Tunguzská katastrofa
Letos uplynulo 90 let od události, která se odehrála na počátku století nad centrální částí Sibiře, a která není dodnes dostatečně vysvětlena a vyvolává všelijaké spekulace. Jako meteor byl tento úkaz viditelný z rozsáhlého území. Těleso explodovalo v atmosféře a nebyl nalezen žádný kráter ani žádné meteority. První vědeckou výpravu do této oblasti uskutečnil až v roce 1927 Leonid Kulik. Doposud bylo na toto téma zveřejněno velké množství prací, z kterých vyplývá, že se pravděpodobně jednalo o malou kometu nebo asteroid.
Geografie území
Jev se odehrál v centrální části Sibiře, zhruba 700 km severozápadně od jezera Bajkal a 70 km severně od města Vanavara. Je pojmenován podle řeky Podkamenaja Tunguska. Tato oblast je mírně zvlněná, výškové rozdíly jsou zde kolem 100 m. V nižších částech jsou močály hluboké až 25 metrů nebo rašeliniště, vyvýšené části jsou porostlé lesy. Lesním ekotypem je zde tajga, tedy smíšené jehličnaté a listnaté lesy.
Geologicky oblast patří do svrchního paleozoiku nebo spodního mesozoiku. Převažují basalty staré 200 miliónů let. V blízkosti epicentra je dávno vyhaslá sopka Stojkovičova hora. Celá oblast je ohraničena dvěma říčkami širokými zhruba 10 metrů - na severu je to Kimča a na jihu Kušma. Asi 3 km jihovýchodně od předpokládaného epicentra výbuchu je jeden z vrcholků Farringtonovy hory, jehož poloha je přesně známa: 60o 55m 01s S šířky a 101o 56m 55s V délky.
Sibiř je proslulá výraznými sezónními kontrasty. V červenci a srpnu, kdy se konají vědecké expedice, jsou zde teplé až horké dny. Návštěvníci jsou uchváceni krásnou nedotčenou přírodou. Idyla ráje je narušena pouze moskyty a občasnými lesními požáry. V zimě zde teploty klesají na -40 až -50 oC.
Samotný jev
K samotné události došlo 30. června 1908. Bolid přiletěl z jihovýchodu, přičemž proletěl v atmosféře dráhu zhruba 1000 km dlouhou. Zářil téměř jako Slunce a zanechal za sebou prachovou stopu.
Nadzvukovou rychlostí způsobil rázovou vlnu. Byl viditelný a slyšitelný na území o průměru asi 1500 km. Na konci své dráhy explodoval ve výšce 5-10 km nad tajgou. Podle seizmických záznamů byl odhadnut čas exploze na 0h 13m 35s _ 5s UT.
Exploze způsobila vznik ohnivého sloupu a obrovského oblaku kouře, který vystoupil do výšky desítek kilometrů. 25 km od místa výbuchu byli sraženi k zemi 2 kočovníci a nakrátko ztratili vědomí. Ve městečku Vanavara byly lehce poškozeny domy a lidé byli ohlušeni. Žhavá tlaková vlna byla bolestivá i v této vzdálenosti. Nebylo prokázáno, že by někdo byl zabit.
Vzhledem k velmi řídkému osídlení bylo velmi těžké získat důvěryhodná svědectví o úkaze. Jen velmi málo lidí bylo schopno podat užitečné informace. Navíc první z nich byly vyzpovídáni až v roce 1924 a někteří až v roce 1974. Celkem bylo vyslechnuto 650 lidí.
Efekty úkazu
Mimo epicentrum
Tlaková vlna exploze zasáhla povrch a způsobila zemětřesení o síle 5. stupně Richterovy stupnice, které bylo zaznamenáno řadou vzdálených stanic. Pozdější analýzy těchto záznamů umožnily stanovit okamžik úkazu a odhadnout energii exploze. Exploze také vygenerovala několik cyklů nízkofrekvenčních zvukových vln (tzv. Air Pressure Waves) s frekvencemi od 3 mHz do 30 mHz, které byly zachyceny šesti stanicemi v Anglii.
Následující noc nebyla prakticky v celé Evropě tmavá. Obloha byla pokryta svítícím oblakem. Lidé viděli sněhově bíle, růžově, oranžově, zlatě, červeně i zeleně zbavenou oblohu. Někteří tvrdili, že byli schopni při jejím světle číst i noviny či fotografovat bez blesku. To se opakovalo i během následujících dvou nocí. Tyto jevy byly pravděpodobně způsobeny atmosférickým prachem. Další souvisí s prachovými částicemi pohybujícími se s explodujícím tělesem. Existuje jedno hlášení pozorování podobného jevu v noci před explozí. Dále jsou zde pozorování z kritického dne, kdy byly pozorovány neobvyklé halové jevy na obloze v okolí Slunce. Američtí astronomové hlásili, že průzračnost oblohy se v následujících týdnech zhoršila.
Rychlé pokrytí oblastí západně od místa exploze prachovým oblakem by bylo možné vysvětlit v případě, že se jednalo o kometu, která přilétla ze směru od Slunce. Ovšem není jisté, zda by kometárního prachu bylo dostatek, aby způsobil takovéto efekty. V případě asteroidu, který "veze" na svém povrchu vrstvu regolitu se zase nezdá být pravděpo-dobné, že by se tento prach dostal tak brzo nad Evropu. Je velkou smůlou, že jeden astronom, který prováděl danou noc spektroskopická pozorování, je ukončil kvůli světelnému znečištění atmosféry. Z pořízených spekter by bylo možno rozlišit mezi kometárním a asteroidálním materiálem. Pro kometu "hlasuje" ještě vznik polární záře několik hodin před explozí, která by mohla být způsobena iontovým kometárním ohonem mířícím před kometu letící od Slunce.
Kromě těchto úkazů způsobilo těleso ještě vznik perturbací v magnetickém poli Země, které zaznamenala stanice v Irkutsku (900 km od místa exploze). Perturbace se objevily 3 minuty po samotné explozi a trvaly 4-5 hodin.
V epicentru
Prvním efektem exploze nad tajgou byl intenzivní záblesk viditelného a infračerveného záření, který zapálil les. Po několika desítkách sekund jej následovala tlaková vlna, která pravděpodobně požár uhasila a pokácela stromy na velké oblasti. Obecně pokácené stromy ležely korunami směrem od epicentra výbuchu. Po důkladnější analýze jednotlivých směrů pádů stromů bylo možno udělat 3 závěry:
- stromy v oblasti přímo pod explozí zůstaly stát "oholené" o své větve (jako telegrafní sloupy)
- vnější hranice pokácené oblasti má tvar motýlích křídel a je symetrická podle pravděpodobného směru příletu bolidu (azimut 125o)
- stromy v "motýlích křídlech" neleží přímo směrem od epicentra - zřejmě byly sraženy zároveň tlakovou vlnou exploze a rázovou vlnou nadzvukově letícího tělesa.
Vnější hranice pokácené oblasti prochází ve vzdálenosti do 15 do 35 km od epicentra v závislosti na členitosti terénu. Celkem byl pokácen les na ploše 2150_50 km2.
Fyzické pozůstatky
Žádné makroskopické pozůstatky tělesa nebyly nalezeny, tedy Tunguzský meteorit neexistuje. V oblasti byly nalezeny submilimetrové kuličky, z nichž ovšem většina je pozemského původu, malá část pochází z nepřetržitého přítoku meziplanetárního prachu na Zemi a jen nepatrné množství by mohlo pocházet z tunguzského bolidu. Elementární složení spíše odpovídá kometárnímu materiálu - významný přírůstek ve vrstvě kolem roku 1908 byl nalezen u bromu, olova, železa, rubidia, niklu a iridia.
Někteří autoři tvrdí, že podobné prvky nalezli v antar-ktickém ledu, ovšem ve stejných vrstvách grónského ledu nic nalezeno nebylo. Podobně dopadlo hledání přítomnosti NO v ledu z Grónska. V případě, že se jednalo o kometu, výpočty naznačují, že během jejího průchodu atmosférou se mělo uvolnit kolem 30-ti miliónů tun tohoto plynu. Ve vzorcích sebraných z kmenů stromů, které přežily katastro-fu, byly naopak nalezeny vyšší koncentrace typických meteorických prvků ve vrstvách odpovídajících roku 1908.
Při hledání meteoritu je nutné také vzít v úvahu fakt, že oblast epicentra je ze 70% pokryta močály a rašeliništi, tedy případné dopadlé těleso se může nacházet na jejich dně. Je také možné, že energie uvolněná při explozi způsobila vypaření celého tělesa s výjimkou jemného prachu, který postupně sedimentoval.
Parametry bolidu
Odhad jednotlivých kvantitativních charakteristik bolidu je z důvodu nedostatku kvalitních záznamů obtížný. Proto se také údaje jednotlivých autorů liší. Hodnoty uvedené níže jsou obecně vypočtené z pozorovaných dat.
Z pozorování vyplývá, že těleso přiletělo od východu nebo jihovýchodu, většina autorů uvádí azimut v rozsahu 104-127o, nejčastěji je citována hodnota kolem 123o. Sklon dráhy je odhadován v intervalu mezi 15 a 40o, nejpravděpo-dobnější hodnota je zhruba 20o. Rovněž rychlost tělesa je v širokém rozsahu hodnot, z pozorování vyplývá rychlost asi 7,5 km/s. Vstupní rychlost do atmosféry se odhaduje na 22-30 km/s. Poloha epicentra byla stanovena na základě analýzy směrů ležících stromů - nejlepší odhad uvádí hodnotu 60o 53m 9s_6s severní šířky a 101o 53m 40s_13s východní délky (chyba odpovídá v obou souřadnicích 185 metrům). Energie exploze je nejlépe určený parametr (ze záznamů seizmických a tlakových vln) 1016-1017 J, což odpovídá 2,5 - 25 Mtunám TNT. Hmotnost tělesa se odhaduje na 105-106 tun. Jeho rozměry pak vycházejí podle typu tělesa (hustota 8000 kg/m3 pro železo, 3000 kg/m3 pro kamenné těleso nebo 500 kg/m3 pro kometární materiál) v rozmezí od 38 do 95 metrů.
Původ tělesa
A) Kometa
Tuto hypotézu podporují 4 argumenty:
1) nebyly nalezeny meteority
2) rozložení prachu způsobující světlé noci v následu-jících dnech
3) zvýšená koncentrace typických kometárních prvků v oblasti epicentra
4) polární záře
Proti - zejména argument, jak by se mohla kometa dostat tak hluboko do atmosféry.
Podezřelé komety - Mrkos, 7P/Pons-Winnecke, 2P/Encke
B) Asteroid
hlavní argumenty pro:
1) opět nedostatek meteoritů - v případě kamenného asteroidu, který se rozpadl na centimetrové fragmenty, ty se rozptýlily na ploše o průměru 2 km2 a během zim nepřežily procesy mrznutí-tání
2) průnik relativně hluboko do atmosféry
C) Přirozená nukleární bomba
modifikace kometární hypotézy - tlaková vlna v oblasti těsně před brzdícím tělesem způsobí teploty a tlaky nezbytné pro termonukleární reakci vodíku (jak z komety, tak z atmosféry). Protiargument (kdyby to vůbec bylo možné) - velmi malé množství uvolněné energie.
D) Antihmota
Těleso z antihmoty anihiluje s normální hmotou v zemské atmosféře. Argumenty proti:
1) nálezy meteorických částeček
2) světlé noci a halové jevy v okolí Slunce
3) žádné těleso z antihmoty nebylo dosud pozorováno
4) takové těleso by interagovalo se slunečním větrem dříve, než by se setkalo se Zemí
5) podle výpočtů by vůbec nebyl pozorován bolid
E) Černá díra
Menší černé díry by mohly vzniknout při Big Bangu. Černá díra o hmotnosti 1017-1019 kg a poloměru několika nanometrů by (podle autora hypotézy) vytvořila rázovou vlnu a provrtala zemský povrch v místě pod epicentrem, přičemž by na opačné polokouli (Atlantik) opět vyletěla a pokračova-la ve svém letu prostorem. Proti hovoří neexistence podobných jevů v místě vynoření, existence meteorických částeček, světlé noci a dosud nepozorovaná takováto černá díra. Navíc její průchod zemským nitrem by zřejmě způsobil mnohem větší seizmickou činnost, než byla pozorována.
F) Koronální oblouky
Oblouk slunečního magnetického pole mohl oddělit magnetickou smyčku, která by vyvrhla plasmu do meziplanetárního prostoru a ta by se střetla se zemskou atmosférou. V jisté hloubce uvnitř atmosféry by plasma rekombinovala na atomy a uvolnila se ionizační energie. Hypotéza není podložena fyzikálně. Není jasné, proč by plasma nereagovala se zemským magnetickým polem a proč by svou energii neztratila zářením ještě cestou k Zemi.
G) Cizí kosmická loď
Tato hypotéza má výhodu v tom, že ji téměř nelze vyvrátit. Nejsou známy typické hmotnosti, rychlosti ani pohonné systémy takovýchto lodí, proto by mohly působit všechny popsané efekty. Nevyvratitelnost ji vyřazuje z vědeckých teorií.
Závěr
Tunguzský případ byl způsoben bolidem s hmotností od stovek tisíců po milión tun. Jednalo se s největší pravděpodobností o kometu nebo asteroid. Ve prospěch obou možností byla napsána řada prací a jistě spousta dalších ještě napsána bude. Výzkumy se nadále budou zabývat izotopickou analýzou vzorků z oblasti (půdy, stromů a rašeliny), modelováním průletu tělesa atmosférou a jeho exploze, modelováním jednotlivých efektů, výzkumem ekologických a magnetických efektů, atmosférických anomálií i světlých nocí. Pomoci vysvětlit tuto událost by měl i pokrok v porozumění původu, dynamiky a vlastností komet a asteroidů. .
k ZA 21
na Vesmírnou Odyseu
k ZA