Санаторий
Шрифт:
Новый след — иридий
В 1983 году было опубликовано сообщение американского исследователя Р. Ганапати об обнаружении им в колонках льда, взятых в Антарктиде, аномального слоя, содержащего пыль с повышенной концентрацией ряда металлов. Среди них наибольший интерес представлял редкий металл — иридий, содержание которого в космическом веществе в 100–1000 раз больше, чем в земных горных породах. В слое льда, лежащем на глубине 10 метров, пылевые частицы содержали иридия в шесть раз больше, чем в слоях, расположенных выше и ниже. Датировка образца, проведенная Ганапати, говорила, что запыленный лед образовался в 1912 году. Возможный разброс составлял 4 года, т. е. пыль, обогащенная иридием, могла попасть в ледник в период между 1908 и 1916 годами. Ганапати опубликовал заключение, что обнаружено вещество Тунгусского метеорита, которое было занесено в Антарктиду. Будучи плохо осведомлен (как и многие другие ученые на Западе) о современном состоянии проблемы Тунгусского
Несмотря на то, что оценка массы в десятки раз превышала оценки, сделанные аэродинамиками на основе карт вывала леса, а представление о падении каменного метеорита противоречило всем данным послевоенного этапа исследования района катастрофы, пресса всего мира, включая и советскую, широко разрекламировала этот, в общем-то скромный результат. В газетах 1983 года появились заголовки: “Следы Тунгусского метеорита найдены под льдом Антарктиды!”, “Разгадка близка” и т. п.
Авторы этих статей приводили следующие аргументы. Аномалии иридия и других металлов платиновой группы, резко выделяющиеся на фоне более типичных для Земли элементов, в последние годы все чаще обнаруживались учеными в некоторых пластах древних геологических эпох. В нескольких случаях в эпохи, “помеченные” такой аномалией, происходили крупные, катастрофические перемены в истории Земли. Например, вымирание динозавров. Поскольку иридий — метка космического вещества, представлялось правдоподобным объяснение подобных катастроф вторжением гигантских космических тел — комет, астероидов.
В 1985 году в журнале “Наука в СССР” была напечатана статья Н. В. Васильева, в которой давалась оценка новой сенсации. Отмечая, что результат, полученный Ганапати, представляет большой интерес для исследователей космической пыли, Васильев предостерегал от преждевременных выводов в отношении связи этой находки с Тунгусским метеоритом. В 1912 году произошло грандиозное извержение вулкана Катмай, выбросившего в атмосферу гораздо больше пыли, чем Тунгусский взрыв. Не связана ли обнаруженная аномалия с этой пылью? Есть ли такая аномалия в других ледниках? И, наконец, если она действительно порождена Тунгусским взрывом, то естественно ожидать, что в районе эпицентра этого взрыва и вообще в Сибири будет обнаружено более интенсивное загрязнение иридием и другими платиноидами.
Данные спектрохимических и нейтронно-активационных анализов, проводившихся в 60-х и 70-х годах, не давали ответа на этот вопрос, т. к. определение иридия в природных объектах требовало специальной методики. Поэтому в 1985 году из Томска в Москву были посланы послойные пробы торфа специально для анализов на иридий. Анализы, проведенные в Институте геохимии и аналитической химии имени Вернадского при участии сотрудников Комитета по метеоритам, подтвердили присутствие иридиевой аномалии в слое торфа, включающего 1908 год. Однако по абсолютной величине аномалия платиноидов в районе эпицентра Тунгусского взрыва не превышала аномалию в Антарктиде! Что бы это значило?
По мнению проводившего эти исследования химика-аналитика М. Назарова, одновременно с падением Тунгусского метеорита на Землю выпало огромное количество космической пыли, равномерно распределенной ветрами впоследствии по поверхности планеты. Само тело, очевидно, имело иной состав, чем сопровождавшее его пылевое облако. Оно по-прежнему оказалось неуловимым для спектроскопов исследователей!
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 10 17джоулей, 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.