Природа 1951, №3, с. 13-23
БОЛЬШОЙ ТУНГУССКИЙ МЕТЕОРИТ II. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Проф. И. С. АСТАПОВИЧ
В предыдущей статье (Природа, № 2, 1951) мы изложили вкратце историю исследования замечательнейшего природного явления — падения Большого Тунгусского метеорита. Здесь мы дадим обзор данных, полученных нами в итоге камеральной обработки всех собранных исследователями материалов. Ввиду сложности явлений, происходивших при полёте и падении метеорита и недостаточности наблюдений, следует оговориться, что некоторые выводы нельзя считать окончательными, но общая картина в известной мере ясна.
Момент падения на основании определений, сделанных 31 очевидцем по часам, по барограммам 22 метеостанций Сибири, по воздушным волнам, отмеченным на иркутской барограмме, по микробарограммам в Ленинграде и Слуцке и по сейсмическому толчку очень согласно определяется нами в 0 час. 16 мин. 13 сек. с точностью до нескольких десятых долей минуты. Редко другое какое-либо падение метеорита могло быть определено с подобной точностью.
Метеорологические условия для данного момента, соответствовавшего б 1/2—8 час. утра по местному времени, на основании данных тех же 22 метеорологических станций [5], были очень благоприятными: в Центральной Сибири стояла антициклоническая погода с температурой от +11° (Илимск) до +24° С (Туруханск), слабым ветром (менее 5 м/сек). Эти данные хорошо согласуются с описаниями очевидцев. Севернее места падения примерно по 65° параллели, проходила граница облачности, так что лишь в Дудинке и Хатанге было пасмурно. Поэтому отпадает предположение о том, что бурелом был вызван каким-то ураганом.
Полёт болида в виде огненного тела [55] наблюдался в тех местах, где его путь не проектировался на Солнце, находившееся на востоке на высоте около 20° над горизонтом. Поэтому из западной части области наблюдений нет указаний на полёт, зато они имеются для центральной и восточной частей [18]. Самым удалённым пунктом, где был виден болид [39], явилось с. Знаменское Иркутской области — за 710 км от места падения (при дневном свете!). Другого подобного случая история метеоритики ещё не знает. В нашем распоряжении имелось несколько десятков описаний впечатлений очевидцев, вроде «внезапно показалась огромная огненная масса, окружённая светящейся атмосферой» [54], «небо прорезало с юга на север какое-то небесное тело огненного вида» [56], и т. д. Тщательное рассмотрение этих данных показало, что в начале своего полёта болид был «как Солнце яркий», а к концу пути «во много раз слабее его», «на него можно было смотреть», хотя болид и приблизился к поверхности земли. Можно думать, что болид уменьшил свою яркость к концу в сотни раз, от —28 до —21 звёздной величины (яркость Солнца равна—26.7 зв. вел.).
Таким образом видимая яркость болида далеко оставила позади всё то, что было известно науке до сих пор, хотя болиды —22 зв. вел наблюдались (например при падении метеорита Хмелёвка в Западной Сибири 1 марта 1929 г.). При расстоянии в 200 км это соответствует в максимуме силе света в 1016 свечей. Наиболее яркий из исследованных поныне болидов, пролетевший 20 августа 1943 г. над Центральными Каракумами, имел силу света «только» в 1010 свечей. При полёте Сихотэ-Алиньского метеорита 12 II 1947 г. днём у предметов появились «вторые тени».
Цвет болида изменялся при полёте замечательным образом: сначала он был «с синеватым оттенком», что свидетельствует о наивысшей температуре; затем он стал «белый, светло-серебристый», далее «огненный» и, наконец, «огненно-красный» и «красный». Болиды красного цвета обычно имеют скорости около 20 км/сек, белого—около 40 км/сек, голубого — около 60 км/сек. Таким образом, судя по цвету, явно заметна потеря скорости из-за сопротивления воздуха.
Форма болида вначале была продолговатой, возможно даже цилиндрической; такую форму действительно имеют быстрые болиды. На середине траектории болид уже имел хвост, сужающийся к концу, и более округлую голову, а в конце перешёл в «красный шар», «огненный шар» [18]. Известно, что медленные болиды имеют вообще шаровидную форму, и потому это обстоятельство независимо указывает на уменьшение скорости при полёте.
Пылевой след, возникавший после полёта болида, отмечен многими очевидцами; он был светлым, как облако, будучи освещен лучами Солнца, а в тех местах, где он проектировался на Солнце (напр, в Кежме [15]), были «радужные полосы... синие, зелёные, красные», т. е. имела место иризация. По описаниям можно думать, что в начальной стадии, при большой скорости, частицы следа были более мелкими, след был бледным, а к концу полёта частицы стали более крупными и число их увеличилось, в результате чего след стал более плотным. След завивался клубками, что указывает на наличие турбулентных движений воздуха. Пылевые следы, как известно, обычно появляются ниже высоты 80 км. Южнее Канска, где траектория проходила выше, след не был замечен.
Продолжительность полёта, судя по четырём наиболее надёжным оценкам, оказывается около 7 сек. Это соответствует описанию «стремительности» полёта.
Электрофонные явления. Ещё в 1925 г. автор обратил внимание на то, что полёт ярких болидов иногда сопровождается шипяще-свистящими звуками. Исследования показали, что это может происходить из-за нарушения электрического состояния поверхности земли вследствие индукции, вызванной полётом метеорита (мгновенный скачок геопотенциала, сопровождаемый истечением электричества с земных предметов со звуком). Около трети болидов (названных П. Л. Дравертом электрофонными) дают этот эффект. Поэтому неудивительно, что при полёте таких метеоритов, как Сихотэ-Алиньский и Тунгусский, эти аномальные звуки также имели место. В нашем случае их отметили многие наблюдатели, притом даже в помещении. Линия симметрии пунктов наблюдения проходит с ЮЮЗ на ССВ и соответствует проекции траектории на земную поверхность (фиг. 1).
Баллистические волны возникают, как известно, в воздухе при движении в нём тел с сверхзвуковыми скоростями. Поэтому их порождает всякий болид. Но для того, чтобы они дошли до поверхности земли с заметной энергией, высота болида должна быть не более 50—55 км. Эти волны имеют большой скачок (градиент) давления, поэтому ухом воспринимаются как резкий удар. Быстрее всего они доходят от ближайшей точки траектории, затем от более удалённых точек, что создаёт раскаты. Пункты наблюдения этих ударов при полёте Тунгусского метеорита расположены под средним и нижним участками траектории (фиг. 1); поэтому можно заключить, что и здесь от верхнего участка пути баллистические волны не доходили. Это даёт косвенное указание на высоту траектории, хорошо совпадающую с полученной из наблюдений над пылевым следом. Расстояние до траектории в этих пунктах было меньше, чем до точки падения (где произошёл взрыв, о чём см. ниже), поэтому последовательность звуков была такова: 1) электрофонный шум, 2) баллистическая волна (удар), 3) раскаты и 4) звук взрыва. Если перевести описания силы звука в единую систему децибеллов, то оказывается, что изолинии одинаковой интенсивности звука будут концентрическими окружностями с центром в точке падения, а это значит, что самая мощная волна была не баллистическая, а взрывная, и только в южной части акустического поля форма изолиний нарушена влиянием баллистической волны (фиг. 1).
Взрывная звуковая волна. Основная масса очевидцев (около ста) отмечает прохождение звуковых волн низкой частоты. Сила звуков при этом возрастала по мере приближения к месту падения, являвшегося центром акустического поля. Последнее имело вид полуокружности диаметром в 12°,5 дуги меридиана [5]. Наиболее удалённый пункт, куда звук дошёл час спустя после падения (Ачаевский улус), отстоял за 1200 км (вспомним, что при взрыве вулкана Кракатау в 1883 г. звук был слышен до 5000 км). Из-за мощности взрыва отсутствовала обычная «зона молчания». Замечательно, как менялся характер звуков с расстоянием: на 700—1200 км они напоминали отдалённые пушечные выстрелы, глухие, отрывистые; между 550 и 700 км они напоминали близкие громовые удары, были более отчётливы, даже слышался гул. На расстояниях 400—550 км звуки напоминали близкие пушечные выстрелы, ещё ближе — непрерывную артиллерийскую канонаду, удары, грохот, мощные взрывы. Наконец за 65 км в эвенкском стойбище на устье р. Хушмо «произошёл какой-то ужасный взрыв с грохотом», «невероятно сильный продолжительный гром». Таким образом источник этих звуков лежал в точке падения метеорита. Линии симметрии акустических полей прекрасно совпадают с найденной нами траекторией полёта (фиг. 1).
Механические действия звуковых волн имели место при их прохождении и на расстояниях 500—1025 км выражались в дребезжании оконных стёкол, посуды, шуме листвы деревьев. Ещё ближе — вылетали оконные стёкла (Киренск, 500 км, Коропчанка, 340 км), «из печи вылетели горшки» (дер. Яркина, 250 км), «дверь в избе раскрылась, стёкла в окне вылетели» (Недокура, 250 км). В Вановаре «поломало рамы у окон... перебило железную замочную накладку» (90 км). Таким образом фронтальная волна взрыва была волной сжатия; это же видно на барограммах [5].
«Гипергенные» сейсмы (терминология П. Л. Драверта) возникают вследствие двух причин. Когда баллистическая волна достигает земли, то часть её энергии передаётся почве и распространяется сейсмической волной. Будем называть её гиперсейсмом первого рода. При ударе самого метеорита о почву возникают также упругие волны: гиперсейсмы второго рода. Сейсмология, как известно, эти волны в круг своего рассмотрения не включает, хотя сейсмографы не раз регистрировали метеоритные гиперсейсмы. В нашем случае из-за отсутствия точных отметок времени трудно отделить гиперсейсмы от сотрясений, вызванных прохождением баллистической волны (даже не воспринимаемой ухом, если она была инфра-звуковой частоты; такие волны затухали слабее, чем более короткие звуковые волны, и потому распространялись дальше).
Землетрясение от Тунгусского метеорита охватило площадь в миллион км2. Его отметила третья часть всех наблюдателей. Даже за 1010 км от места падения, у Толстого мыса на Байкале, в одном доме качнулась лампадка и масло из неё выплеснулось; направление колебания было на место падения метеорита (ССЗ— ЮЮВ). Мы перевели описания землетрясений в баллы шкалы Росси—Фореля и получили изосейсты (фиг. 2).
Изосейста IV балла проходит по южной границе области наблюдений; в Вановаре сила толчка была VII баллов. В Южно-Енисейской тайге она оказалась шестибалльной, и местные золотопромышленники тогда упрекали члена Государственной Думы Востротина за то, что он продал англичанам свой прииск, не предупредив их о том, что здесь бывают землетрясения (!). Ближе всех находившиеся к месту падения эвенки рода Подыги (75 км) и рода Мачакугырь (65 км) рассказывали о сильном сотрясении земли. Таким образом формально землетрясение относится к так называемым «местным»: его гипоцентр и эпицентр совпадают. Вызванные им волны — чисто поверхностные, не проникающие глубже гранитной оболочки. Энергетически это землетрясение «малое» до «умеренного», с количеством энергии, выделенной в гипоцентре, порядка 1022-1023 эрг. Изосейсты VI и VII искажены баллистической волной, что независимо подтверждает направление траектории с ЮЮЗ на ССВ.
Сейсмические волны, вызванные падением Тунгусского метеорита, отмечены как землетрясение № 1536 в 1908 г. Иркутской обсерваторией [18]. Там были установлены два маятника — в меридиональном и в широтном направлениях. Землетрясение отметил только один маятник, так что сразу можно было заключить, что толчок шёл с севера по меридиану (фиг. 3). Другой прибор меньшей чувствительности, а также сейсмическая станция в Кабанске его вовсе не записали; поскольку промежуток между вступлением волны и её максимумом был мал (1.3 мин.), то землетрясение приходится считать близким и, следовательно, слабым. Первыми дошли до Иркутска слабые волны, идущие через поверхностные породы; через 1.5 мин. вступили волны, прошедшие промежуточный слой, и наконец прошли наиболее мощные волны гранитной оболочки [59]. В сводных каталогах [40] это землетрясение объединено с отмеченным тогда же в Ташкенте, Тбилиси и в Иене. В Иркутске, Ташкенте и Тбилиси амплитуды были соответственно 2.0, 0.5 и 0.1 мм. Скорость распространения волн получается около 3 км/сек., т. е. порядка скорости коротких волн Лове. Волны эти поверхностные и поперечные, т. е. вызваны не изменением объёма среды, а её деформацией.
Воздушные волны. Наблюдатель метеостанции в Киренске Г. К. Кулеш утром 30 июня 1908 г. «взглянул на ленту барографа и к удивлению своему заметил ... черту», амплитудой 1.1 мм [18]. Расстояние до места падения составляло 450 км. Следующая станция, где был барограф — Тулун (660 км); на его ленте автор нашёл также отметку проходившей волны (фиг. 4), равно как и на 22 других станциях, вплоть до Сретенска (1230 км) и Верхоянска (1680 км); не вполне отчётливо она видна даже на барограмме Красноярска. Поскольку затем отметки этой волны были найдены автором даже на обычной барограмме в Ленинграде (амплитуда 0.2 мм), то можно думать, что и поныне имеются ещё не обнаруженные записи станций на территории СССР. Замечательна запись в Слуцке (фиг. 5). Амплитуда волн убывала обратно пропорционально расстоянию [5]. Следовательно, волна распространялась, как плоская, с вертикальным фронтом, т. е. вела себя, как волна ударная [53]. За пределами СССР она была отмечена микробарографами ряда европейских станций, в Америке — только в Вашингтоне (амплитуда 0.12 мм); имеется отметка в Батавии (7470 км), а затем в Потсдаме — второй волны, обошедшей Землю с противоположной стороны через Тихий океан за 30 час. 12 мин. при скорости 321 м/сек [6,59].
Таким образом впервые инструментально доказано, что бывают падения метеоритов, возмущающие состояние всей земной атмосферы. «Манометрический толчок» был вызван прохождением серии 5—6 волн с периодом около 2.2 мин.; длина таких волн огромна — около 45 км! Она сравнима с диаметром площади, охваченной взрывом, что неслучайно. Прохождение волн также вызвало запись на иркутской сейсмограмме (фиг. 3), потому что здесь сейсмограф мог работать как наклономер В. Ф. Бончковского. Замечательно ещё и то, что на микробарограммах оказались отмеченными [59] ещё волны с периодом 9— 30 сек., по виду очень похожие на те, которые вызываются при движении снарядов в воздухе (т. е. баллистические). Таким образом наличие последних подтверждается инструментально. Взрыв при падении. Факт прохождения воздушной волны на барограмме из Киренска ещё в 1929 г. навёл нас на мысль о том, что при падении метеорита произошёл взрыв. Скорость метеорита была несомненно очень велика, а простой расчёт показывал, что при 5 км/сек уже любое тело при ударе обратится в пар. Поэтому искать какие-либо крупные массы метеорита в почве нам представлялось бесполезным, что мы неоднократно высказывали. В 1932 г. это подтвердилось при открытии новых метеоритных кратеров в Аравии и в Австралии.
Обращаясь к свидетельствам очевидцев, мы действительно видим, что «с прикосновением летевшего предмета к горизонту... на уровне лесных вершин как бы вспыхнуло огромное пламя... Сияние было так сильно, что оно отражалось в окнах, обращенных на север» [56]. В Киренске, по С. Овчинникову, столб взрыва был как от вспышки бензина или магния, после чего возникло «пиниеобразное» облако, как это обычно и бывает при сильных или вулканических извержениях. Масштаб явления возрастал по мере приближения к месту падения. «Огненный столб был виден многими» (Киренск), «небо как бы раскрылось до самой земли и пыхнул огонь ярче Солнца»; «широко и высоко (до 50°!) над лесом появился огонь, который охватил всю северную часть неба» (Вановара). Отсюда высота фонтана взрыва получается в несколько десятков километров. Это подтверждается тем, что диаметр опалённой площади тайги имел 35—40 км, а высота столба взрыва была больше его ширины. Длительность взрыва описана «мгновенной», но тёмные продукты взрыва были видны несколько часов в воздухе, в виде облака, которое потом стало серым или пепельного цвета и более прозрачным. В районе падения у устья Хушмо жил эвенк Василий Охчен. По его словам, «был слышен невероятно сильный продолжительный гром, и земля тряслась, горящие деревья падали, кругом всё было застлано дымом и мглой». Чум, в котором он находился, «взлетел на воздух, а вместе с ним и люди»; последние отделались ушибами, двое лишились сознания. При взрыве Кракатау распылённые породы были выброшены также на высоту до 60 км. Бурелом тайги. В Вановаре при взрыве был отмечен «горячий ветер», порыв которого вырвал даже полоску земли, повредил грядку с луком; даже в Кежме «еловый лес ветром пригнуло»; ветер «на Ангаре воду валом погнал» [39]. Тем большим был эффект ближе к месту падения — очагу взрыва. О страшной буре, от которой трудно было удержаться на ногах, вблизи их чума сообщали братья эвенки Налега, Чучанча и Чекарен, стоявшие на р. Аваркитте. У эвенка Ивана Потаповича «олени частью были убиты падающими деревьями»; «с неба что-то прилетело и повалило лес», — добавляет Иван Онкоуль. Гидрографу П. Н. Липаю туземцы с ужасом и неохотой говорили, что «дракон прилетел с неба и повалил тайгу» [2]. На месте падения «был мользя (лес) густой, а куды утащило, диво-диво, не знаем» (И. Онкоуль). Остатки чума Налеги и его братьев действительно нашёл в 1929 г. Кринов. Зажиточный эвенк Василий Онкоуль имел склады (лабазы) и оленей в районе падения, «но налетел огонь и повалил лес; олени и лабазы погибли». Один из этих лабазов, доски которого были покрыты тонкой корой ожога, был обнаружен также Криновым в 1929 г. и был опознан строившим его эвенком Лючетканом.
Площадь, занятая буреломом, не обследована; известны только её восточная и южная границы. Близ места падения бурелом был сплошным; подальше в основном только на открытых местах, так что в низинах лес сохранился, причём вершины деревьев были как бы подстрижены на одном уровне; далее оказывались словно выхваченными отдельные участки леса, и наконец за 70—80 км от центра взрыва кое-где попадались лишь повреждённые верхушки на деревьях. Общая площадь тайги, повреждённой в той или иней степени, порядка 500 000 га. Важно обследовать, как далеко эта площадь простирается к северу и западу. Поразительно, что уже 10—12 км к северу тайга, повидимому, нетронута (Кринов). Это наводит на мысль о своего рода «направленности» взрыва на юг. В нескольких километрах от места падения можно видеть склоны гор, устланные параллельными стволами многолетних листвениц, словно скошенных косой (см. аэрофотографию, приведённую в предыдущей статье, Природа, № 2, стр. 26, 1950).
На распространение взрывной волны большое влияние оказывал рельеф местности. Сложная игра аэродинамических сил порождала удивительные явления (например сохранность на корню оторочки леса вблизи самого места падения).
Взрыв вызвал мощную конвекцию воздушных масс, которые при поднятии вверх охлаждались, что привело к образованию пиниеобразного, либо грибовидного облака и грозовым явлениям; полил дождь, который, возможно, залил начавшийся пожар тайги. Интересно провести параллель с возникновением в силу той же конвекции таких же гроз во время крупных взрывов (в Хиросима, при извержении Везувия и взрыве Кракатау).
С ЮВ, Ю и ЮЗ сплошной бурелом наблюдается до 30 км от места падения (область «мёртвого леса»). Здесь «всё страшно спутано, стволы без ветвей и сучьев, обломаны на высоте 2/3 до 3/4 от основания, вся мелочь уничтожена (Овчинников). В западной части Котловины Кринов нашёл крупные обожжённые корневища деревьев, неизвестно откуда выброшенные. На аэроснимках [39] хорошо видно, что направления поваленных стволов идут по радиусам от места падения, которое было центром взрыва [30].
Ожог тайги. Граница сплошного бурелома вместе с тем является границей области, где деревья носят следы удивительного ожога; равномерно, тонким слоем он покрывает стволы, возможно несколько сильнее на стороне, обращенной к месту взрыва. Толщина слоя ожога увеличивается по мере приближения к центру бурелома и доходит до 1—2 см, в основном захватывая лишь кору. Уцелевшие ветки оказались пригнутыми книзу, концы их обломаны вниз и в отломе всегда виден уголёк. Действие очень высокой температуры было однако так кратковременно, что сухие доски лабаза Онкоуля в 4 км от центра, взрыва не успели загореться [39]. Мелкие ветки и веточки обгорали совсем, поэтому деревья не плодоносили и первые годы здесь долго не появлялась новая растительность, плохо развивающаяся и сейчас (1950). В. И. Вернадский объяснял это пересыщением почвы никелем. По С. В. Петрову, с воздуха местность выглядит бурым пятном диаметром 12— 15 км на тёмнозелёном фоне тайги [8,9]. Сведения о том, что у эвенков якобы расплавились самовары, оказались неверными; также фарфоровая посуда, найденная в лабазе Онкоуля, осталась без изменений [39].
Термические явления непосредственно на себе испытали жители Вановары. П. П. Косолапову во дворе «что-то как бы сильно обожгло уши», «получился такой жар, что невозможно было сидеть — чуть не загорелась на мне рубашка...», — рассказывал его сосед С. Б. Семёнов [39], «огонь ярче Солнца» сообщила его дочь А. С. Семёнова. Геофизик С. Овчинников сообщил нам, что эвенки упоминали о серном запахе в районе падения; он думает, что это был озон. Замечательно, что аналогичное упоминание имеется у Гомера при описании полёта метеорита у горы Иды («... и запахом серным дымилась окрестность»). Возможно, что это объясняется теми же электростатическими явлениями.
Поведение людей и животных. Оптические, звуковые и механические явления, возникшие внезапно, землетрясение силой до VI—VII баллов и т. д. — не могли не отразиться на поведении людей и животных. За 500 км от места падения на Южноенисейских приисках возникла паника [28], люди прибегали с полевых работ домой, рабочие бросали работы; население Нижнеилимска было перепугано, в Кежме иных приходилось приводить в чувство. В Вановаре Семёнова сбросило с крыльца «на сажень или больше», эвенк Иван Потапович, бывший в 70 км от центра взрыва, на несколько лет лишился языка [18].
Явление кое-кем было сочтено за сверхъестественное; этим воспользовались служители религии: в Заимке из молитвенного дома были взяты иконы и с ними ходили по селу, а шаманы говорили эвенкам, что бог грома Огды в огненной колеснице сошёл на их землю. Аналогичная легенда имеется у индейцев Навахэ, живущих в районе Аризонского метеоритного кратера. Случаи обожествления метеоритов общеизвестны. Поэтому неудивительно, что эвенки того времени, забитые при царском режиме, стали считать район падения священным, не ходили туда и скрывали место падения [42].
Тем не менее нашлось много лиц, которые не растерялись, пронаблюдали явление и тем сделали возможным его исследование.
Среди животных также царил испуг, лошади вырывались, падали на землю, домашняя птица переполошилась. Это было за сотни километров от места падения.
Место падения метеорита на основании опросных данных, по направлению поваленных стволов, по данным аэрофотосъёмки и характеру местности довольно определённо приходится на юго-западную часть Южного болота большой Котловины. Этому району удовлетворяют данные иркутской сейсмограммы, сибирских барограмм, не говоря о неинструментальных свидетельствах (визуальные наблюдения столба взрыва, центры звуковых и сейсмических явлений, направление траектории болида при полёте).
Это Южное болото раньше было сухим, по нему проходила тропа на Кабаёвый остров, где стоял лабаз Онкоуля. К сожалению, метеорит проник именно в это старое болото. Имея пологую траекторию, он должен был прочертить по болоту борозду в 100—200 м длиной, чтобы дойти до артезианских вод на глубине 25 м. Последние выступили, подняли метра на два торфяники и затопили борозду вместе с очагом взрыва. Взрывом, в частности, было образовано беспорядочное нагромождение торфов в юго-западной части болота. Началось интенсивное зарастание нового болота мхом (число его годовых слоев соответствует году падения метеорита). Тот же возраст имеют и круглые депрессии, ошибочно принятые Куликом за кратеры падений. Избыток вод устремился по стокам на север и на юг, произвёл снос старых торфов (фиг. 6), а оставшиеся на корню полузатопленные обожжённые деревья при этом получили бросающиеся в глаза наклоны в разные стороны; самые торфы, сдвинувшись, расположились крупными складками. Никаких заметных следов торфяных выбросов и т. п. на склонах Котловины, по Кринову, нет. По Кулику, эвенки на месте падения якобы находили кусочки металла другие сообщали о каких-то камешках из сухой борозды; эвенк К. Черноусёнок «видел на поверхности земли камень чёрный, величиной с избушку». Эти данные ни подтверждены, ни опровергнуты.
Скорость, энергия и масса метеорита. На основании показаний, собранных Вознесенским, Овчинниковым и автором, а также приведённых Криновым, в полном согласии с наблюдениями над следом болида и всем комплексом звуковых, сейсмических и электрофонных явлений, ныне следует считать, что болид появился приблизительно над линией Сибирской железной дороги в районе Тулуна. Таким образом длина его траектории до точки падения составит 660 км. К сожалению, никто не видел полёта болида на всём протяжении этого пути и потому оценки продолжительности относятся только к его части. Они дают скорости в десятки км/сек. Мощность баллистических волн, чрезвычайная яркость, бело-голубой цвет и свидетельства очевидцев о быстроте полёта косвенно указывают на большую начальную скорость. Более строго это соображение подкрепляется тем, что метеорит летел почти навстречу Земле, так что его гелиоцентрическая скорость складывалась с орбитальной скоростью Земли. Наиболее достоверной оценкой скорости оказывается 60 км/сек (при вступлении в пределы земной атмосферы). Судя по цвету и форме, конечная скорость была не выше 20 км/сек. Это даёт в среднем торможение 2.4 км/сек2, т. е. в 250 раз больше ускорения силы тяжести. Полная продолжительность полёта при этом получается в 16.5 сек.
С другой стороны, энергия взрыва при падении может быть оценена по сравнению с энергией землетрясений (1020—1026 эрг), атомной бомбы (1020 эрг), взрывом Кракатау (1023эрг) и т. п. В итоге она оказывается порядка 1023 эрг. При скорости в момент падения 20 км/сек это даёт массу метеорита в 50 000 т. Такая масса соответствует железному шару в 23 м, а каменному — в 30 м диаметром. Такая же масса получится независимо по торможению, если наклон траектории железного метеорита был 5°, а каменного 8 1/2° к горизонту. Учитывая кривизну Земли, находим, что в первом случае начало свечения болида было на высоте 90 км, а во втором 135 км над земной поверхностью.
Траектория в атмосфере. Направление полёта можно найти разными путями. Линия симметрии, пунктов с электрофонными явлениями, баллистическими волнами, сейсмическими и механическими явлениями и изолинии равных громкостей согласно и независимо указывают, что проекция траектории на земную поверхность образует угол в 12° с меридианом, т. е. что метеорит летел с ЮЮЗ на ССВ. Обработка визуальных наблюдений над полётом болида, произведённая в 1925 г. А. В. Вознесенским, а затем в 1933 г. независимо автором, показала то же. На основании своего материала Е. Л. Кринов полагал направление полёта с ЮВ на СЗ [39]. В итоге ныне можно считать, что с точностью до нескольких градусов азимут полёта составлял 12°, а угол наклона к горизонту в точке падения 7°.
Радиант. Географические координаты точки падения 60°53',0 сев. широты и 101°54'.0 вост. долготы. Продолжив назад направление траектории, мы найдём на небесной сфере точку, откуда вылетел Тунгусский метеорит (т. е. его радиант). Для момента 7 час. 03 мин. 43 сек. по местному времени это даёт экваториальные координаты радианта 37° по прямому восхождению и 22° южного склонения. Этот радиант находится в созвездии Кита. Его элонгация от той точки, куда двигалась Земля (апекса) была 34°, т. е. метеорит действительно двигался почти навстречу Земле.
Орбита. Если бы орбита Тунгусского метеорита была параболой, то его скорость была бы 64 км/сек. Поэтому принятая нами оценка скорости — 60 км/сек — вероятно мало отклоняется от истины. Она приводит к вытянутой эллиптической орбите, по которой метеорит двигался обратным движением. Он уже прошёл свой перигелий и встретил Землю в восходящем узле своей орбиты, мало наклонённой к плоскости эклиптики.
Связь падения метеорита с оптическими аномалия ми в атмосфере. Ещё Кулик [22] обратил внимание на то, что дата падения метеорита совпала с необычайной «белой ночью», наблюдавшейся повсеместно в Европейской части России и в Западной Европе. Затем поступили аналогичные сообщения из Западной Сибири («свет неизречённый» в Омске), с Алтая (А. Н. Белослюдов), из Средней Азии, где, по сообщению акад. В. Г. Фесенкова, на Ташкентской обсерватории из-за этого нельзя было фотографировать звёзды. Кроме ярких серебристых облаков, в сегменте сумеречной зари были замечены необычайные зеленовато-красноватые облака, какие вызываются мелкими пылинками. Их свет был так ярок, что от земных предметов падала тень. В. Г. Фесенков [52] нашёл, что на записях актинометрической станции в Калифорнии имеются указания на помутнение атмосферы, наступившее через две недели после падения метеорита в Сибири, очевидно когда воздушными течениями пылинки были занесены в Америку.
При извержении вулкана Катмаи в 1912 г., когда масса пыли была выброшена в атмосферу, наблюдалось такое же помутнение. Считая частицы каменными, В. Г. Фесенков [52] нашёл для них поперечник порядка 1 микрона и общую массу 106 тонн. Вплоть до конца июля 1908 г. русские наблюдатели отмечали аномальную окраску заката.
Тунгусский метеорит как небольшая комета. В момент падения метеорита в Сибири Солнце было на востоке. Если с метеоритом была связана пыль, то она должна была, подобно кометному хвосту, простираться от Солнца, т. е. к западу. И действительно пылевые облака и сумеречные аномалии наблюдались в Западной Сибири и в Европе. Кривизна земного шара экранировала Америку, и поэтому там оптической аномалии не было. Размеры пылинок соответствуют также размерам пылевых частиц кометных хвостов II типа.
Всё это позволяет нам считать Тунгусский метеорит ядром небольшой кометы, «столкнувшейся» с Землёй утром 30 июня 1908 г. Хвост этой кометы простирался на запад на тысячи километров. Современные инструменты могли бы её обнаружить незадолго до встречи с Землёй.
Заключение
На территории нашей Родины имеются три группы метеоритных кратеров: Эзельская (Эстония), Сихотэ-Алиньская (ДВК) и Тунгусская; возможны и другие (например Мургабский кратер). Из них Сихотэ-Алиньские кратеры образованы крупнейшим из известных железных метеоритов, а Тунгусские — возможно падением ядра кометы. Сихотэ-Алиньское падение превосходно обследовано в 1947—1950 гг. экспедициями Комитета по метеоритам АН СССР, тогда как в отношении Тунгусского метеорита остаётся ещё много неясного. Надо спешить с полевыми исследованиями, пока не исчезли совсем следы этого явления. Надо оконтурить район бурелома, выявить его характер, проверить указания на места падений малых масс (например «Сухую речку»), поискать мелкие воронки, уточнить направление полёта и причину «направленности» взрыва, взять пробы почвы, исследовать западную и северную области бурелома, проверить указания на находки отдельных глыб и т. д., совершенно не ставя целью отыскание частей метеорита, которые, вероятно, не сохранились. Исключительное природное явление, имевшее место в наши дни — столкновение ядра кометы с Землёй — должно быть изучено до конца.
Литература
[1] Адрианов. Пришлец из небесного пространства. Сибирская жизнь (газета), № 135 от 29 VI 1908, Томск. —
[2] И. С. Астапович. Впечатления первых европейцев о буреломе Тунгусского метеорита. Природа, № 5, 26—27, 1948. —
[3] Он же. Землетрясение 30 VI 1908 г. в Енисейской тайге в связи с падением Тунгусского метеорита. Природа, № 1, 86—87, 1948.—
[4] Он же. Воздушные волны, вызванные падением большого Сибирского метеорита 30 июня 1908 г. в Центральной Сибири. Quart. Journ. Roy. Met. Soc. 60, № 257, 493—504, 1943.—
[5] Он же. Новые материалы по полёту большого метеорита 30 июня 1908 г. в Центральной Сибири. Астрой, журн., 10, № 4, 465—486, 1933.—
[6] Он же. Новые исследования падения большого Сибирского метеорита 30 VI 1908 г. Природа, № 9, 70—72, 1935.—
[7] Он же. Сибирский метеорит. Известия ВЦИК № 156/6623 от 6 VII 1938. —
[8] Он же. Некоторые данные о аэрофотосъёмке места падения большого Сибирского метеорита 30 VI 1908 года, Бюлл. Центр. Ком. по метеорам, № 16, 3—4, 1940.—
[9] Он же. Результаты аэрофотосъёмки района падения Тунгусского метеорита. Там же, № 1, 2—3, 1939. —
[10] Он же. Метеоритные кратеры на поверхности Земли. Мироведение, 25, № 2, 92—104, 1936. —
[11] Он же. О падении большого Сибирского метеорита 30 VI 1908 г. (На англ.). Popul. Astron., 46, № 6, 310—317, 1938.—
[12] Он же. О проникновении в почву обычных и кратерообразующих метеоритов. Изв. Туркмен. ФАН СССР, № 1, 90—96, 1946. —
[13] Он же и В. И. Крыжановский. Столкновение с Землёй. Die Koralle, 5, Н. 4, 175—178, 1929.—
[14] С. Я. Белых. Астрономические определения по Подкаменной Тунгуске. Изв. Всес. Треста основных геод. И грав. работ, 6, 1934.— [15] Л. Ф. Брюханов. Гром и ураган в Кежме (на Ангаре) 30 июня 1908 г. Метеоритика, 2, 120, 1941.—
[16] В. И. Вернадский. Об изучении космической пыли. Мироведение, 21, № 5, 33— 41, 1932.—
[17] Он же. О необходимости организованной научной работы по космической пыли. Проблемы Арктики, № 5, 55—64, 1941. —
[18] А. В. Вознесенский. Падение метеорита 30 июня 1908 г. в верховьях р. Хатанги. Мироведение, 14, № 1, 25—38, 1925.—
[19] П. Л. Драверт. Бурелом и ожог леса в бассейне р. Кети. Метеоритика, 4, 112—114, 1948.—
[20] Г. К. Кулеш. Корреспонденция в газ. «Сибирь» от 2 VII 1908, Иркутск. —
[21] Л. А. Кулик. К истории болида 30 VI 1908 г. Докл. АН СССР, сер. А, 393—398, 1927. —
[22] Он же. Отчёт Метеоритной экспедиции о работах, произведённых- с 10 мая по 29 ноября 1922 г. Изв. Акад. Наук, 391—410, 1922.—
[23] Он же. Затерянный Филимоновский метеорит 1908 г. Мироведение, 10, 1 (40), 74—75, 1922.—
[24] Он же. Поиски затерянного Филимоновского метеорита. Мироведение, 11, № 1 (42), 80, 1922; также № 2 (43), 143 и 144, 1922, и № 1 (44), 6, 1923. —
[25]. Он же. К вопросу о связи метеоритов с кометами. Мироведение, 15, № 2, 173—178, 1926.—
[26] Он же. Метеориты 30 июня 1908 г. и пересечение Землёй орбиты кометы Понс—Виннеке. Докл. АН СССР, сер. А, 135—138, 1926.—
[27] Он же. Предварительные итоги метеоритных экспедиций 1921—1943. Тр. Инст. геол. и минер. АН СССР, вып. 2, 73—81, 1932.—
[28] Он же. К 25-летию Тунгусского метеорита. Мироведение, 22, № 2, 63—66, 1933.—
[29] Он же. Тунгусский метеорит или... фантазия? Вестн. знания, № 22, 1355—1364, 1927. —
[30] Он же. Данные по Тунгусскому метеориту к 1939 году. Докл. АН СССР, 22, № 8, 520—524, 1939.— [31] Он же. Метеориты в порядке дня. Мироведение, 22, № 1; 58—69, 1933—
[32] Он же. За Тунгусским дивом. Красноярск, 1927.—
[33] Он же. Бразильский двойник Тунгусского метеорита. Природа и люди, № 13—14, 6—11, 1931. —
[34] Он же. К вопросу о месте падения Тунгусского метеорита 1908 года. Докл. АН СССР, сер. А, №23, 399—407, 1927. —
[35] Он же. Сообщение в журн. «Сибирские огни», № 6, 1927, Новосибирск; также Мироведение, 17, № 3, 182, 1928, и газ. «Красноярский рабочий», № 270/3120 от 27 XI 1928.—
[36] Он же. Метеоритная экспедиция на Подкаменную Тунгуску в 1939 г. Докл. АН СССР, 28, №7, 597—601, 1940. —[37] Он же. Weltall, 32, 95—97, 1933. —
[38] Е. Л. Кринов. Метеориты. М.—Л., 1948, стр. 277—296. —
[39] Он же. Тунгусский метеорит. М.—Л., 1949. —
[40] Левицкий (ред.), Бюлл. Пост. сейсм. ком., 1908, янв.—март и апр.—июнь, 76—77, СПб., 1910.—
[41] Т. Н. Науменко. Наблюдения полёта Тунгусского метеорита. Метеоритика, 2, 119—120, 1941.—
[42] С.В. Обручев. О месте падения большого Хатангского метеорита 1908 года. Мироведение, 14, № 1, 38— 40, 1925.—
[43] Б. В. Окунев. Тунгусский метеорит. Мироведение, 16, № 4, 231—232, 1927.—
[44] С. В. Петров. За Тунгусским метеоритом. Газ. «Красноярский рабочий» № 263/6088 от 15 XI 1938, № 265/6090, от 17 XI 1938, и № 267/6092 от 20 XI 1938.—-
[45] А. А. Полканов. О явлениях, сопровождавших падение Тунгусского метеорита. Метеоритика, 3, 120—122, 1946.—
[46] Д. О. Святский. Лесной пожар от метеорита в XIII веке. Вестн. знания, № 22, 1365—1366, 1927; Мироведение, 17, № 6, 375, 1928, и 18, № 6, 319, 1929.—
[47] А. Смирнов. За Тунгусским дивом. Всем. Следопыт, 1929, № 2 и 3, 229—230. —
[48] Н. Струков. Экспедиция Кулика в тайгу за метеоритом. Огонёк. № 49/297, 1928.—
[49] И. М. Суслов. К розыску большого метеорита 1908 г. Мироведение, 16, № 1, 13—18, 1927. —
[50] В. А. Сытин. В Тунгусской тайге. Л., 1929 (серия «Природа и люди», № 2).—
[51] А. А. Тресков. К вопросу о сейсмических волнах, сопровождавших падение Тунгусского метеорита 30 VI 1908. Астр. журн., 11, № 6, 597— 599, 1934.—
[52] В. Г. Фесенков. Помутнение атмосферы, произведённое падением Тунгусского метеорита 30 VI 1908. Метеоритика, 6, 8—12, 1949.—
[53] А. А. Эйхенвальд. Акустические волны большой амплитуды. Усп. физ. наук, 14, 5, 552—585, 1934.—
[54] Подробности падения болида. Газ. «Голос Томска», № 143 от 3 VII 1908.—
[55] О падении метеорита. Там же, № 144 от 4 VII 1908.—
[56] Газеты: «Сибирская жизнь» от 27 VI 1908, Томск, «Сибирь», № 153 от 15 VII 1908, «Голос Томска» от 15 VII 1908, «Красноярец», № 153 от 13 VII 1908.—
[57] Самолёт над местом падения метеорита. Авиац. газ., № 49/169 от 27 VIII 1938.—
[58]. Астрономическое обозрение, № 5, 160, 1908, и сл. №№, Николаев,—
[59] F. J. W. Whiррlе, Quart. Journ. Roy. Met. Soc, 56, № 231, 287—304, 1930, и 60, № 257, 505—512, 1934.