Внимательный читатель обратил, быть может, внимание на опубликованные в предыдущих выпусках "Тунгусского Вестника" наши заметки, где мы вновь пытаемся ответить на вопрос: какую информацию содержит Каталог вывала [Фаст, Бояркина, Бакланов, 1967] о физической и геометрической структуре источника разрушений? Было очевидным, что радиальная направленность вывала (и отсюда расчет "эпицентра взрыва") и осесимметричные отклонения на востоке ( и отсюда идея баллистической волны, оценки направления и крутизны траектории) суть только самые общие, предельно интегрированные феномены. Фактически анализ вывала требует существенного расширения класса "возможных явлений", а в методологическом отношении представляет собой сложную многослойную структуру, изобилующую неожиданностями. Более того, имеются основания усомниться в кажущемся незыблемым факте - мощном локальном изотропном надземном взрыве.
Существуют - по крайней мере в обозримом будущем - два подхода к анализу вывала и породивших его энергоисточников:
1. Построение на основе всех имеющихся в настоящее время знаний в области газодинамики, физики мощных взрывов, кумулятивных эффектов, теории распространения волн в неоднородной атмосфере при взаимодействии с подстилающей поверхностью и т.д. математической модели явления с последующей ее реализацией на компьютерах максимальной производительности. В ряде случаев может оказаться возможным решение обратной задачи - поиск параметров модели, при которых воспроизводятся основные черты реальной картины вывала. В общем случае потребуются многократные машинные эксперименты с целью выявления моделей, в наибольшей мере удовлетворяющих имеющемуся материалу. (Не будем забывать, что этот материал уникален : ни один произведенный на Земле мощный взрыв не изучался - по своим последствиям - с такой тщательностью, с какой изучался Тунгусский взрыв и его следы).
Очевидны трудности этого пути: неоднозначность решения обратных задач, исключительно высокие требования к быстродействию компьютера, неопределенность многих физических характеристик среды распространения, невозможность контрольных натурных экспериментов, соизмеримых по масштабу с изучаемым явлением. Нет, однако, каких-либо принципиальных ограничений для движения по этому классическому пути.
2. Вторую группу подходов образуют методология и методики, направленные на трансформацию первичного эмпирического материала, его приведение к виду; удобному для эвристического поиска основных, базовых черт явления. Примером такой трансформации могут служить расчеты, проведенные в свое время [Ильина и др., 1971] для выявления неоднородностей элементного состава почв района падения с целью поиска структур, приуроченных к траектории полета ТКТ. Именно таким путем была обнаружена в непосредственной близости к западу от эпицентра так называемая иттербиевая аномалия. Аналогичный подход был применен к анализу показаний очевидцев, в результате чего были выявлены два самостоятельных таксона наблюдений, отличных по времени и феноменологии явления [Демин, Дмитриев, Журавлев, 1984].
Что означает данный подход применительно к анализу вывала? В его рамках, в частности, решается задача преобразования векторного поля вывала, заданного в нерегулярной сетке наблюдений, в скалярное поле плотности пересечений, заданное в узлах прямоугольной решетки.
В предыдущих публикациях показано, что плотность пересечений ("энергоактивная зона") максимальна в районе эпицентра и имеет выраженную секторальную структуру, характеризующуюся высокой мерой периодичности. Оказалось, что мы имеем дело не просто с "альтернативными" эпицентрами, а с высокоорганизованной центросимметричной структурой, простирающейся на 20 и более километров от эпицентра практически по всем азимутам и наиболее выраженной в юго-западном направлении.
Вопросом высшего уровня принципиальности является следующий: соответствует ли максимум поля плотности пересечений реальному максимуму энерговыделения, источнику ударной волны, или этот эффект сформирован в результате деформации фронта ударной волны и образования эффективной зоны энерговыделения, не являющейся проекцией источника? Вышесказанное поясняют рисунки 1а и 1б.
Существенно разных эффектов нужно ждать при одновременном энерговыделении из ряда разнесенных точек или при разновременном энерговыделении, когда имеет место механическая суперпозиция результатов двух или более ударов, с разными цетрами формирования. В последнем случае распределение направлений повала будет иметь многомодальный (бимодальный) характер. Каждая мода распределения будет в этом случае пеленговать самостоятельный источник (рис. 2а и 26). Не исключено, что какая-то часть вывала формировалась в результате действия единичного локального источника, какая-то - в результате одновременного взрыва в нескольких разнесенных по координатам и высоте точках, и, наконец, какая-то - есть суперпозиция разнесенных по времени эффектов.
К решению этой задачи нас может приблизить анализ каталога вывала, в котором указано относительное время падения деревьев, т.н. "нижнего" и "верхнего" вывала. Каталог содержит 185 пробных площадей [Фаст и др., 1967, С.98-100]. Средние направления повала двух этих слоев существенно отличаются, и можно ожидать, что поля плотности пересечений, образованные нижним и верхним вывалом, будут различными, что поможет выявить некоторые динамические характеристики Феномена.
Наиболее информативным, экономичным по времени и наглядным в интерпретации методом построения поля пересечений является метод сканирующего круга (мишени) единичного радиуса. Центр круга перемещается с шагом 1 км на площадке, ограниченной координатами х = -10... 100 км, у = -35...75 км. Для каждой позиции рассчитывается количество средних направлений повала, пересекающих данный круг, т.е. проходящих от данной точки - узла решетки на расстоянии, не превышающем 1км. Отметим, что рассматриваемая площадка по всем азимутам выходит далеко за контуры вывала, ограниченные координатами:
х=16,4...69,3 км, у=7,9...52,5км
Таким путем поле направлений повала трансформируется в регулярную решетку, в узлах которой плотность пересечений - п(х,у) может теоретически изменяться от 0 до 185. Если п(х,у)=0 представляет собой часто встречающийся вариант (зоны нулевой плотности образуют обширные протяженные лакуны), то п(х,у)=185 соответствовало бы очень высокой концентрации энергии, локальному взрыву, приводящему к строго радиальному повалу леса. Фактически последний вариант не реализуется, максимальная величина плотности не превышает 50, т.е. не более трети числа пробных площадей.
Основные результаты, полученные на сегодняшний день (26.02.97) состоят в следующем:
1. Поля пересечений нижнего и верхнего вывала имеют секторальную структуру, более контрастную и выраженную у верхнего вывала. Азимуты секторов максимальной плотности у верхнего и нижнего слоев не идентичны.
2. Радиальность поля пересечений простирается далеко за контуры вывала и регистрируется на расстоянии 40 и более километров от эпицентра.
3. Вдоль секторов максимальной плотности пересечений обнаруживается определенная периодичность: на фоне выраженного снижения плотности от центра к периферии наблюдаются локальные максимумы (узлы) с периодичностью 5 -7 км.
4. Сектора максимальной и минимальной (нулевой) плотности ориентированы далеко не всегда на эпицентр (х=39,2 км, у=20,7 км).
5. Анализ плотности пересечений как функции азимута выявляет правильную периодичность и симметричность картины, относительно магнитного меридиана.
6. На ряде участков поля плотности пересечений отмечаются структуры (линеаменты), не сопряженные с эпицентром.
Визуализация отмеченных эффектов и полная картина поля плотностей пересечений будут даны в следующем выпуске "Тунгусского Вестника КСЭ".
По мере завершения расчетов поля плотности пересечений на площадке 100 на 100 километров ( около 10000 точек) информация будет представлена в электронной версии и поступит по сетевым каналам связи в города и учреждения, где работают участники тунгусских экспедиций, члены КСЭ. По завершении внутреннего анализа целесообразно включить исходные каталоги и результаты их обработки в международные банки данных.
ЛИТЕРАТУРА.
Демин Д. В., Дмитриев А. Н., Журавлев В. К. Информационный аспект исследований Тунгусского феномена 1908 года // Метеоритные исследования в Сибири.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984.- С.30-49.
Ильина Л. П., Сливина Л. М., Демин Д. В. и др. Результаты спектрального анализа проб почвы из района Тунгусского падения // Современное состояние проблемы Тунгусского метеорита. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1971.- С.25-27.
Фаст В. Г. Статистический анализ параметров Тунгусского вывала // Проблема Тунгусского метеорита.- Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1967.- Вып. 2.- С.40-61.
Фаст В. Г., Бояркина А. П., Бакланов М. В. Разрушения, вызванные ударной волной Тунгусского теорита // там же - С.62-104.