Как сообщает Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук", коллектив российских учёных предложил новое объяснение Тунгусского феномена 1908 года. По их расчётам, значительные разрушения в районе Подкаменной Тунгуски связаны не с падением космического объекта на Землю, а с ударными волнами, возникшими при сквозном прохождении железного астероида сквозь атмосферу Земли. Это объясняет отсутствие на поверхности Земли метеоритных фрагментов.
Результаты этих исследований опубликованы в цикле статей в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Подробнее о научном проекте Красноярскому краевому отделению Русского географического общества рассказал его руководитель – Сергей Карпов.
Учёные Красноярского научного центра СО РАН при участии молодых коллег из нескольких российских академических институтов и университетов пояснили, что взрывной удар мог возникнуть при прохождении космического тела через атмосферу Земли при условии, что оно состояло не из льда, как кометные ядра, а из железа.
"Мы рассчитали траекторные характеристики для космических объектов диаметром от 200 до 50 метров, состоящих из железа, льда или каменных пород, таких как кварц и лунный грунт. Модель показывает, что Тунгусское тело не могло состоять из камня или льда, поскольку низкая прочность этих внутренне неоднородных материалов, в отличие от железа, приводит к быстрому разрушению таких тел в атмосфере в условиях колоссального аэродинамического давления", — говорит руководитель проекта Сергей Карпов, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физики им Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, профессор Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ.
Примеры крупных космических тел из железа хорошо известны. Например, Аризонский метеорит с начальным размером более 50 метров образовал 50 тысяч лет назад в месте падения кратер диаметром 1200 метров и глубиной 200 метров.
p1060561.jpg
Красноярскому краевому отделению РГО Сергей Карпов рассказал, что впервые эта идея пришла к нему в 1995 году: "Это было в канун 90-летнего юбилея Тунгусской катастрофы. Основная работа с использованием компьютерных технологий и сложных расчётов началась четыре года назад. И вот наконец, спустя 25 лет после появления идеи, мы получили научные результаты".
Чтобы проверить свою теорию и подробнее изучить поведение космических тел при вхождении в атмосферу, учёные создали модель поведения малых астероидов в атмосфере Земли.
Исследования подтвердили, что Тунгусский феномен был вызван железным астероидом с наиболее вероятным размером от 100 до 200 метров. Астероид прошёл сквозь атмосферу Земли при минимальной высоте полёта от 10 до 15 километров со скоростью около 20 километров в секунду. Он продолжил свое движение по околосолнечной орбите, потеряв около половины своей начальной массы, которая могла превышать три миллиона тонн, и сохранив при этом свою целостность.
Подобный объект мог создать ударную волну, способную вызвать падение деревьев на территории, значительно превышающей полторы тысячи квадратных километров, и не оставить на поверхности Земли никаких следов самого исходного тела. Основной вклад вносила сферическая составляющая этой ударной волны, характерная для взрыва.
Расчёты показали, что её возникновение связано с сильным нагревом поверхности астероида. Во время падения космического объекта произошло резкое увеличение скорости испарения двухсотметрового тела при приближении к эпицентру в верхних слоях тропосферы — скорость испарения увеличилась до 500 тысяч тонн в секунду. Именно эта огромная масса может мгновенно расширяться в виде высокотемпературной плазмы, создавая эффект взрыва.
Таким образом, колоссальные разрушения на Земле были вызваны не прямым попаданием астероида, а ударными волнами, создаваемыми при прохождении крупного космического тела в атмосфере.
Ещё одна загадка Тунгусского феномена — причина пожаров, охвативших район эпицентра площадью более 160 квадратных километров. По мнению Сергея Карпова, объяснение этого явления связано с действием светового излучения высокой интенсивности, порождаемого головой болида с температурой излучающей поверхности свыше 10 000 градусов на минимальной высоте полёта. Учёный рассказал, что именно в таких условиях на поверхности Земли достигается температура воспламенения горючих материалов, которые нагреваются при поглощении оптического излучения от болида за расчётное время пролёта над эпицентром в течение 1–1.5 секунд.
Исследования в этом направлении продолжаются. Предстоит выяснить ещё ряд вопросов: расчёты амплитуды ударной волны в районе эпицентра в разных условиях и изменение температуры поверхности астероида на длине траектории, а также развитие во времени процесса прохождения тела в атмосфере, включая его разрушение.
Стоит отметить, что все предположения о природе Тунгусского метеорита или Тунгусского космического тела (ТКТ), взорвавшегося и упавшего в Восточной Сибири в 1908 году, до сих пор остаются только гипотезами.
"Мы рады, что красноярские учёные продолжают искать ответы на вековые вопросы. Краевое отделение Русского географического общества традиционно участвует в обсуждениях природы Тунгусского феномена. В силу своих возможностей мы реализуем координацию усилий по исследованию данной проблематики. При этом мы готовы аккумулировать выводы и решения научного и экспертного сообщества, организовывать мероприятия по обмену опытом и информацией", — отмечает председатель Красноярского краевого отделения РГО Игорь Спириденко.