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

Три кометы

Самодеятельные экспедиции в овеянный легендами район космической катастрофы не могли обойтись без юмора и лирики, романтики и сатиры. Они сплачивали коллектив и нередко заменяли отсутствующее снаряжение. В рядах добровольных искателей оказалось достаточно талантливых бардов, которые в процессе трудовой деятельности творили и торжественные гимны, и лирические песенки. Но самый большой спрос и социальный заказ был на "кавалерию острот" и разнообразные сатирические пики, щекотавшие как бытовые будни экспедиций, так и их теоретические основы. В 1961 году во время совместной экспедиции с Комитетом по метеоритам (сокращенно обозначавшимся КМЕТ АН СССР) неизвестный поэт создал песенку, многие годы сохранявшую популярность. В ней были такие куплеты:

В глухой тайге таится яма,

Одна такая на весь бор. И стерегут ее шаманы,

И ищет яму командор. Согласно представленьям КМЕТа,

От глаз людских схоронена,

На дне ее лежит комета,

И может, даже не одна!

В той конкретной яме, вдохновившей барда, как и следовало ожидать, ничего похожего на комету не было найдено. Но в теории Тунгусского феномена за его многолетнюю историю появлялись совершенно различные кометы - по мере того, как практика вносила свои коррективы в теорию. Интересующиеся проблемой Тунгусского метеорита часто не подозревают, что за привычным штампом "явление лучше всего объясняется с позиций кометной гипотезы" в разное время стояли совершенно различные модели "изделия", именовавшегося кометой. Когда в 30-х годах английский метеоролог Фрэнсис Уиппл предложил считать, что Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы с пылевым хвостом, единой для всех астрономов модели кометы еще не было. Конкурировали две гипотезы: гипотеза каменного роя и гипотеза ледяного конгломерата. Картина кометного ядра в виде компактного облака, состоящего из крупных и мелких глыб и пыли, многими специалистами считалась наиболее правдоподобной. Уиппл, предлагая гипотезу о кометной природе Тунгусского метеорита, считал, что она хорошо объясняет не только оптические аномалии в атмосфере, но и появление воронок в торфянике, которые раскапывал Кулик. Но в 50-х годах одержала победу вторая модель, обоснованная другим Уипплом: Фред Уиппл - американский астроном - убедительно показал, что модель в виде монолитной глыбы из метано-аммиачных и водяных льдов, содержащая по массе 30 - 50% пыли, гораздо лучше объясняет накопленный наблюдательный материал и позволяет прогнозировать некоторые явления кометной астрономии. В 1958 году К. П. Флоренский, руководитель первой послевоенной экспедиции КМЕТа в район Тунгусского падения, сделал вывод, что взрыв Тунгусского космического тела произошел в воздухе, как потом выяснилось, на высоте от 5 до 7 км. В 1960 году на Метеоритной конференции в Киеве академик В. Г. Фесенков выступил с докладом, посвященным обоснованию новой кометной гипотезы, в основе которой лежала, теперь уже общепризнанная, модель ядра, состоящего из льдов и пыли. Ее можно назвать второй кометной гипотезой, поскольку физическая модель кометы теперь существенно отличалась от модели Фрэнсиса Уиппла. Один из авторов настоящего обзора - Ф. Зигель - выступил с резкой критикой этой гипотезы, как не объясняющей многие особенности Тунгусского явления и содержащей внутренние противоречия. Критические статьи Зигеля и других оппонентов гипотезы Фесенкова либо не публиковались, либо игнорировались. Одним из главных постулатов второй кометной гипотезы было утверждение, что источником энергии, вызвавшей разрушения при Тунгусской катастрофе, была кинетическая энергия космического тела. И хотя Флоренский, Зоткин, а также некоторые американские ученые допускали тот или иной вклад и химической энергии кометного ядра, все серьезные теоретические расчеты ударной волны и светового излучения опирались на постулат Фесенкова. В 1976 году в научно-популярной книге "Эволюция вещества Вселенной" В. В. Кесарев высказал мысль, что Тунгусская катастрофа не может быть объяснена взрывом ядра кометы, если под последним подразумевать ледяное тело. По мнению Кесарева, эта общепринятая модель не объясняет не только Тунгусский взрыв, но и многие свойства комет. Чтобы понять ряд парадоксов кометной физики, нужно считать, что ядро кометы состоит из химически неустойчивых соединений, которые под действием излучений Солнца начинают разлагаться, порождая голову и хвост кометы. По мнению Кесарева, вода, метан, углекислота - вовсе не компоненты ядра кометы, а продукты тех химических процессов, которые в нем идут. Однако эти идеи, высказанные на уровне научно-популярного издания, не произвели впечатления на специалистов по кометам. На них обратил внимание Е. М. Колесников, геохимик из Московского университета, участник многих экспедиций в район катастрофы, который обнаружил в торфах этого района элементные и изотопные аномалии. Колесников считал, что учет химической энергии кометного ядра позволит объяснить все явление, не прибегая к экзотическим гипотезам. Эта программа была реализована ленинградскими инженерами М. Н. Цынбалом и В. Э. Шнитке. Последний был активным участником и организатором экспедиций 70-х годов. Расчет Цынбала, опубликованный в 1985 году журналом "Химия и жизнь", представлял собой модель взрыва водородного облака в атмосфере Земли. Существенно дополненный и расширенный вариант этой работы был напечатан Цынбалом и Шнитке в сборнике Комиссии по метеоритам СО АН, вышедшем в Новосибирске в 1986 году '("Метеоритные исследования в Сибири"). Теоретическую модель Тунгусского взрыва, разработанную авторами этой работы, можно назвать "третьей кометной гипотезой", поскольку в ней были отброшены многие краеугольные камни как гипотезы Уиппла, так и гипотезы Фесенкова и была сделана попытка - впервые в истории Тунгусской проблемы! - максимально учесть для обоснования кометной модели самые интересные данные, добытые экспедициями в районе катастрофы. Проведенные расчеты показывали, что если энергия взрыва была порядка 1017 джоулей, то к заключительному участку траектории в ядре кометы должно было еще оставаться не менее 5 миллионов тонн замерзших газов. Механизм разрушения и взрыва ядра был рассмотрен на основе детального анализа физико-химических свойств газов, присутствующих в кометах, и их смесей с воздухом. Авторы "третьей кометной гипотезы" принимали вывод Зигеля о несовместимости рыхлой структуры Тунгусского тела с фактом его входа в тропосферу с космической скоростью. Объемный взрыв облака, содержащего метан, водород и другие органические соединения, по мнению ленинградских инженеров, мог объяснить аномальные оптико-атмосферные явления выбросом в стратосферу продуктов взрыва и их дрейфом с воздушными течениями на запад. В этом пункте они также отвергали схемы "второй кометной гипотезы". Особенности объемного взрыва смеси газов, содержащей как водород, так и углеводородные соединения, объясняли отсутствие больших количеств силикатного вещества и наличие космического углерода в торфе - факт, установленный томскими геоботаниками совместно с киевскими и московскими космохимиками. Обновленная модель взрыва кометного ядра, тщательно разработанная ленинградцами, однако, встретилась с некоторыми из тех же трудностей, которые дискредитировали старую теорию Фесенкова. Пытаясь втиснуть реальную картину разрушений в схему детонации огромного газового облака, они вынуждены были рассматривать источник ударной волны в виде параболоида с поперечником порядка трех километров. Это противоречит математически точному факту - эпицентр взрыва ("особая точка вывала") определен В. Г. Фастом с точностью всего 200 метров! Снова - и наш взгляд не случайно за бортом теории оказался такой фундаментальный факт, как региональная магнитная буря, вызванная Тунгусским взрывом, - кометным моделям просто нечего с ней делать... Впрочем, М. Н. Цынбал и В. Э. Шнитке не настаивают на своих результатах как на окончательном, бесспорном итоге анализа проблемы. Их теория создана, как они подчеркивают, для "тщательной проверки на современном уровне". В 1986 году в научно-популярных журналах были опубликованы статьи профессора Ю. Ф, Макагона и горного инженера М. Толкачева, в которых снова были высказаны мысли о необходимости ревизии существующих взглядов о физико-химической природе кометных ядер. Основанием для этого явилось недавнее открытие, сделанное советскими учеными-геологами (академиками А. А. Трофимуком, Н. В. Черским, профессором Ю. Ф. Макогоном, Ф. А. Требиным и другими). Оно заключается в установлении неизвестного ранее факта: природные газы могут образовывать в земной коре крупные скопления в виде "твердых газов" - газогидратов. Залежи "твердых газов" в районах вечной мерзлоты приобрели важное промышленное значение. Макагон и Толкачев предположили, что газогидраты широко распространены не только на Земле, но и в Солнечной системе, в частности, ядра комет могли бы состоять не столько из льда, сколько из газогидратов. Последние являются твердыми молекулярными соединениями газов и воды, при определенных значениях температур и давлений они становятся устойчивыми. Молекулы газов в таком случае заполняют пустоты кристаллической решетки водяного льда. При быстром нагреве газы, зажатые в ажурных молекулярных емкостях воды, освобождаются. По мнению Толкачева, это и произошло в 1908 году в небе Эвенкии - из Космоса прибыла не просто ледяная глыба, а газогидратное ядро, взрыв которого сопровождался мощными световыми и звуковыми явлениями и ударной волной, но почти не оставил минерального вещества.