Виктор Журавлев - История продолжается (Проблема Тунгусского метеорита в 80-х годах)

Соревнование гипотез

"Тунгусский метеорит - загадка века" - этот привычный уже журналистский штамп оказался точным не только в смысле масштабности и значительности феномена, но и в том смысле, что его расшифровка растянулась буквально на весь двадцатый век. Размышлениям о пройденном пути и прогнозам на будущее должны помогать "воспоминания о прошлом" - анализ забытых прозрений, бесспорных удач, кажущихся заблуждений и тупиков. В науке очень часто "новое - это хорошо забытое старое". Идеи, отвергнутые на первом витке спирали Истории, иногда оказываются правильными на следующем. Взглянем с этой точки зрения на драму Тунгусской проблемы. В 60-х годах главным в этой драме было противостояние кометной и ядерной гипотез. В 1961 году академик В. Г. Фесенков, обосновывая кометную гипотезу, как научный фундамент изучения Тунгусского метеорита, назвал четыре важнейших признака явления, указывающих на его кометное происхождение: - обратное движение по орбите, на которое указывает огромная кинетическая энергия, проявившаяся в разрушениях леса; - интенсивные оптико-атмосферные явления к западу от места вторжения в атмосферу, которые естественно объясняются хвостом кометы, отклоненным Солнцем; - магнитное возмущение, несомненно связанное с ионизацией верхних слоев атмосферы частицами кометного хвоста; - отсутствие в районе падения остатков метеоритного вещества, кроме микроскопических шариков. Уже примерно через год Фесенков сам поставил под сомнение третий аргумент, признав, что факт магнитного возмущения еще не говорит непременно о кометной природе явления. Первый довод был опровергнут астрофизиком Б. Ю. Левиным, показавшим, что Тунгусский метеорит мог иметь высокую скорость и в том случае, если он догонял Землю (под углом к плоскости ее орбиты), т. е. имел не кометную, а метеоритную траекторию. Детальный анализ оптико-атмосферных явлений показал, что объяснение их механизма свечением пылевых частиц хвоста кометы наталкивается на трудности и противоречия. Таким образом, из четырех основных, казалось бы, почти очевидных аргументов, выдвинутых в начале послевоенного этапа истории Тунгусской проблемы, три вскоре оказались несостоятельными. Тем не менее кометная гипотеза, как качественное объяснение катастрофы 1908 года, оставалась, по мнению большинства исследователей, наиболее правдоподобным объяснением. Она хорошо согласовывалась и со здравым смыслом и со всем опытом астрономии: из околосолнечного пространства на Землю могли попасть либо метеорит, либо комета, либо космическая пыль - больше там просто ничего не было. Основное направление теоретических разработок в связи с такой точкой зрения сводилось к расчетам разрушения ледяного метеорита. Созданные модели можно было увязать с наблюдениями и замерами экспедиционных изысканий - если, конечно, их усреднить и не вникать в возникающие сложности и детали. Самым сложным вкладом полевых исследований в фундамент кометной гипотезы было обнаружение силикатных и магнетитовых шариков. Обнаружение Новосибирской лабораторией Ю. А. Долгова в этих шариках газов, типичных для комет, было, пожалуй, наиболее крупным успехом сторонников кометной модели. Ядерная гипотеза, несмотря на то, что "официально" не признавалась полноценной научной концепцией, тем не менее не только выдерживала конкуренцию с традиционным подходом к явлению, но и оказала большое влияние на стратегию проводившихся экспедиционных работ. В 1967 году в обзоре томских исследователей констатировалось, что "кометная гипотеза в ее современном виде не в состоянии объяснить всю совокупность явлений, связанных с падением Тунгусского метеорита". Там же были перечислены три факта, которые лучше всего объяснялись именно ядерной гипотезой: - геомагнитный эффект, который мог быть прямым и однозначным указанием на то, что Тунгусский взрыв сопровождался радиоактивностью; - высокий выход световой энергии, по-видимому, сравнимый с мощностью излучения света ядерным взрывом; - аномалия радиоактивного углерода в древесных кольцах, обнаруженная тогда в Северной Америке (а позднее - и в Сибири). К началу 80-х годов два последних факта были согласованы с логикой кометной гипотезы. Так, расчеты и машинные эксперименты показали, что болид, входящий со скоростью 20-40 км/с в атмосферу Земли, может излучать свет столь же интенсивно, что и огненный шар ядерного взрыва. Причиной аномалии радиуглерода была названа солнечная активность. С точки зрения кометной гипотезы это было большим облегчением: объяснить, откуда взялся радиоактивный изотоп углерода в кометных льдах в таких количествах, чтобы загрязнить все Северное полушарие, было бы трудной задачей. Первый же факт - геомагнитный эффект Тунгусского взрыва - остается загадочным и до сих пор. Речь идет не о том, что вторжение кометных льдов вызвало возмущение магнитосферы, - если бы вопрос состоял только в этом, можно было бы "сконструировать" физическую модель с участием ионосферы и потока кометной пыли. Главный вопрос, на который нет ответа, - почему после момента взрыва, записанного барографами, началась региональная магнитная буря с такими же закономерностями и такой же интенсивности, какая возникает после взрывов водородных бомб, облучающих ионосферу бета-лучами? Вполне понятно, почему в кометных моделях этот наиболее непонятный эффект попросту не рассматривается. Он оказывается лишним усложнением, в котором теория "не нуждается". В кометных льдах нет никаких ускорителей электронов, которые могли бы стать источником магнитной бури. Региональная магнитная буря, записанная иркутскими самописцами 30 июня 1908 года, была одной из "подсказок", которые вынудили некоторых исследователей поставить вопрос из числа тех, которые научное общественное мнение допускает крайне неохотно только в безвыходных ситуациях. Этот вопрос был сформулирован так: "Не было ли Тунгусское явление вызвано космическим телом, неизвестным науке?" За ним достаточно прозрачно виделся все тот же неистребимый "лженаучный призрак": "метеорит или звездолет?"

Посланник Солнца

Гость из Космоса, явившийся с визитом на нашу планету 30 июня 1908 года, как свидетельствуют приборы, непросто принес с собой и выплеснул в нашу атмосферу энергию порядка 2 1017 джоулей. Эта энергия была первоначально сосредоточена в объеме с поперечником порядка двухсот метров, была инжектирована в воздух на высоте 6км за время порядка нескольких микросекунд, и, кроме того, носителем ее была высокоэнергетическая плазма - иначе геомагнитный эффект выглядел бы совсем иначе или вообще не имел бы места. Следовательно, требовалось найти в Солнечной системе источник плазмы и изготовить для нее контейнер. Новосибирские исследователи А. Н. Дмитриев и В. К. Журавлев попытались решить эту фантастическую задачу. Она облегчалась тем, что космофизики в 80-х годах, обрабатывая данные спутников, пришли к заключению, что с поверхности Солнца регулярно выбрасываются так называемые плазменные облака, которые получили название корональных транзиентов, или плазмоидов. Возникая в солнечной короне в виде сгущений солнечного вещества, они стабилизируются тороидальным магнитным полем и отправляются к границам Солнечной системы, неся с собой энергию и информацию о состоянии центрального светила. На юбилейном научном симпозиуме, посвященном 75-летию Тунгусского события и 100-летию Л. А. Кулика и состоявшемся в Красноярске в июле 1983 года, А, Н. Дмитриев и В. К. Журавлев выступили с докладами, в которых обосновывали новую гипотезу: Тунгусский метеорит не был кометой. Он относится к новому классу космических тел, которые можно рассматривать как микротранзиенты, выбрасываемые Солнцем. По сравнению с плазмоидами, которые изучают гелиофизики, он имел ничтожные размеры - в сотни метров, но огромную - по меркам Космоса - плотность массы. Такие носители плазменного вещества и энергии - энергофоры - могут играть какую-то специфическую роль в солнечно-земных взаимодействиях. Водородно-гелиевая плазма, содержащая примеси и других атомных ядер, стабилизированная в виде магнитной бутылки, дрейфуя в Космосе, может войти в магнитосферу планеты. Плотная атмосфера таких планет, как Земля и Венера, нарушает метастабильное состояние плазмоида, и рекомбинация плазмы становится неотвратимой. Для подобного объекта вопрос о том, может ли он взорваться в воздухе, имеет однозначный ответ, обсуждению подлежит лишь то, на какую глубину может все-таки проникнуть носитель солнечной энергии - энергофор. Плотность энергии протонно-электронной плазмы в 100 раз выше плотности энергии любого из известных химических взрывчатых веществ. Это то, что нужно, чтобы понять необычайную компактность Тунгусского взрыва. Наличие частиц высокой энергии в магнитном "контейнере" энергофора позволяет включить в теоретическое рассмотрение эффекты, которые оставались за бортом теоретических моделей: термолюминесцентную аномалию, генетические последствия в новых поколениях леса и, конечно, геомагнитное возмущение. Новый взгляд на проблему в целом рождал неожиданные вопросы. Так, возник вопрос: является ли случайным совпадением то, что уникальное явление произошло в геофизически выделенном регионе планеты? Средне-Сибирское плоскогорье, над которым взорвался необычный гость из Космоса, с точки зрения геологии - это место периодического сброса избытков внутренней энергии и преобразований земной коры. В ходе геологической истории Сибирской платформы здесь происходило циклическое нарастание вулканической деятельности, сменявшееся периодами покоя. С точки зрения геофизики это также особый район - место взрыва Тунгусского тела находится на территории магнитной супераномалии, охватывающей северо-восточную часть Красноярского края и часть территории Якутии. Гелиофизическая гипотеза, таким образом, не сводилась к новым представлениям о составе и происхождении "Тунгусского метеорита", она предлагала взглянуть на Тунгусский феномен как на закономерное, хотя и не-ясное для нас пока звено в цепи солнечно-земных взаимодействий. Эта точка зрения была обоснована в вышедшей в 1984 году в Сибирском отделении АН СССР монографии А. Н. Дмитриева и В. К. Журавлева, в которой был дан разносторонний анализ состояния Тунгусской проблемы и была сделана попытка сменить саму логику ее исследования. Научная ценность любой гипотезы в конечном счете сводится не к тому, вписывается ли она в общепринятую научную картину мира или противоречит ей. Для судьбы гипотезы гораздо важнее - способна ли она давать подтверждающиеся прогнозы, быть нитью Ариадны в руках ученых. Если гипотеза оказывается для исследователей полезным инструментом, то ее слабые и сомнительные места со временем или отмирают сами собой, или получают естественное объяснение. Не прошло и года после публикации первых статей, обосновывавших идею о том, что Тунгусский метеорит - посланник Солнца, как появились первые результаты, работающие на основе этого предположения. Анализ каталогов магнитных обсерваторий, составленных в начале века, проведенный А. Н. Дмитриевым, обнаружил интересную особенность геомагнитной обстановки 1908 года, прошедшую мимо внимания предыдущих исследователей. Один из индексов магнитного поля Земли в июне 1908 года стал быстро уменьшать свое значение и в июле достиг рекордного минимума. Т. е. отток энергии магнитного поля Земли происходил как раз в то время, когда развивались и достигли кульминации оптико-атмосферные аномалии, а на территории Евразии наблюдатели отметили массовое появление ярких болидов, среди которых были и довольно необычные. Продолжая поиск в направлении аномальных геокосмических явлений, совпавших с годом Тунгусской катастрофы, А. Н. Дмитриев и Г. М. Иванова получили еще одно интересное совпадение, относящееся уже к нашей эпохе: они установили бесспорную корреляцию появления электрофонных и детонирующих болидов с циклом солнечных суток. В свете гипотезы о солнечных энергофорах этот результат выглядит вполне понятным, с позиций же классических представлений о метеорах его обосновать невозможно. Доктор физико-математических наук Н. П. Чирков из Якутского института космофизики, установив необычный факт при анализе солнечно-геомагнитных циклов, немедленно связался с авторами гелиофизической гипотезы Тунгусского феномена. Только эта гипотеза позволяла дать какое-то обоснование новому открытию. Оно заключалось в том, что, изучая циклы геомагнитной активности, отражающие изменения скорости солнечного ветра, Чирков обнаружил, что, как ни странно, максимум геомагнитного индекса в 1908 году исчез. Он как бы "размазался" - там, где должен был возвышаться пик, на графике получалось "плато". Несколько упрощая вопрос, можно было бы сказать, что в 1908 году кинетическая энергия частиц солнечного ветра была потрачена "не по назначению"! Чирков предположил, что совпадение этой более чем странной аномалии с не менее странным Тунгусским метеоритом не случайно, если считать его порождением солнечно-земных взаимодействий. Предположив, что в таком случае нужно искать и другие странности диалога Солнце - Земля, он действительно нашел еще одну особенность солнечной активности, не имеющую аналогов с начала регулярных наблюдений за Солнцем (т. е. с 1758 года). Особый вид колебаний солнечной активности, начавшись в 1904 году, постепенно нарастая, к 1908 году достиг критических величин. Этот результат "резонирует" с казавшейся многим странной идеей наличия "предвестников" Тунгусского метеорита, высказанной в 60-х годах Н. В. Васильевым. По мнению Н. П. Чиркова, эти результаты намекают на то, что вероятность повторения Тунгусского явления не равна нулю. Если гипотеза о гелиофизической природе Тунгусской катастрофы верна, то тщательные наблюдения за флюктуациями солнечной активности и поведением индексов геомагнитного поля дадут возможность космофизикам дать "штормовое предупреждение" о готовящемся вторжении редкого гостя - объекта "Тунгусский метеорит-2".