). Основными вопросами в изучении на этом этапе является исследование типа взрывчатого превращения, химического состава космического тела, траектории и высоты полета тела, характера свечения во время полета (самосвечение тела или свечение баллистической волны), характера свечения атмосферы после полета и взрыва тела и др.
В соответствии с этим планом производился анализ и обобщение фактического материала и изложение результатов исследования в данной работе.
В первой главе кратко рассмотрены история вопроса и постановка задачи.
Во второй главе излагаются результаты первого этапа изучения тунгусской проблемы. На основе обобщения новых фактических данных, анализа карты поваленного леса и взаимодействия взрывной и баллистической волн во второй главе дается оценка по порядку величины основных параметров космического тела и делается вывод о том, что Тунгусское космическое тело не могло быть роем частиц или облаком космической пыли, тело имело небольшие поперечные размеры (эффективный диаметр около 50—70 м), на конечном участке пути двигалось с относительно небольшой скоростью около 1—2 км/сек и взорвалось за счет внутренней энергии самого тела.
В третьей главе рассмотрены данные по второму этапу изучения тунгусской проблемы. В результате исследования радиоактивности древесины и светового ожога тунгусских деревьев, анализа микробарограмм, записанных на расстоянии нескольких тысяч километров от места взрыва, а также на основании анализа геомагнитного эффекта в третьей главе сделан вывод о том, что взрыв Тунгусского космического тела произошел по законам точечного взрыва с большой концентрацией энергии в малом объеме, которую не может обеспечить взрыв обычных ВВ; тунгусский взрыв сопровождался образованием высокотемпературной плазмы, ядерных реакций и потока ионизирующих излучений.
Третий этап изучения тунгусской проблемы — о происхождении космического тела — в настоящее время еще не завершен. Однако, по мнению автора, имеющихся фактических данных достаточно для решения и этого сложного вопроса.
Основное внимание в данной работе уделялось первому эталу изучения тунгусской проблемы, так как этот этап является фундаментальным, и его решение определяет пути дальнейшего исследования всей проблемы в целом.
В заключение автор выражает глубокую благодарность академикам Б.П. Константинову, Л.А. Арцимовичу, М.А. Леонтовичу, Е.К. Федорову, члену-корреспонденту АН СССР В.В. Федынскому, докторам физико-математических наук Ю.П. Лунькину и М.М. Бредову за обсуждение и проявленный интерес к результатам данной работы, выражает благодарность директору ВНИИ геофизики профессору М.К. Полшкову, директору Волго-Уральского филиала ВНИИ геофизики И.Г. Жувагину, Б.Я. Кудымову, Е.А. Козлову, Л.Г. Петросяну, П.А. Бродскому, А.В. Кавину за содействие в проведении работ по тунгусской проблеме; А.П. Казанцеву, Ф.Ю. Зигелю, В.Н. Мехедову, И.Г. Дядькину, И Л. Дворкину, Л.Д. Немцову, Ю.А. Гулину, И.Т. Зоткину, В.А. Бронштэну, К.П. Флоренскому, Е.Л. Кринову, К.П. Станюковичу, Г.Ф. Плеханову, Н.В. Васильеву, Д.В. Демину, В.К. Журавлеву, Л.В. Кириченко, Б.И. Вронскому за обсуждение результатов работы; В.Г. Дворецкому, Г.Н. Звереву, В А. Исякаеву, К.Д. Янковскому, В.А. Коробейникову, П.А. Пикунову, С.А. Пирогову, В.И. Иванову, Г.В. Колобковой, А.Ф. Девятову, Е.Г. Ефремову, В.А. Вавилину, А.Ф. Яфарову, А.А. Дивеевой, С.И. Семеновой, А.А. Молчанову, Б.М. Рябову, П.А. Газиеву, Е.Н. Сыромятникову, Р.Ф. Гиниатуллиной, С.С. Евтушенко, М.Я. Золотовой, Э.П. Зверевой, Е.Г. Николаевой, М.Г. Лысенковой, В.А. Самсоновой за участие в экспедициях в район Тунгусской катастрофы и помощь в выполнении лабораторных работ. Автор благодарен участникам Томской экспедиции, материалы которой использованы в книге, а также лицам, оказавшим содействие в проведении экспедиционной и исследовательской работы.