Виктор Журавлев - История продолжается (Проблема Тунгусского метеорита в 80-х годах)
Ядерная зима и Тунгусская катастрофа
В начале 60-х годов К. П. Флоренский и другие исследователи старшего поколения избегали термина "Тунгусская катастрофа", а если иногда были вынуждены его упоминать, то приводили только в кавычках - он казался излишне эмоциональным, "ненаучным". Но к началу 80-х годов грозное слово "катастрофа" перестало быть достоянием только поэтов и журналистов. Оно замелькало и в научных статьях, появилось на обложках академических монографий. "Теория катастроф", физика катастрофических явлений, "ядерная катастрофа", "экологическая катастрофа"... В 80-х годах научный интерес к Тунгусскому событию 1908 года приобретает новую грань - его начинают рассматривать как достаточно хорошо изученную модель катастрофического явления на нашей планете. Так, коллектив американских ученых из исследовательского центра НАСА проанализировал оптико-атмосферные аномалии 1908 года, рассмотрел возможные многолетние последствия Тунгусской катастрофы и поставил вопрос о его аналогах в истории Земли. Руководитель этого коллектива Р. Тюрко обратил, например, внимание на то, что сразу после Тунгусского падения температура Северного полушария стала постепенно понижаться относительно Южного. Этот многолетний процесс был "поддержан" вулканическими извержениями, в результате чего в течение десяти лет среднегодовая температура Северного полушария была ниже на величину, менявшуюся от 0,1 до 0,3 градуса. Это немало - если учесть, что изменение среднегодовой температуры нашей планеты на четыре градуса означает необратимую климатическую катастрофу. Р. Тюрко и его соавторы рассмотрели Тунгусское явление как модель более мощных катастроф, вызванных столкновением Земли с космическими телами, которые могли вызывать необратимые изменения климата и биосферы планеты в прошлом (изменение системы циркуляции циклонов, гибель растительности, вымирание динозавров). Подобные результаты в наше время может дать ядерная война. В 80-х годах советские и американские ученые промоделировали на вычислительных машинах ее возможные последствия. Возник новый термин: "ядерная зима". Он означает экологическую катастрофу, которая может разразиться из-за безумия милитаризма. Результаты, полученные при моделировании такой катастрофы, были опубликованы академиком К. Я. Кондратьевым и его соавторами С. Н. Байбаковым и Г. А. Никольским в журнале "Наука в СССР" и других изданиях, При анализе "ядерной зимы" они воспользовались и данными послевоенного этапа исследования Тунгусской катастрофы. Советские специалисты по экологии и геофизике не соглашались с некоторыми выводами американцев. Противоречия касались, например, расчетов количества окислов азота, которые могли бы возникнуть при катастрофе. По мнению американских исследователей, при пролете гигантского болида 1908 года возникло 30 миллионов тонн окислов азота. Столько же, считали американцы, возникнет в атмосфере при взрыве 6000 мегатонных водородных бомб. Но мы знаем, что внедрение такого количества ядовитых газов в 1908 году (если, конечно, оно действительно имело место) не вызвало катастрофических последствий в масштабе планеты. Не следует ли из этого, что ядерная война не приведет к опасному отравлению атмосферы окислами азота?- спрашивали советские ученые. По их мнению, американские коллеги допустили ошибку, которая имеет, как сказано в статье Кондратьева и его соавторов, не только физико-химический, но и политический аспект. Причиной этой ошибки явилась нереальная физическая модель Тунгусского тела, которое американские ученые представляли по теории академика Г, И. Петрова (рыхлый снежный ком). Возражая против такой модели, академик К. Я. Кондратьев ссылался на недавнюю статью чехословацкого астронома 3. Секанина, доказавшего, что проникновение рыхлого тела в глубь атмосферы невозможно. Впрочем, статья Секанина лишь повторяла доводы Ф. Зигеля, высказанные еще в начале 60-х годов. Хотя статья Зигеля в то время не была опубликована, его аргументы были хорошо известны специалистам. Историк не может не обратить внимания на то, что к 80-м годам нашего века наука о Тунгусском феномене оказалась в ситуации, когда выбор той или иной физической модели явления может иметь далеко идущие последствия - не только практические, но даже социально-политические!
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?"
