Прошло уже без малого 80 лет с момента падения Тунгусского метеорита, а интерес к этому редчайшему событию не только не ослабевает, но порой даже усиливается. Особенно за последние 40 лет. За эти годы в печати появились сотни статей, посвященных Тунгусскому феномену. Причем статей не только научных, обзорных и научно-популярных, но и сугубо фантастических, а иногда и прямо антинаучных. Вышло около десяти сборников статей, посвященных исследованиям Тунгусской катастрофы, и примерно столько же книг очерков участников научных экспедиций, которые читаются с захватывающим интересом. Опубликована монография Е. Л. Кринова «Тунгусский метеорит» (1949), к сожалению во многих отношениях устаревшая. Этому явлению посвящены целые главы в других монографиях и научно-популярных книгах. Тунгусское явление дало пищу писателям-фантастам для создания фантастических рассказов, повестей и даже романов, в которых так или иначе обыгрывается Тунгусское явление (о том, как именно порой оно «обыгрывается», мы расскажем ниже).
К сожалению, не все авторы подходят к проблеме Тунгусского явления серьезно. Речь идет не только о различных сенсационных выдумках некоторых писателей и популяризаторов на «Тунгусскую тему». Есть случаи, когда отдельные ученые других специальностей пытаются одним махом решить проблему, не заботясь об обоснованности своих утверждений и построений.
Вот почему мы сочли совершенно необходимым посвятить Тунгусскому метеориту целую главу книги, дабы предоставить читателям возможность познакомиться с реальной ситуацией в науке, изучающей этот феномен, и отмести все лишнее, ошибочное, необоснованное, но иногда цепко завладевающее умами непосвященных.
Немного истории
29 июня (по старому стилю) 1908 г. томская газета «Сибирская жизнь» напечатала статью некоего Адрианова, в которой сообщалось:
«В половине июня 1908 г., около 8-ми часов утра в нескольких саженях от полотна железной дороги, близ разъезда Филимоново, не доезжая 11-ти верст до Канска, по рассказам, упал огромный метеорит. Падение его сопровождалось страшным гулом и оглушительным ударом, который будто бы был слышен на расстоянии более 40 верст. Пассажиры подходившего во время падения метеорита к разъезду поезда были поражены необычайным гулом; поезд был остановлен машинистом, и публика хлынула к месту падения далекого странника. Но осмотреть ей метеорит ближе не удалось, т. к. он был раскален. Впоследствии, когда он уже остыл, его осмотрели разные лица с разъезда и проезжавшие по дороге инженеры и, вероятно, окапывали его. По рассказам этих лиц, метеорит почти весь врезался в землю — торчит лишь его верхушка; он представляет каменную массу беловатого цвета, достигающую величины будто бы в 6 кубических сажен» (Цит. по кн.: Кринов Е. Л. Тунгусский метеорит. М.: Изд-во АН СССР, 1949. С. 6.)
Эта заметка была перепечатана в отрывном календаре издательства О. Кирхнера в Петербурге на 1910 г. В ней все, кроме факта падения (точнее, пролета) гигантского метеорита, мощных звуковых явлений (которые были слышны гораздо дальше, чем за 40 верст) и факта остановки поезда, сплошной вымысел. К тому же поезд был не пассажирский, а товарный, и остановил его перепуганный машинист не у разъезда Филимоново, а у разъезда Лялька. Рассказы же о публике, хлынувшей из поезда, чтобы посмотреть на «небесного странника», о том, что он был раскален, имел беловатый цвет, объем в 6 кубических саженей, об инженерах, начавших его окапывать, и прочее — все это выдумано автором статьи или лицами, сообщившими ему эти сенсационные подробности.
Другие сибирские газеты оказались более объективными. Статьи и заметки о необычном явлении появились в июне и июле 1908 г. в газетах «Сибирь» (Иркутск), «Красноярец», «Голос Томска». Последняя газета справедливо отметила, что «удар (гул) был порядочный, но падения камня не было. Таким образом, все подробности падения метеора нужно отнести к слишком яркой фантазии впечатлительных людей».
Мы нарочно остановились на этой самой первой по времени дезинформации широких кругов о Тунгусском метеорите, поскольку нам еще придется столкнуться с более поздними (на 40—50 лет и более) фактами такого же рода.
Сообщения сибирских газет и письма некоторых любителей изучения природы, поступившие тогда же в Иркутскую магнитную и метеорологическую обсерваторию, не пробудили у ученых того времени никакого интереса.
Было одно сообщение и по официальной линии. Енисейский уездный исправник Солонина через два дня после пролета метеорита послал следующий рапорт на имя Енисейского губернатора: «17-го минувшего июня (Старого стиля (цит. по кн.: Кринов Е. Л, Указ. соч. С. 51)), в 7 ч утра над селом Кежемским (на Ангаре) с юга по направлению к северу, при ясной погоде, высоко в небесном пространстве пролетел громадных размеров аэролит, который, разрядившись, произвел ряд звуков, подобных выстрелам из орудий, а затем исчез».
Копия этого рапорта попала в Иркутскую обсерваторию, а затем, уже в 20-е годы,— в Метеоритный отдел Минералогического института АН СССР.
Научные исследования этого явления начались уже при Советской власти, в 1921 г, Ленинградский исследователь Леонид Алексеевич Кулик (см. фото.) опубликовал в журнале «Мироведение» статью о «затерянном Филимоновском метеорите 1908 г.». В том же году он предпринял разведочную экспедицию в те края. О ее результатах он рассказал на собраниях Русского общества любителей мироведения, в новых публикациях в журнале «Мироведение», в «Известиях Российской академии наук». Ответами на эти публикации явились письма от лиц, видевших полет яркого болида на фоне утреннего неба, при полном солнечном свете. Директор Иркутской обсерватории А. В. Вознесенский со своей стороны опубликовал в том же журнале «Мироведение» большую статью с анализом собранных им показаний очевидцев и... записей сейсмографов обсерватории, зарегистрировавших слабое землетрясение. По этим записям А. В. Вознесенский смог определить точное время события — 0 ч 17 мин по Гринвичу.
Летом 1924 г. находившийся в этих краях геолог С. В. Обручев (впоследствии член-корреспондент АН СССР), изучавший геологию и геоморфологию Тунгусского угленосного бассейна, зная от Л. А. Кулика о загадочном Филимоновском метеорите (название «Тунгусский» появится и войдет во всеобщее употребление лишь через три года), провел большую работу по опросу местных жителей, эвенков, об обстоятельствах падения метеорита. Эвенки указали Обручеву на обширную область поваленного леса, но обстоятельства не позволяли ему посетить ее.
О своих исследованиях С. В. Обручев написал статью в журнал «Мироведение», где она была напечатана на следующий год в одном номере со статьей А. В. Вознесенского.
В марте 1926 г. этот район посетил член Комитета помощи народам Севера, организованного молодой Советской властью, этнограф И. М. Суслов. Ничего не зная об исследованиях Л. А. Кулика, А. В. Вознесенского и С. В. Обручева, И. М. Суслов самостоятельно начал расспрашивать эвенков о событии 30 июня 1908 г. Ему помогло то, что в начале июня 1926 г. состоялся суглан (съезд) эвенков. И. М. Суслов выступил на суглане, а затем записал рассказы его участников. Результатом явилась его статья, напечатанная в 1927 г. в журнале «Мироведение».
Первые экспедиции
Работы А. В. Вознесенского, С. В. Обручева и И. М. Суслова дали много ценных фактических данных о Тунгусском явлении. Используя статьи Вознесенского и Обручева, в которых содержались независимые, но хорошо совпадающие определения координат эпицентра катастрофы, и ознакомившись в рукописи со статьей Суслова, Л. А. Кулик составил план своей первой экспедиции на предполагаемое место падения Тунгусского метеорита, как начали называть его с 1927 г. по предложению Кулика.
Л. А. Кулик с самого начала и до самого конца своих исследований (а конец им положила война и гибель Л. А. Кулика в фашистском застенке) не сомневался в факте падения на Землю в этом районе гигантского метеорита, возможно расколовшегося на отдельные глыбы.
В течение первой экспедиции 1927 г. Л. А. Кулик с одним помощником и несколькими рабочими смог лишь проникнуть в область поваленного леса, о которой писал в своей статье С. В. Обручев (на основании рассказов эвенков). Обойдя эту область вокруг центра вывала, он убедился, что вывал носит радиальный характер, что все деревья лежат корнями к центру котловины. Это свидетельствовало, по мнению Л. А. Кулика, о большой мощности ударной волны, сопровождавшей метеорит (рис. 24)
Рис. 24. Поваленный лес в районе падения Тунгусского метеорита
Л. А. Кулик не был ни физиком, ни астрономом, по образованию он был геолог. И его представления о физике удара о землю тела, влетающего в атмосферу с космической скоростью, были довольно примитивны. Вот как он описывал ход явлений (в поэтической форме):
«Струею огненной из раскаленных газов и холодных тел метеорит ударил в котловину с ее холмами, тундрой и болотом, и как струя воды, ударившись о плоскую поверхность, рассеивает брызги на все четыре стороны, так точно и струя из раскаленных газов с роем тел вонзилась в землю и непосредственным воздействием, а также взрывной отдачей произвела всю эту мощную картину разрушения» (Цит. по кн.: Кринов Е. Л. Указ. соч. С. 103.).
Не будем упрекать Л. А. Кулика за эту не совсем точную картину взаимодействия ударной волны, сопровождавшей метеорит, с земной поверхностью. Ведь оставалось еще около 10 лет до разработки теории метеоритных ударов и 20 лет до ее опубликования.
Во время той же первой экспедиции 1927 г. Л. А. Кулик обнаружил в центре области вывала несколько округлых депрессий, которые он сразу же принял за метеоритные воронки. Это его убеждение в сочетании с отсутствием в составе двух первых экспедиций специалистов-болотоведов направило все усилия членов экспедиции по неверному пути.
После возвращения в Ленинград Л. А. Кулик сделал отчет на Президиуме Академии наук СССР. Его сообщение о предполагаемых метеоритных воронках было встречено с недоверием. Тем не менее было решено в 1928 г. провести вторую экспедицию. Весной Л. А. Кулик вновь отправился в тайгу в сопровождении краеведа В. А. Сытина и нескольких рабочих. Эта небольшая экспедиция, борясь с болезнями, постоянными спутниками таежных условий жизни, проработала почти все лето, пытаясь раскопать воронки. Поиски метеоритного вещества не дали результатов, как и магнитная съемка (Кулик упорно считал, что метеорит был железным). В конце концов все участники экспедиции заболели и были вынуждены покинуть место работ. Л. А. Кулик остался в тайге один. После сообщения В. А. Сытина об этом факте в газетах поднялась целая кампания за спасение Кулика. Ведь у всех в памяти была трагедия экспедиции Нобиле, героические усилия советских моряков и летчиков по спасению итальянских аэронавтов. Но когда в октябре В. А. Сытин и И. М. Суслов с группой представителей прессы и советской общественности прибыли к месту стоянки Кулика, они застали его бодрым и здоровым. «Спасателей» он заставил помогать ему в магнитной съемке на обнаруженных им депрессиях. Все же через неделю Кулик и его товарищи покинули тайгу и вернулись в Ленинград (Об этой экспедиции можно прочитать в кн.: Сытин В. Путешествия. М: Сов. писатель, 1969. 288 с.).
Л. А. Кулик тотчас же начал готовить третью экспедицию. Он понял, что, имея одного помощника и несколько рабочих, много сделать нельзя. Третья экспедиция 1929—1930 гг. была самая многочисленная (10 человек) и самая длительная — она работала полтора года. В ее состав были включены болотовед Л. В. Шумилова и буровой мастер А. В. Афонский. Заместителем Л. А. Кулика был молодой астроном Е. Л. Кринов.
Основной задачей третьей экспедиции Л. А. Кулик поставил вскрытие воронок и бурение их дна, чтобы «докопаться» до осколков метеорита. Работать было очень трудно, так как воронки были заполнены водой. Выбрав одну из наиболее крупных и высоко расположенных воронок — воронку Суслова (многим воронкам, а также окружающим сопкам были присвоены названия), Кулик приказал рыть траншею, чтобы спустить из воронки воду. Техники не было, только кирки, лопаты и тачки. Работы были начаты в апреле, к концу мая 40-метровая траншея была готова. Но когда по ней спустили воду из воронки, участников экспедиции ожидала необычная находка: на дне воронки был обнаружен пень дерева, возраст которого намного превышал время, прошедшее после катастрофы (21 год). А это означало, что Сусловская воронка не могла быть образована ударом метеорита, ибо если бы это было так, то не только пня, но и трухи от него не осталось бы.
Л. В. Шумилова, проведя большой цикл болотоведческих исследований как в районе эпицентра, так и (для сравнения) в районе фактории Вановара, пришла к выводу, что воронки-депрессии не образованы падением метеорита, что они термокарстовые и образовались в результате оседания почвы при подтаивании линз льда вечной мерзлоты. На болотах также не было обнаружено следов удара метеорита, а лишь сравнительно слабые нарушения, связанные с воздействием воздушной волны. Закончив свои работы, Л. В. Шумилова в конце августа 1929 г. покинула лагерь экспедиции и вернулась в Ленинград. Еще раньше, в июле, оставили экспедицию трое рабочих. Один из участников экспедиции заболел и был эвакуирован. К осени осталось пятеро: Кулик, Кринов, Афонский, Старовский и Оптовцев.
Афонский поставил на Сусловской воронке буровую избу. Стали бурить вручную. Во время поездки в Вановару за продуктами была ранена лошадь. Двое из пяти были вынуждены заняться лечением лошади. При очередной поездке в Вановару Кринов и Оптовцев обморозили ноги. Пришлось ехать в Кежму и ложиться в больницу, откуда они вышли в начале 1930 г. (Кринов — с ампутированным пальцем ноги). Несмотря на все эти трудности, Кулик настаивал на продолжении бурения. Кринов доказывал, что бурить дальше бесполезно. Тогда в середине марта 1930 г. Кулик, не терпевший возражений, попросту уволил его из экспедиции. Бурение продолжалось, но, конечно, ничего не дало.
Важные научные результаты этой экспедиции состояли в другом. Во время своих многочисленных экскурсий по окружающей местности, а также в Вановаре и Кежме Е. Л. Кринов опрашивал местных жителей, в том числе эвенков, и записывал их рассказы о наблюдавшемся 30 июня 1908 г. явлении. Кроме того, он обнаружил следы лучистого ожога на деревьях, нашел сгоревшие лабазы, о которых рассказывали эвенки, и множество мелких, но важных для понимания общей картины деталей.
В период работы третьей экспедиции на месте работ побывал геодезический отряд во главе с С. Я. Белых, который определил астрономические пункты на вершинах некоторых сопок. Это было необходимо для запланированной аэрофотосъемки области вывала леса. Однако попытки провести ее летом 1930 г. не увенчались успехом. Аэрофотосъемка была проведена только восемь лет спустя.
В конце мая 1930 г. из-за несчастного случая сгорела буровая изба. Уехали Афонский и Старовский. Л. А. Кулик продолжал исследования до октября, после чего возвратился в Ленинград.
Подводя итоги третьей экспедиции, Л. А. Кулик был вынужден признать, что депрессии, которые он так упорно принимал за метеоритные кратеры, могут иметь и иное происхождение, хотя и связанное так или иначе с падением метеорита. Например, они могли, по его мнению, возникнуть от давления воздушных волн, сопровождавших метеоритные массы. Местом падения метеорита Кулик считал Южное болото.
Проблема Тунгусского метеорита взволновала, наконец, и астрономическую общественность. В резолюции I Всесоюзного астрономо-геодезического съезда, проходившего в январе 1934 г. в Москве, было записано: «Съезд считает падение Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. фактом громадного научного интереса, заслуживающим безотлагательного и исчерпывающего изучения». Аналогичные резолюции были вынесены IV и V конгрессами Международного астрономического союза (Кембридж, США, 1932; Париж, 1935).
Лишь через девять лет после окончания третьей экспедиции Л. А. Кулик снова побывал на месте падения, возглавив четвертую экспедицию. Продолжалась она недолго: всего полтора месяца. Свою задачу — проведение геодезических работ для геодезического обеспечения сделанной за год до этого аэрофотосъемки — экспедиция выполнила. Был обследован также рельеф дна на некоторых участках Южного болота. Погребенный метеоритный кратер или кратеры обнаружены не были.
Проведенная в 1938 г. аэрофотосъемка дала весьма ценный материал. На составленном по ее материалам фотоплане, несмотря на наличие разрывов, четко прослеживаются поваленные деревья, по которым можно проложить направления действия воздушных волн, сваливших деревья. Обработка этого фотоплана позволила сделать важный вывод: вывал был почти радиальным. Это означало, что ударная волна, повалившая лес, была подобна волне мощного точечного взрыва.
Может возникнуть вопрос: почему в послевоенные годы аэрофотосъемка не была повторена? С новой техникой, на более совершенных самолетах, без разрывов, на большой площади? Ответ прост: за прошедшие годы в тайге вырос свежий молодой лес, скрывший от воздушного наблюдателя все следы старого вывала. Правда, наземные экспедиции на каждом шагу встречают поверженные стволы таежных великанов, но с воздуха они уже надежно прикрыты молодой порослью. И все же аэрофотосъемка этого района была проведена в 1949 г., но с большей высоты и в меньшем масштабе. Ее материалы потом тоже были использованы для составления карты местности.
А теперь обратимся к другим исследованиям, проводившимся в 30-е годы не в тайге, а в стенах научных учреждений, но позволившим выявить новых «свидетелей» Тунгусской катастрофы.
Новые «свидетели» и свидетельства
Мы уже говорили, что А. В. Вознесенский уже через несколько дней после пролета Тунгусского метеорита обнаружил на лентах сейсмографов Иркутской обсерватории за 30 июня записи каких-то сейсмических волн. Они были отнесены к слабому местному землетрясению, записанному в журнал под № 1536. Тогда ученый еще не догадывался о связи землетрясения № 1536 с Тунгусским метеоритом. Эта связь стала для него ясна позже, в 20-е годы, после публикации в журнале «Мироведение» первой статьи Л. А. Кулика. И тогда А. В. Вознесенский обработал полученные им в 1908 г. записи и опубликовал результаты в том же журнале, в 1925 г. Записи были обнаружены на трех сейсмографах, причем, кроме основной сейсмической волны, по которой А. В. Вознесенский определил точное время падения метеорита (см. выше), он обнаружил странные зигзагообразные колебания всей записи спустя 44 мин после начала регистрации основных волн (рис. 25). Не сразу А.- В. Вознесенский понял, что второй пакет воли вызван приходом воздушной волны, также приведшей к колебаниям почвы.
Рис. 25. Сейсмические волны, вызванные падением Тунгусского метеорита (резкое усиление колебаний, потом постепенно слабеющих) и приходом от него воздушных волн (неправильные колебания справа) (Иркутская обсерватория, по А. В. Вознесенскому)
Сейсмические волны распространяются в 10—20 раз быстрее звуковых. Считая расстояние от Иркутска до эпицентра равным 893 км и приняв скорость распространения сейсмических волн 7,5 км/с, Вознесенский и получил момент взрыва 0 ч 17,2 мин по Гринвичу, или, как принято говорить теперь, по всемирному времени. Если положить скорость звуковых волн равной 330 м/с, то расстояние эпицентр — Иркутск они должны были пройти за 45,1 мин, откуда момент взрыва по воздушным волнам получался 0 ч 18 мин, в прекрасном согласии с предыдущим определением.
Позднее эти моменты были уточнены. Скорость сейсмических волн А. В. Вознесенский завысил почти вдвое. По современному исследованию И. П. Пасечника, опирающемуся на данные прохождения сейсмических волн в близлежащих районах, их скорость составляла 3,3—3,5 км/с, а, значит, момент взрыва был 0 ч 14 мин. Завысил А. В. Вознесенский и скорость воздушных волн, которая в верхних слоях атмосферы меньше, чем у поверхности. Перерасчет, выполненный В. Г. Фесенковым, привел к моменту взрыва 0 ч 15 мин.
Землетрясение, вызванное взрывом Тунгусского метеорита, было зарегистрировано также сейсмографами Ташкента, Тифлиса и германского города Йены. Записи Ташкента и Тифлиса обнаружил уже в 1930 г. А. А. Тресков, опубликовавший эти данные четыре года спустя, запись Йены в том же году обнаружил английский геофизик Фрэнсис Уиппл (Не следует путать его с известным американским исследователем метеоров Фредом Уипплом.).
Десятилетия спустя в работах И. П. Пасечника, А. Бен-Менахема и других ученых путем анализа этих сейсмограмм были получены энергия и высота взрыва, но об этом мы расскажем дальше.
В самом начале 30-х годов советский исследователь метеоров И. С. Астапович выявил еще одну большую группу «свидетелей» Тунгусского взрыва. Это были записи воздушных волн барографами сибирских метеостанций. Еще в 1908 г. заведующий метеостанцией в Киренске Г. К. Кулеш заметил на ленте барографа резкую черту около момента 7 ч 15 мин. Он сообщил об этом в письме А. В. Вознесенскому, который, хотя и через 17 лет, опубликовал этот факт в своей статье. И. С. Астапович запросил другие сибирские метеостанции и получил копии барограмм от двадцати станций различных городов Сибири: Красноярска, Иркутска, Читы, Дудинки, Туруханска, Верхоянска и других. А в 1932 г. ему удалось обнаружить записи этих воздушных волн на микробарограмме обсерватории в Слуцке и на барограмме метеостанции в Петербурге (Ленинграде).
Одновременно Ф. Уиппл проверил записи микробарографов метеостанций Лондона и его окрестностей и выявил шесть прекрасных микробарограмм (рис. 26), на которых отчетливо записаны волны Тунгусского взрыва. Уиппл продолжал поиски и обнаружил аналогичные записи барографов и микробарографов Копенгагена, Потсдама, Загреба, Шнеекоппе (ныне гора Снежка, Польша), Вашингтона и Батавии (ныне Джакарта, Индонезия). Таким образом, воздушные волны распространились на очень большое расстояние: ведь от эпицентра до Лондона 5750 км, до Джакарты 7470 км, до Вашингтона 8920 км.
Рис. 26. Записи воздушных волн Тунгусского метеорита микробарографами английских станций (по Ф. Дж. У. Уипплу)
а — Лондон (Южный Кенсингтон); б—Лондон (Вестминстер); в — Лейгтон; г — Кембридж; 9 — Лондон (Шефердс Буш); е — Питерсфилд
Но и это был не предел. Еще в 1930 г. немецкий метеоролог Р. Зюринг, просматривая потсдамскую микробарограмму, выяснил, что на ней записаны две волны: прямая, пересекшая расстояние в 5075 км, и обратная, обошедшая весь Земной шар и достигшая Потсдама с запада, пройдя расстояние в 34 900 км (Здесь приведены расстояния вдоль земной поверхности. Действительные пути воздушных волн несколько больше, поскольку они распространяются на некоторой высоте над землей). Таким образом, воздушные волны Тунгусского метеорита обогнули весь Земной шар.
В 1934 г. И. С. Астапович обработал все известные данные по барограммам, в том числе и опубликованные Уипплом, и получил по ним момент взрыва 0 ч 13 мин (для сибирских станций) и 0 ч 15 мин (для Слуцка). Английские записи дали момент 0 ч 11 мин. Потсдамская микробарограмма была позднее обработана заново академиком В. Г. Фесенковым, который, будучи в 1957 г. в Потсдаме, попросил ученых ГДР сделать ему с нее копию. Он получил скорость воздушных волн 318 м/с, уточнил момент взрыва и его энергию. Некоторое расхождение в моментах, определенных по различным записям, не имеет значения, поскольку скорость распространения воздушных волн могла быть различной в разных регионах и меняться вдоль пути. Будем полагать, что средний момент взрыва соответствует 0 ч 14 мин по всемирному времени.
И еще один прибор зарегистрировал Тунгусский взрыв. Это был магнитометр Иркутской обсерватории. На магнитограммах, выражающих изменения Н- и Z-составляющих геомагнитного поля, ясно заметно возмущение, начавшееся в 0 ч 19,5 мин. Эти записи были изучены в 1961 г. К. Г. Ивановым, который показал также, что в более далёких городах возмущения отсутствовали. Как доказал С. О. Обашев, причиной возмущения геомагнитного поля было расширение облака плазмы, образовавшегося при взрыве, вследствие мгновенного сообщения воздуху большого количества тепла и его нагрева до нескольких тысяч градусов. С. О. Обашев рассчитал время передачи возмущения. Оно оказалось равно 4 мин, в хорошем согласии с расчетом К. Г. Иванова. Отсюда момент взрыва получался в 0 ч 15,5 мин.
Световой салют Тунгусскому взрыву
Ночь с 30 июня на 1 июля 1908 г. надолго запомнилась астрономам и метеорологам, проводившим (или пытавшимся проводить) в эту ночь свои наблюдения. По их сообщениям, небо было настолько светлым, что вести астрономические наблюдения было вообще невозможно. Явление было столь необычным, что в научных журналах России, Англии, Франции, Германии, Голландии и некоторых других стран, а также в русских газетах оно было подробно описано. Ему посвятили статьи и заметки такие крупные ученые, как академик С. П. Глазенап (Россия), М. Вольф (Германия), У. Ф. Деннинг (Англия), Э. Эсклангон (Франция) и другие. Э. Эсклангон (будущий директор Парижской обсерватории) счел это явление настолько важным, что сделал о нем специальное сообщение на заседании Парижской академии наук 4 июля 1908 г. Вообще о необычных светлых ночах конца июня — начала июля (а это явление продолжалось несколько ночей) писали гораздо больше, чем о Тунгусском метеорите, о котором в Европе вообще ничего не знали, как не знали о нем и астрономы Пулковской, Московской и других обсерваторий европейской части России — они, увы, не читали сибирских газет.
К светлым ночам в эти дни добавилось еще одно эффектное явление — в ряде мест наблюдались яркие серебристые облака (О природе серебристых облаков и истории их изучения можно прочитать в кн.: Бронштэн В. А. Серебристые облака и их наблюдение. М.: Наука, 1984. 128 с.).
К тому времени серебристые облака тоже считались малоизученным явлением. Они были открыты в июне 1885 г., за 23 года до описываемых событий. Было известно, что они плавают на высоте свыше 80 км, появляются редко, светят отраженным светом Солнца (рис. 27). Но вот какова их природа, из чего они состоят, этого в ту пору не знали.
Рис. 27. Серебристые облака 31 июля 1959 г., снятые в Латвии (М. А. Дирикис, Ю. Л. Францман)
Вот несколько описаний наблюдавшихся световых явлений.
«Готовясь к очередному метеорологическому наблюдению в 9 ч вечера, я был очень удивлен, что на дворе совершенно светло и заря настолько яркая, что не потребовалось даже фонаря для наблюдений... Было уже 10 ч вечера, но по яркости зари уже ясно было, что заря не потухнет целую ночь и мы будем свидетелями небывалого явления — белой ночи над широтой 45°, спустя девять дней после летнего солнцестояния» (метеоролог Л. Апостолов, Ставрополь).
«Необыкновенное и редкое явление наблюдалось в ночь с 17 на 18 июня ст. ст. Небо покрыто густым слоем туч, льет дождь, и в то же самое время необыкновенно светло. Уже 11 час. 40 мин. ночи, и все так же светло, в 12 час. то же, в первом часу так же. Настолько светло, что на открытом месте можно довольно свободно прочесть мелкий шрифт газеты» (студент А. А. Полканов (ставший спустя много лет академиком-геологом), дер. М. Андрейково, 13 км от Костромы).
«Я стояла на высоком обрыве над Черным морем... глядела с изумлением на небо и спрашивала всех окружающих— отчего светло в 11 1/2 ч. ночи? Помню я и самое небо — бледное, в мягких розовато-серебристых облачках...» (Е. Тикшина, Одесса).
Еще в 1908 г. метеоролог, А. М. Шенрок собрал все, какие мог, наблюдения аномальных светлых ночей по России и опубликовал их сводку в научном журнале. В его сводку вошли наблюдения из 29 пунктов, расположенных с запада на восток от Брест-Литовска до Новоузеня Самарской губернии и с севера на юг от Петербурга до Керчи.
Некоторые наблюдатели не ограничились словесными описаниями явления, но запечатлели его на фотографиях. Студент В. П. России, проводивший каникулы в городе Наровчате Тамбовской губернии, сфотографировал около полуночи городскую улицу с экспозицией в 30 мин. В Гринвиче Д. Э. Эванс сделал снимок Морского колледжа с 15-минутной экспозицией. Д. Д. Руднев сфотографировал серебристые облака в с. Муратове Орловской губернии, а С. В. Орлов (позднее член-корреспондент АН СССР) — в Московской губернии. Фотографии серебристых облаков были получены также в Гамбурге, в районе Кенигсберга, в нескольких городах Голландии и Дании.
Ученые, наблюдавшие необычные световые явления в те ночи или получавшие сообщения о них от других лиц, еще в 1908 г. пытались разобраться в природе этих явлений. А. М. Шенрок в своей статье выдвинул три возможных объяснения: 1) северное сияние, 2) весьма высокие и тонкие облака, освещенные Солнцем, 3) проникновение мелкой пыли в верхние слои атмосферы. Первое объяснение А. М. Шенрок признал маловероятным. Еще решительнее отклонил гипотезу о северном сиянии академик С. П. Глазенап. Многие специалисты наводили на светящееся небо спектроскопы, но никаких линий излучения, столь типичных для полярных сияний, никто не обнаружил.
Самым вероятным объяснением А. М. Шенрок признавал третье, хотя не отрицал и возможности второго. Он удивился лишь кратковременности явления — две-три ночи, тогда как после катастрофического извержения, вулкана Кракатау в 1883 г. необычные зори продолжались месяцы.
Идею о резком увеличении запыленности верхних слоев атмосферы высказали также английский астроном У. Ф. Деннинг, немецкий астроном М. Вольф и другие. Бельгийский ученый Ф. де Руа сделал предположение о том, что Земля встретилась с плотным облаком космической пыли. Но наиболее проницательным оказался датский астроном Т. Кооль, который 4 июля 1908 г. писал: «...желательно было бы узнать, не появлялся ли в последнее время в Дании или где-нибудь в другом месте очень большой метеорит?» (Цит. по: Зоткин И. Т. Об аномальных оптических явлениях в атмосфере, связанных с падением Тунгусского метеорита // Метеоритика. 1961. Вып. 20. С. 51.)
Первыми высказали мысль о связи аномальных ночей и серебристых облаков с Тунгусским метеоритом независимо друг от друга Л. А. Кулик и метеоролог Л. Апостолов в 1926 г. Но если Л. Апостолов высказал лишь простое предположение о наличии такой связи, то Л. А. Кулик предложил вполне конкретный механизм образования серебристых облаков: «Я предполагаю, что серебристые облака обязаны своим происхождением метеоритам — наиболее мелкой и легкой части продуктов возгонки их вещества при их вторжении в земную атмосферу».
Фрэнсис Уиппл, собравший все имевшиеся в его распоряжении данные по Западной Европе и России, высказал в 1934 г. две очень важные гипотезы: во-первых, что Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы (За четыре года до Уиппла, в 1930 г., эту идею высказал в пулярной книге известный американский астроном X. Шепли но тогда она осталась незамеченной); во-вторых, что свечение неба было вызвано вторжением в земную атмосферу пылевых частиц, входивших в состав хвоста этой кометы.
В самом деле, область аномального свечения неба охватывала Европу (за исключением южных стран: Испании, Португалии, Италии, Греции) и европейскую часть России (рис. 28). В Америке ничего похожего не наблюдали. Перенос пыли от места взрыва до Англии (5750 км) менее чем за сутки был нереален, так как для этого требовалась постоянная скорость ветра, дующего с востока на запад, в 260 км/ч (или 72 м/с, это в два с лишним раза быстрее урагана). Значит, космическая пыль, породившая свечение, влетела в земную атмосферу одновременно с Тунгусским метеоритом или с небольшим опозданием. Если предположить, что Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы, то хвост ее должен был быть направлен от Солнца. Дело было утром, Солнце было на востоке, хвост кометы и должен был простираться на запад.
Рис. 28. Область видимости аномального свечения неба 30 июня — 1 июля 1908 г. (по И. Т. Зоткину)
В СССР кометную гипотезу поддерживал и развивал И. С. Астапович, хотя были и другие взгляды. Так, академик В. И. Вернадский в 1932 г. высказал мнение, что 30 июня 1908 г. Земля встретилась с густым роем космической пыли. Наиболее плотная часть роя произвела лесовал в тайге, а мелкая пыль, отбрасываемая давлением солнечных лучей в западном направлении, создала аномальное свечение неба.
Стараясь обосновать кометную гипотезу Уиппла, И. С. Астапович приводил еще такой аргумент. Земля движется по орбите утренней стороной вперед. На ее пути оказался Тунгусский метеорит. Значит, либо Земля его догоняла, либо он двигался ей навстречу. Первое предположение маловероятно, ибо тогда получается, что орбита метеорита лежит внутри земной орбиты (в то время тела с подобными орбитами не были известны). Значит, остается второе — Тунгусское тело двигалось навстречу Земле, обратным движением. Но таким движением в Солнечной системе обладают только кометы. Значит, Тунгусский метеорит был небольшой кометой.
Этот аргумент был спустя двадцать лет «взят на вооружение» академиком В. Г. Фесенковым, который также доказывал, что Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы и летел навстречу Земле со скоростью 50—60 км/с. При этом В. Г. Фесенков полагал, что ядра комет представляют собой рой крупных и мелких тел, вплоть до пылинок. Таким образом, его точка зрения как бы объединяла представления И. С. Астаповича и В. И. Вернадского.
Увы, эта точка зрения была ошибочна. И в отношении представления о структуре кометного ядра, и в отношении направления и скорости движения Тунгусского тела. Но не будем забегать вперед. Вернемся к аномальному свечению неба.
И. С. Астапович в 1939 г. и Е. Л. Кринов в 1949 г. составили и опубликовали сводки имевшихся наблюдений. Сводки эти были чисто качественные, без какой-либо количественной обработки. Такая обработка была выполнена лишь в начале 60-х годов.
В 1949 г. академик В. Г. Фесенков сделал неожиданное открытие. Много занимаясь вопросами прозрачности атмосферы, он решил проверить, не наблюдалось ли какое-либо помутнение атмосферы из-за пыли, выброшенной при взрыве Тунгусского тела. Единственным научным учреждением, проводившим в то время систематические наблюдения прозрачности атмосферы, была обсерватория Маунт-Вильсон в далекой Калифорнии. Известный астроном Ч. Аббот начал там эти наблюдения в середине мая 1908 г., за полтора месяца до падения Тунгусского метеорита. Какая удача, что он не начал эти наблюдения на пару месяцев позже!
В. Г. Фесенков изучил измерения Аббота не только за 1908 г., но и за 1909-1911 гг. И что же? На кривой 1908 г. четко был виден минимум атмосферной прозрачности во второй половине июля и в начале августа, на кривых 1909—1911 гг. отмечались лишь случайные колебания. И так на трех длинах волн (рис. 29). Помутнение атмосферы началось в середине июля и продолжалось около месяца.
Рис. 29. Изменение коэффициента прозрачности атмосферы над Калифорнией в июне — сентябре 1908—1911 гг. на трех длинах волн (наблюдения Ч. Аббота, обработка В. Г. Фесенкова)
Ученый подсчитал необходимую скорость ветров, переносивших пыль. Расстояние в 9000 км было пройдено примерно за 360 ч, значит, скорость ветра была около 25 км/ч (или 7 м/с), что соответствует ветру умеренной силы. Иначе говоря, перенос пыли в Калифорнию за две недели был вполне возможен.
Зная отношение помутнений на разных длинах волн, можно было вычислить средний размер частиц. Если считать их каменными, силикатными, то их средний радиус составлял 1 мкм (10-4 см). Это очень мелкая пыль, хотя бывают пылинки и еще мельче. Полагая, что пыль распространилась на целое полушарие Земли, В. Г. Фесенков смог оценить массу взорвавшегося тела — несколько миллионов тонн. Его работу продолжили в 1961 г. Г. М. Идлис и 3. В. Карягина, которые, произведя более точный подсчет, получили значение 1.5млн. т.
Как мы увидим дальше, эта оценка очень хорошо согласуется с оценками, полученными совсем другими методами.
Источник: Бронштэн В.А. Метеоры, метеориты, метеороиды. Глава 4. Тунгусский метеорит
К сожалению, не все авторы подходят к проблеме Тунгусского явления серьезно. Речь идет не только о различных сенсационных выдумках некоторых писателей и популяризаторов на «Тунгусскую тему». Есть случаи, когда отдельные ученые других специальностей пытаются одним махом решить проблему, не заботясь об обоснованности своих утверждений и построений.
Вот почему мы сочли совершенно необходимым посвятить Тунгусскому метеориту целую главу книги, дабы предоставить читателям возможность познакомиться с реальной ситуацией в науке, изучающей этот феномен, и отмести все лишнее, ошибочное, необоснованное, но иногда цепко завладевающее умами непосвященных.
Немного истории
29 июня (по старому стилю) 1908 г. томская газета «Сибирская жизнь» напечатала статью некоего Адрианова, в которой сообщалось:
«В половине июня 1908 г., около 8-ми часов утра в нескольких саженях от полотна железной дороги, близ разъезда Филимоново, не доезжая 11-ти верст до Канска, по рассказам, упал огромный метеорит. Падение его сопровождалось страшным гулом и оглушительным ударом, который будто бы был слышен на расстоянии более 40 верст. Пассажиры подходившего во время падения метеорита к разъезду поезда были поражены необычайным гулом; поезд был остановлен машинистом, и публика хлынула к месту падения далекого странника. Но осмотреть ей метеорит ближе не удалось, т. к. он был раскален. Впоследствии, когда он уже остыл, его осмотрели разные лица с разъезда и проезжавшие по дороге инженеры и, вероятно, окапывали его. По рассказам этих лиц, метеорит почти весь врезался в землю — торчит лишь его верхушка; он представляет каменную массу беловатого цвета, достигающую величины будто бы в 6 кубических сажен» (Цит. по кн.: Кринов Е. Л. Тунгусский метеорит. М.: Изд-во АН СССР, 1949. С. 6.)
Эта заметка была перепечатана в отрывном календаре издательства О. Кирхнера в Петербурге на 1910 г. В ней все, кроме факта падения (точнее, пролета) гигантского метеорита, мощных звуковых явлений (которые были слышны гораздо дальше, чем за 40 верст) и факта остановки поезда, сплошной вымысел. К тому же поезд был не пассажирский, а товарный, и остановил его перепуганный машинист не у разъезда Филимоново, а у разъезда Лялька. Рассказы же о публике, хлынувшей из поезда, чтобы посмотреть на «небесного странника», о том, что он был раскален, имел беловатый цвет, объем в 6 кубических саженей, об инженерах, начавших его окапывать, и прочее — все это выдумано автором статьи или лицами, сообщившими ему эти сенсационные подробности.
Другие сибирские газеты оказались более объективными. Статьи и заметки о необычном явлении появились в июне и июле 1908 г. в газетах «Сибирь» (Иркутск), «Красноярец», «Голос Томска». Последняя газета справедливо отметила, что «удар (гул) был порядочный, но падения камня не было. Таким образом, все подробности падения метеора нужно отнести к слишком яркой фантазии впечатлительных людей».
Мы нарочно остановились на этой самой первой по времени дезинформации широких кругов о Тунгусском метеорите, поскольку нам еще придется столкнуться с более поздними (на 40—50 лет и более) фактами такого же рода.
Сообщения сибирских газет и письма некоторых любителей изучения природы, поступившие тогда же в Иркутскую магнитную и метеорологическую обсерваторию, не пробудили у ученых того времени никакого интереса.
Было одно сообщение и по официальной линии. Енисейский уездный исправник Солонина через два дня после пролета метеорита послал следующий рапорт на имя Енисейского губернатора: «17-го минувшего июня (Старого стиля (цит. по кн.: Кринов Е. Л, Указ. соч. С. 51)), в 7 ч утра над селом Кежемским (на Ангаре) с юга по направлению к северу, при ясной погоде, высоко в небесном пространстве пролетел громадных размеров аэролит, который, разрядившись, произвел ряд звуков, подобных выстрелам из орудий, а затем исчез».
Копия этого рапорта попала в Иркутскую обсерваторию, а затем, уже в 20-е годы,— в Метеоритный отдел Минералогического института АН СССР.
Научные исследования этого явления начались уже при Советской власти, в 1921 г, Ленинградский исследователь Леонид Алексеевич Кулик (см. фото.) опубликовал в журнале «Мироведение» статью о «затерянном Филимоновском метеорите 1908 г.». В том же году он предпринял разведочную экспедицию в те края. О ее результатах он рассказал на собраниях Русского общества любителей мироведения, в новых публикациях в журнале «Мироведение», в «Известиях Российской академии наук». Ответами на эти публикации явились письма от лиц, видевших полет яркого болида на фоне утреннего неба, при полном солнечном свете. Директор Иркутской обсерватории А. В. Вознесенский со своей стороны опубликовал в том же журнале «Мироведение» большую статью с анализом собранных им показаний очевидцев и... записей сейсмографов обсерватории, зарегистрировавших слабое землетрясение. По этим записям А. В. Вознесенский смог определить точное время события — 0 ч 17 мин по Гринвичу.
Летом 1924 г. находившийся в этих краях геолог С. В. Обручев (впоследствии член-корреспондент АН СССР), изучавший геологию и геоморфологию Тунгусского угленосного бассейна, зная от Л. А. Кулика о загадочном Филимоновском метеорите (название «Тунгусский» появится и войдет во всеобщее употребление лишь через три года), провел большую работу по опросу местных жителей, эвенков, об обстоятельствах падения метеорита. Эвенки указали Обручеву на обширную область поваленного леса, но обстоятельства не позволяли ему посетить ее.
О своих исследованиях С. В. Обручев написал статью в журнал «Мироведение», где она была напечатана на следующий год в одном номере со статьей А. В. Вознесенского.
В марте 1926 г. этот район посетил член Комитета помощи народам Севера, организованного молодой Советской властью, этнограф И. М. Суслов. Ничего не зная об исследованиях Л. А. Кулика, А. В. Вознесенского и С. В. Обручева, И. М. Суслов самостоятельно начал расспрашивать эвенков о событии 30 июня 1908 г. Ему помогло то, что в начале июня 1926 г. состоялся суглан (съезд) эвенков. И. М. Суслов выступил на суглане, а затем записал рассказы его участников. Результатом явилась его статья, напечатанная в 1927 г. в журнале «Мироведение».
Первые экспедиции
Работы А. В. Вознесенского, С. В. Обручева и И. М. Суслова дали много ценных фактических данных о Тунгусском явлении. Используя статьи Вознесенского и Обручева, в которых содержались независимые, но хорошо совпадающие определения координат эпицентра катастрофы, и ознакомившись в рукописи со статьей Суслова, Л. А. Кулик составил план своей первой экспедиции на предполагаемое место падения Тунгусского метеорита, как начали называть его с 1927 г. по предложению Кулика.
Л. А. Кулик с самого начала и до самого конца своих исследований (а конец им положила война и гибель Л. А. Кулика в фашистском застенке) не сомневался в факте падения на Землю в этом районе гигантского метеорита, возможно расколовшегося на отдельные глыбы.
В течение первой экспедиции 1927 г. Л. А. Кулик с одним помощником и несколькими рабочими смог лишь проникнуть в область поваленного леса, о которой писал в своей статье С. В. Обручев (на основании рассказов эвенков). Обойдя эту область вокруг центра вывала, он убедился, что вывал носит радиальный характер, что все деревья лежат корнями к центру котловины. Это свидетельствовало, по мнению Л. А. Кулика, о большой мощности ударной волны, сопровождавшей метеорит (рис. 24)
Рис. 24. Поваленный лес в районе падения Тунгусского метеорита
Л. А. Кулик не был ни физиком, ни астрономом, по образованию он был геолог. И его представления о физике удара о землю тела, влетающего в атмосферу с космической скоростью, были довольно примитивны. Вот как он описывал ход явлений (в поэтической форме):
«Струею огненной из раскаленных газов и холодных тел метеорит ударил в котловину с ее холмами, тундрой и болотом, и как струя воды, ударившись о плоскую поверхность, рассеивает брызги на все четыре стороны, так точно и струя из раскаленных газов с роем тел вонзилась в землю и непосредственным воздействием, а также взрывной отдачей произвела всю эту мощную картину разрушения» (Цит. по кн.: Кринов Е. Л. Указ. соч. С. 103.).
Не будем упрекать Л. А. Кулика за эту не совсем точную картину взаимодействия ударной волны, сопровождавшей метеорит, с земной поверхностью. Ведь оставалось еще около 10 лет до разработки теории метеоритных ударов и 20 лет до ее опубликования.
Во время той же первой экспедиции 1927 г. Л. А. Кулик обнаружил в центре области вывала несколько округлых депрессий, которые он сразу же принял за метеоритные воронки. Это его убеждение в сочетании с отсутствием в составе двух первых экспедиций специалистов-болотоведов направило все усилия членов экспедиции по неверному пути.
После возвращения в Ленинград Л. А. Кулик сделал отчет на Президиуме Академии наук СССР. Его сообщение о предполагаемых метеоритных воронках было встречено с недоверием. Тем не менее было решено в 1928 г. провести вторую экспедицию. Весной Л. А. Кулик вновь отправился в тайгу в сопровождении краеведа В. А. Сытина и нескольких рабочих. Эта небольшая экспедиция, борясь с болезнями, постоянными спутниками таежных условий жизни, проработала почти все лето, пытаясь раскопать воронки. Поиски метеоритного вещества не дали результатов, как и магнитная съемка (Кулик упорно считал, что метеорит был железным). В конце концов все участники экспедиции заболели и были вынуждены покинуть место работ. Л. А. Кулик остался в тайге один. После сообщения В. А. Сытина об этом факте в газетах поднялась целая кампания за спасение Кулика. Ведь у всех в памяти была трагедия экспедиции Нобиле, героические усилия советских моряков и летчиков по спасению итальянских аэронавтов. Но когда в октябре В. А. Сытин и И. М. Суслов с группой представителей прессы и советской общественности прибыли к месту стоянки Кулика, они застали его бодрым и здоровым. «Спасателей» он заставил помогать ему в магнитной съемке на обнаруженных им депрессиях. Все же через неделю Кулик и его товарищи покинули тайгу и вернулись в Ленинград (Об этой экспедиции можно прочитать в кн.: Сытин В. Путешествия. М: Сов. писатель, 1969. 288 с.).
Л. А. Кулик тотчас же начал готовить третью экспедицию. Он понял, что, имея одного помощника и несколько рабочих, много сделать нельзя. Третья экспедиция 1929—1930 гг. была самая многочисленная (10 человек) и самая длительная — она работала полтора года. В ее состав были включены болотовед Л. В. Шумилова и буровой мастер А. В. Афонский. Заместителем Л. А. Кулика был молодой астроном Е. Л. Кринов.
Основной задачей третьей экспедиции Л. А. Кулик поставил вскрытие воронок и бурение их дна, чтобы «докопаться» до осколков метеорита. Работать было очень трудно, так как воронки были заполнены водой. Выбрав одну из наиболее крупных и высоко расположенных воронок — воронку Суслова (многим воронкам, а также окружающим сопкам были присвоены названия), Кулик приказал рыть траншею, чтобы спустить из воронки воду. Техники не было, только кирки, лопаты и тачки. Работы были начаты в апреле, к концу мая 40-метровая траншея была готова. Но когда по ней спустили воду из воронки, участников экспедиции ожидала необычная находка: на дне воронки был обнаружен пень дерева, возраст которого намного превышал время, прошедшее после катастрофы (21 год). А это означало, что Сусловская воронка не могла быть образована ударом метеорита, ибо если бы это было так, то не только пня, но и трухи от него не осталось бы.
Л. В. Шумилова, проведя большой цикл болотоведческих исследований как в районе эпицентра, так и (для сравнения) в районе фактории Вановара, пришла к выводу, что воронки-депрессии не образованы падением метеорита, что они термокарстовые и образовались в результате оседания почвы при подтаивании линз льда вечной мерзлоты. На болотах также не было обнаружено следов удара метеорита, а лишь сравнительно слабые нарушения, связанные с воздействием воздушной волны. Закончив свои работы, Л. В. Шумилова в конце августа 1929 г. покинула лагерь экспедиции и вернулась в Ленинград. Еще раньше, в июле, оставили экспедицию трое рабочих. Один из участников экспедиции заболел и был эвакуирован. К осени осталось пятеро: Кулик, Кринов, Афонский, Старовский и Оптовцев.
Афонский поставил на Сусловской воронке буровую избу. Стали бурить вручную. Во время поездки в Вановару за продуктами была ранена лошадь. Двое из пяти были вынуждены заняться лечением лошади. При очередной поездке в Вановару Кринов и Оптовцев обморозили ноги. Пришлось ехать в Кежму и ложиться в больницу, откуда они вышли в начале 1930 г. (Кринов — с ампутированным пальцем ноги). Несмотря на все эти трудности, Кулик настаивал на продолжении бурения. Кринов доказывал, что бурить дальше бесполезно. Тогда в середине марта 1930 г. Кулик, не терпевший возражений, попросту уволил его из экспедиции. Бурение продолжалось, но, конечно, ничего не дало.
Важные научные результаты этой экспедиции состояли в другом. Во время своих многочисленных экскурсий по окружающей местности, а также в Вановаре и Кежме Е. Л. Кринов опрашивал местных жителей, в том числе эвенков, и записывал их рассказы о наблюдавшемся 30 июня 1908 г. явлении. Кроме того, он обнаружил следы лучистого ожога на деревьях, нашел сгоревшие лабазы, о которых рассказывали эвенки, и множество мелких, но важных для понимания общей картины деталей.
В период работы третьей экспедиции на месте работ побывал геодезический отряд во главе с С. Я. Белых, который определил астрономические пункты на вершинах некоторых сопок. Это было необходимо для запланированной аэрофотосъемки области вывала леса. Однако попытки провести ее летом 1930 г. не увенчались успехом. Аэрофотосъемка была проведена только восемь лет спустя.
В конце мая 1930 г. из-за несчастного случая сгорела буровая изба. Уехали Афонский и Старовский. Л. А. Кулик продолжал исследования до октября, после чего возвратился в Ленинград.
Подводя итоги третьей экспедиции, Л. А. Кулик был вынужден признать, что депрессии, которые он так упорно принимал за метеоритные кратеры, могут иметь и иное происхождение, хотя и связанное так или иначе с падением метеорита. Например, они могли, по его мнению, возникнуть от давления воздушных волн, сопровождавших метеоритные массы. Местом падения метеорита Кулик считал Южное болото.
Проблема Тунгусского метеорита взволновала, наконец, и астрономическую общественность. В резолюции I Всесоюзного астрономо-геодезического съезда, проходившего в январе 1934 г. в Москве, было записано: «Съезд считает падение Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. фактом громадного научного интереса, заслуживающим безотлагательного и исчерпывающего изучения». Аналогичные резолюции были вынесены IV и V конгрессами Международного астрономического союза (Кембридж, США, 1932; Париж, 1935).
Лишь через девять лет после окончания третьей экспедиции Л. А. Кулик снова побывал на месте падения, возглавив четвертую экспедицию. Продолжалась она недолго: всего полтора месяца. Свою задачу — проведение геодезических работ для геодезического обеспечения сделанной за год до этого аэрофотосъемки — экспедиция выполнила. Был обследован также рельеф дна на некоторых участках Южного болота. Погребенный метеоритный кратер или кратеры обнаружены не были.
Проведенная в 1938 г. аэрофотосъемка дала весьма ценный материал. На составленном по ее материалам фотоплане, несмотря на наличие разрывов, четко прослеживаются поваленные деревья, по которым можно проложить направления действия воздушных волн, сваливших деревья. Обработка этого фотоплана позволила сделать важный вывод: вывал был почти радиальным. Это означало, что ударная волна, повалившая лес, была подобна волне мощного точечного взрыва.
Может возникнуть вопрос: почему в послевоенные годы аэрофотосъемка не была повторена? С новой техникой, на более совершенных самолетах, без разрывов, на большой площади? Ответ прост: за прошедшие годы в тайге вырос свежий молодой лес, скрывший от воздушного наблюдателя все следы старого вывала. Правда, наземные экспедиции на каждом шагу встречают поверженные стволы таежных великанов, но с воздуха они уже надежно прикрыты молодой порослью. И все же аэрофотосъемка этого района была проведена в 1949 г., но с большей высоты и в меньшем масштабе. Ее материалы потом тоже были использованы для составления карты местности.
А теперь обратимся к другим исследованиям, проводившимся в 30-е годы не в тайге, а в стенах научных учреждений, но позволившим выявить новых «свидетелей» Тунгусской катастрофы.
Новые «свидетели» и свидетельства
Мы уже говорили, что А. В. Вознесенский уже через несколько дней после пролета Тунгусского метеорита обнаружил на лентах сейсмографов Иркутской обсерватории за 30 июня записи каких-то сейсмических волн. Они были отнесены к слабому местному землетрясению, записанному в журнал под № 1536. Тогда ученый еще не догадывался о связи землетрясения № 1536 с Тунгусским метеоритом. Эта связь стала для него ясна позже, в 20-е годы, после публикации в журнале «Мироведение» первой статьи Л. А. Кулика. И тогда А. В. Вознесенский обработал полученные им в 1908 г. записи и опубликовал результаты в том же журнале, в 1925 г. Записи были обнаружены на трех сейсмографах, причем, кроме основной сейсмической волны, по которой А. В. Вознесенский определил точное время падения метеорита (см. выше), он обнаружил странные зигзагообразные колебания всей записи спустя 44 мин после начала регистрации основных волн (рис. 25). Не сразу А.- В. Вознесенский понял, что второй пакет воли вызван приходом воздушной волны, также приведшей к колебаниям почвы.
Рис. 25. Сейсмические волны, вызванные падением Тунгусского метеорита (резкое усиление колебаний, потом постепенно слабеющих) и приходом от него воздушных волн (неправильные колебания справа) (Иркутская обсерватория, по А. В. Вознесенскому)
Сейсмические волны распространяются в 10—20 раз быстрее звуковых. Считая расстояние от Иркутска до эпицентра равным 893 км и приняв скорость распространения сейсмических волн 7,5 км/с, Вознесенский и получил момент взрыва 0 ч 17,2 мин по Гринвичу, или, как принято говорить теперь, по всемирному времени. Если положить скорость звуковых волн равной 330 м/с, то расстояние эпицентр — Иркутск они должны были пройти за 45,1 мин, откуда момент взрыва по воздушным волнам получался 0 ч 18 мин, в прекрасном согласии с предыдущим определением.
Позднее эти моменты были уточнены. Скорость сейсмических волн А. В. Вознесенский завысил почти вдвое. По современному исследованию И. П. Пасечника, опирающемуся на данные прохождения сейсмических волн в близлежащих районах, их скорость составляла 3,3—3,5 км/с, а, значит, момент взрыва был 0 ч 14 мин. Завысил А. В. Вознесенский и скорость воздушных волн, которая в верхних слоях атмосферы меньше, чем у поверхности. Перерасчет, выполненный В. Г. Фесенковым, привел к моменту взрыва 0 ч 15 мин.
Землетрясение, вызванное взрывом Тунгусского метеорита, было зарегистрировано также сейсмографами Ташкента, Тифлиса и германского города Йены. Записи Ташкента и Тифлиса обнаружил уже в 1930 г. А. А. Тресков, опубликовавший эти данные четыре года спустя, запись Йены в том же году обнаружил английский геофизик Фрэнсис Уиппл (Не следует путать его с известным американским исследователем метеоров Фредом Уипплом.).
Десятилетия спустя в работах И. П. Пасечника, А. Бен-Менахема и других ученых путем анализа этих сейсмограмм были получены энергия и высота взрыва, но об этом мы расскажем дальше.
В самом начале 30-х годов советский исследователь метеоров И. С. Астапович выявил еще одну большую группу «свидетелей» Тунгусского взрыва. Это были записи воздушных волн барографами сибирских метеостанций. Еще в 1908 г. заведующий метеостанцией в Киренске Г. К. Кулеш заметил на ленте барографа резкую черту около момента 7 ч 15 мин. Он сообщил об этом в письме А. В. Вознесенскому, который, хотя и через 17 лет, опубликовал этот факт в своей статье. И. С. Астапович запросил другие сибирские метеостанции и получил копии барограмм от двадцати станций различных городов Сибири: Красноярска, Иркутска, Читы, Дудинки, Туруханска, Верхоянска и других. А в 1932 г. ему удалось обнаружить записи этих воздушных волн на микробарограмме обсерватории в Слуцке и на барограмме метеостанции в Петербурге (Ленинграде).
Одновременно Ф. Уиппл проверил записи микробарографов метеостанций Лондона и его окрестностей и выявил шесть прекрасных микробарограмм (рис. 26), на которых отчетливо записаны волны Тунгусского взрыва. Уиппл продолжал поиски и обнаружил аналогичные записи барографов и микробарографов Копенгагена, Потсдама, Загреба, Шнеекоппе (ныне гора Снежка, Польша), Вашингтона и Батавии (ныне Джакарта, Индонезия). Таким образом, воздушные волны распространились на очень большое расстояние: ведь от эпицентра до Лондона 5750 км, до Джакарты 7470 км, до Вашингтона 8920 км.
Рис. 26. Записи воздушных волн Тунгусского метеорита микробарографами английских станций (по Ф. Дж. У. Уипплу)
а — Лондон (Южный Кенсингтон); б—Лондон (Вестминстер); в — Лейгтон; г — Кембридж; 9 — Лондон (Шефердс Буш); е — Питерсфилд
Но и это был не предел. Еще в 1930 г. немецкий метеоролог Р. Зюринг, просматривая потсдамскую микробарограмму, выяснил, что на ней записаны две волны: прямая, пересекшая расстояние в 5075 км, и обратная, обошедшая весь Земной шар и достигшая Потсдама с запада, пройдя расстояние в 34 900 км (Здесь приведены расстояния вдоль земной поверхности. Действительные пути воздушных волн несколько больше, поскольку они распространяются на некоторой высоте над землей). Таким образом, воздушные волны Тунгусского метеорита обогнули весь Земной шар.
В 1934 г. И. С. Астапович обработал все известные данные по барограммам, в том числе и опубликованные Уипплом, и получил по ним момент взрыва 0 ч 13 мин (для сибирских станций) и 0 ч 15 мин (для Слуцка). Английские записи дали момент 0 ч 11 мин. Потсдамская микробарограмма была позднее обработана заново академиком В. Г. Фесенковым, который, будучи в 1957 г. в Потсдаме, попросил ученых ГДР сделать ему с нее копию. Он получил скорость воздушных волн 318 м/с, уточнил момент взрыва и его энергию. Некоторое расхождение в моментах, определенных по различным записям, не имеет значения, поскольку скорость распространения воздушных волн могла быть различной в разных регионах и меняться вдоль пути. Будем полагать, что средний момент взрыва соответствует 0 ч 14 мин по всемирному времени.
И еще один прибор зарегистрировал Тунгусский взрыв. Это был магнитометр Иркутской обсерватории. На магнитограммах, выражающих изменения Н- и Z-составляющих геомагнитного поля, ясно заметно возмущение, начавшееся в 0 ч 19,5 мин. Эти записи были изучены в 1961 г. К. Г. Ивановым, который показал также, что в более далёких городах возмущения отсутствовали. Как доказал С. О. Обашев, причиной возмущения геомагнитного поля было расширение облака плазмы, образовавшегося при взрыве, вследствие мгновенного сообщения воздуху большого количества тепла и его нагрева до нескольких тысяч градусов. С. О. Обашев рассчитал время передачи возмущения. Оно оказалось равно 4 мин, в хорошем согласии с расчетом К. Г. Иванова. Отсюда момент взрыва получался в 0 ч 15,5 мин.
Световой салют Тунгусскому взрыву
Ночь с 30 июня на 1 июля 1908 г. надолго запомнилась астрономам и метеорологам, проводившим (или пытавшимся проводить) в эту ночь свои наблюдения. По их сообщениям, небо было настолько светлым, что вести астрономические наблюдения было вообще невозможно. Явление было столь необычным, что в научных журналах России, Англии, Франции, Германии, Голландии и некоторых других стран, а также в русских газетах оно было подробно описано. Ему посвятили статьи и заметки такие крупные ученые, как академик С. П. Глазенап (Россия), М. Вольф (Германия), У. Ф. Деннинг (Англия), Э. Эсклангон (Франция) и другие. Э. Эсклангон (будущий директор Парижской обсерватории) счел это явление настолько важным, что сделал о нем специальное сообщение на заседании Парижской академии наук 4 июля 1908 г. Вообще о необычных светлых ночах конца июня — начала июля (а это явление продолжалось несколько ночей) писали гораздо больше, чем о Тунгусском метеорите, о котором в Европе вообще ничего не знали, как не знали о нем и астрономы Пулковской, Московской и других обсерваторий европейской части России — они, увы, не читали сибирских газет.
К светлым ночам в эти дни добавилось еще одно эффектное явление — в ряде мест наблюдались яркие серебристые облака (О природе серебристых облаков и истории их изучения можно прочитать в кн.: Бронштэн В. А. Серебристые облака и их наблюдение. М.: Наука, 1984. 128 с.).
К тому времени серебристые облака тоже считались малоизученным явлением. Они были открыты в июне 1885 г., за 23 года до описываемых событий. Было известно, что они плавают на высоте свыше 80 км, появляются редко, светят отраженным светом Солнца (рис. 27). Но вот какова их природа, из чего они состоят, этого в ту пору не знали.
Рис. 27. Серебристые облака 31 июля 1959 г., снятые в Латвии (М. А. Дирикис, Ю. Л. Францман)
Вот несколько описаний наблюдавшихся световых явлений.
«Готовясь к очередному метеорологическому наблюдению в 9 ч вечера, я был очень удивлен, что на дворе совершенно светло и заря настолько яркая, что не потребовалось даже фонаря для наблюдений... Было уже 10 ч вечера, но по яркости зари уже ясно было, что заря не потухнет целую ночь и мы будем свидетелями небывалого явления — белой ночи над широтой 45°, спустя девять дней после летнего солнцестояния» (метеоролог Л. Апостолов, Ставрополь).
«Необыкновенное и редкое явление наблюдалось в ночь с 17 на 18 июня ст. ст. Небо покрыто густым слоем туч, льет дождь, и в то же самое время необыкновенно светло. Уже 11 час. 40 мин. ночи, и все так же светло, в 12 час. то же, в первом часу так же. Настолько светло, что на открытом месте можно довольно свободно прочесть мелкий шрифт газеты» (студент А. А. Полканов (ставший спустя много лет академиком-геологом), дер. М. Андрейково, 13 км от Костромы).
«Я стояла на высоком обрыве над Черным морем... глядела с изумлением на небо и спрашивала всех окружающих— отчего светло в 11 1/2 ч. ночи? Помню я и самое небо — бледное, в мягких розовато-серебристых облачках...» (Е. Тикшина, Одесса).
Еще в 1908 г. метеоролог, А. М. Шенрок собрал все, какие мог, наблюдения аномальных светлых ночей по России и опубликовал их сводку в научном журнале. В его сводку вошли наблюдения из 29 пунктов, расположенных с запада на восток от Брест-Литовска до Новоузеня Самарской губернии и с севера на юг от Петербурга до Керчи.
Некоторые наблюдатели не ограничились словесными описаниями явления, но запечатлели его на фотографиях. Студент В. П. России, проводивший каникулы в городе Наровчате Тамбовской губернии, сфотографировал около полуночи городскую улицу с экспозицией в 30 мин. В Гринвиче Д. Э. Эванс сделал снимок Морского колледжа с 15-минутной экспозицией. Д. Д. Руднев сфотографировал серебристые облака в с. Муратове Орловской губернии, а С. В. Орлов (позднее член-корреспондент АН СССР) — в Московской губернии. Фотографии серебристых облаков были получены также в Гамбурге, в районе Кенигсберга, в нескольких городах Голландии и Дании.
Ученые, наблюдавшие необычные световые явления в те ночи или получавшие сообщения о них от других лиц, еще в 1908 г. пытались разобраться в природе этих явлений. А. М. Шенрок в своей статье выдвинул три возможных объяснения: 1) северное сияние, 2) весьма высокие и тонкие облака, освещенные Солнцем, 3) проникновение мелкой пыли в верхние слои атмосферы. Первое объяснение А. М. Шенрок признал маловероятным. Еще решительнее отклонил гипотезу о северном сиянии академик С. П. Глазенап. Многие специалисты наводили на светящееся небо спектроскопы, но никаких линий излучения, столь типичных для полярных сияний, никто не обнаружил.
Самым вероятным объяснением А. М. Шенрок признавал третье, хотя не отрицал и возможности второго. Он удивился лишь кратковременности явления — две-три ночи, тогда как после катастрофического извержения, вулкана Кракатау в 1883 г. необычные зори продолжались месяцы.
Идею о резком увеличении запыленности верхних слоев атмосферы высказали также английский астроном У. Ф. Деннинг, немецкий астроном М. Вольф и другие. Бельгийский ученый Ф. де Руа сделал предположение о том, что Земля встретилась с плотным облаком космической пыли. Но наиболее проницательным оказался датский астроном Т. Кооль, который 4 июля 1908 г. писал: «...желательно было бы узнать, не появлялся ли в последнее время в Дании или где-нибудь в другом месте очень большой метеорит?» (Цит. по: Зоткин И. Т. Об аномальных оптических явлениях в атмосфере, связанных с падением Тунгусского метеорита // Метеоритика. 1961. Вып. 20. С. 51.)
Первыми высказали мысль о связи аномальных ночей и серебристых облаков с Тунгусским метеоритом независимо друг от друга Л. А. Кулик и метеоролог Л. Апостолов в 1926 г. Но если Л. Апостолов высказал лишь простое предположение о наличии такой связи, то Л. А. Кулик предложил вполне конкретный механизм образования серебристых облаков: «Я предполагаю, что серебристые облака обязаны своим происхождением метеоритам — наиболее мелкой и легкой части продуктов возгонки их вещества при их вторжении в земную атмосферу».
Фрэнсис Уиппл, собравший все имевшиеся в его распоряжении данные по Западной Европе и России, высказал в 1934 г. две очень важные гипотезы: во-первых, что Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы (За четыре года до Уиппла, в 1930 г., эту идею высказал в пулярной книге известный американский астроном X. Шепли но тогда она осталась незамеченной); во-вторых, что свечение неба было вызвано вторжением в земную атмосферу пылевых частиц, входивших в состав хвоста этой кометы.
В самом деле, область аномального свечения неба охватывала Европу (за исключением южных стран: Испании, Португалии, Италии, Греции) и европейскую часть России (рис. 28). В Америке ничего похожего не наблюдали. Перенос пыли от места взрыва до Англии (5750 км) менее чем за сутки был нереален, так как для этого требовалась постоянная скорость ветра, дующего с востока на запад, в 260 км/ч (или 72 м/с, это в два с лишним раза быстрее урагана). Значит, космическая пыль, породившая свечение, влетела в земную атмосферу одновременно с Тунгусским метеоритом или с небольшим опозданием. Если предположить, что Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы, то хвост ее должен был быть направлен от Солнца. Дело было утром, Солнце было на востоке, хвост кометы и должен был простираться на запад.
Рис. 28. Область видимости аномального свечения неба 30 июня — 1 июля 1908 г. (по И. Т. Зоткину)
В СССР кометную гипотезу поддерживал и развивал И. С. Астапович, хотя были и другие взгляды. Так, академик В. И. Вернадский в 1932 г. высказал мнение, что 30 июня 1908 г. Земля встретилась с густым роем космической пыли. Наиболее плотная часть роя произвела лесовал в тайге, а мелкая пыль, отбрасываемая давлением солнечных лучей в западном направлении, создала аномальное свечение неба.
Стараясь обосновать кометную гипотезу Уиппла, И. С. Астапович приводил еще такой аргумент. Земля движется по орбите утренней стороной вперед. На ее пути оказался Тунгусский метеорит. Значит, либо Земля его догоняла, либо он двигался ей навстречу. Первое предположение маловероятно, ибо тогда получается, что орбита метеорита лежит внутри земной орбиты (в то время тела с подобными орбитами не были известны). Значит, остается второе — Тунгусское тело двигалось навстречу Земле, обратным движением. Но таким движением в Солнечной системе обладают только кометы. Значит, Тунгусский метеорит был небольшой кометой.
Этот аргумент был спустя двадцать лет «взят на вооружение» академиком В. Г. Фесенковым, который также доказывал, что Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы и летел навстречу Земле со скоростью 50—60 км/с. При этом В. Г. Фесенков полагал, что ядра комет представляют собой рой крупных и мелких тел, вплоть до пылинок. Таким образом, его точка зрения как бы объединяла представления И. С. Астаповича и В. И. Вернадского.
Увы, эта точка зрения была ошибочна. И в отношении представления о структуре кометного ядра, и в отношении направления и скорости движения Тунгусского тела. Но не будем забегать вперед. Вернемся к аномальному свечению неба.
И. С. Астапович в 1939 г. и Е. Л. Кринов в 1949 г. составили и опубликовали сводки имевшихся наблюдений. Сводки эти были чисто качественные, без какой-либо количественной обработки. Такая обработка была выполнена лишь в начале 60-х годов.
В 1949 г. академик В. Г. Фесенков сделал неожиданное открытие. Много занимаясь вопросами прозрачности атмосферы, он решил проверить, не наблюдалось ли какое-либо помутнение атмосферы из-за пыли, выброшенной при взрыве Тунгусского тела. Единственным научным учреждением, проводившим в то время систематические наблюдения прозрачности атмосферы, была обсерватория Маунт-Вильсон в далекой Калифорнии. Известный астроном Ч. Аббот начал там эти наблюдения в середине мая 1908 г., за полтора месяца до падения Тунгусского метеорита. Какая удача, что он не начал эти наблюдения на пару месяцев позже!
В. Г. Фесенков изучил измерения Аббота не только за 1908 г., но и за 1909-1911 гг. И что же? На кривой 1908 г. четко был виден минимум атмосферной прозрачности во второй половине июля и в начале августа, на кривых 1909—1911 гг. отмечались лишь случайные колебания. И так на трех длинах волн (рис. 29). Помутнение атмосферы началось в середине июля и продолжалось около месяца.
Рис. 29. Изменение коэффициента прозрачности атмосферы над Калифорнией в июне — сентябре 1908—1911 гг. на трех длинах волн (наблюдения Ч. Аббота, обработка В. Г. Фесенкова)
Ученый подсчитал необходимую скорость ветров, переносивших пыль. Расстояние в 9000 км было пройдено примерно за 360 ч, значит, скорость ветра была около 25 км/ч (или 7 м/с), что соответствует ветру умеренной силы. Иначе говоря, перенос пыли в Калифорнию за две недели был вполне возможен.
Зная отношение помутнений на разных длинах волн, можно было вычислить средний размер частиц. Если считать их каменными, силикатными, то их средний радиус составлял 1 мкм (10-4 см). Это очень мелкая пыль, хотя бывают пылинки и еще мельче. Полагая, что пыль распространилась на целое полушарие Земли, В. Г. Фесенков смог оценить массу взорвавшегося тела — несколько миллионов тонн. Его работу продолжили в 1961 г. Г. М. Идлис и 3. В. Карягина, которые, произведя более точный подсчет, получили значение 1.5млн. т.
Как мы увидим дальше, эта оценка очень хорошо согласуется с оценками, полученными совсем другими методами.
Источник: Бронштэн В.А. Метеоры, метеориты, метеороиды. Глава 4. Тунгусский метеорит
