Красноярские ученые предложили новое объяснение Тунгусского феномена
Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» при участии молодых коллег из нескольких российских академических институтов и университетов представили новое объяснение Тунгусского феномена.
По их расчетам, разрушения в районе Подкаменной Тунгуски связаны не с падением космического объекта, а с ударными волнами, возникшими при прохождении железного астероида сквозь атмосферу Земли. Это объясняет отсутствие на поверхности Земли метеоритных фрагментов.
Чтобы проверить свою теорию, ученые создали модель поведения малых астероидов в атмосфере Земли. «Мы рассчитали траекторные характеристики для космических объектов диаметром от 200 до 50 метров, состоящих из железа, льда или каменных пород, таких как кварц и лунный грунт. Модель показывает, что Тунгусское тело не могло состоять из камня или льда, поскольку низкая прочность этих внутренне неоднородных материалов, в отличие от железа, приводит к быстрому разрушению таких тел в атмосфере», — рассказал руководитель проекта Сергей Карпов, доктор физико-математических наук, профессор Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ.
Помимо этого, предложенная модель учитывала изменение траектории движения космического тела в зависимости от аэродинамического сопротивления, угла и скорости входа в атмосферу, свойств материала тела и его прохождения через различные слои атмосферы. Основываясь на результатах моделирования, исследователи показали, что Тунгусский феномен был вызван железным астероидом с наиболее вероятным размером от 100 до 200 метров. Этот астероид прошел сквозь атмосферу Земли при минимальной высоте полета 10–15 километров со скоростью около 20 километров в секунду. Он продолжил свое движение по околосолнечной орбите, потеряв около половины своей начальной массы, которая могла превышать три миллиона тонн и, сохранив при этом свою целостность.
Подобный объект мог создать ударную волну, способную вызвать падение деревьев на территории, значительно превышающей полторы тысячи квадратных километров, и не оставить на поверхности Земли никаких следов самого исходного тела. Основной вклад вносила сферическая составляющая этой ударной волны, характерная для взрыва. Расчеты показали, что ее возникновение связано с резким увеличением скорости испарения тела при приближении к эпицентру в верхних слоях тропосферы — для двухсотметрового тела — до 500 тысяч тонн в секунду из-за сильного нагрева его поверхности. Именно эта огромная масса может мгновенно расширяться в виде высокотемпературной плазмы, создавая эффект взрыва. Таким образом, колоссальные разрушения на Земле были вызваны не прямым попаданием астероида, а ударными волнами, создаваемыми при прохождении крупного космического тела в атмосфере.
Еще одна загадка Тунгусского феномена — причина пожаров, охвативших район эпицентра площадью более 160 квадратных километров. Объяснение этого явления связано с действием светового излучения высокой интенсивности, порождаемого головой болида с температурой поверхности свыше 10 тыс. градусов на минимальной высоте полета.
Исследования в этом направлении продолжаются. Ученым предстоит выяснить еще ряд вопросов. К ним, в частности, относятся расчеты амплитуды ударной волны в районе эпицентра в разных условиях и изменение температуры поверхности астероида на длине траектории, развитие во времени процесса прохождения тела в атмосфере, включая его разрушение.