Durch einen glücklichen Zufall sauste ein millionenschwerer Körper tangential zur Erde
Am Morgen des 30. Juni 1908 ereignete sich hoch am Himmel in der Nähe des Flusses Podkamennaya Tunguska in Westsibirien eine grandiose Explosion. Dieses Phänomen ging als Fall des Tunguska-Meteoriten in die Geschichte der Naturwissenschaften ein. In einem Interview mit dem Journalisten Nikolai DROZHKIN, dem Preisträger des Staatspreises der UdSSR, Spezialist für Gasdynamik, Wärmeübertragung und Wärmeschutz von Flugzeugen, Kandidat für physikalische und mathematische Wissenschaften, Akademiker der nach V. I. K. E. Tsiolkovsky Ivan MURZINOV.
Ivan Murzinov: "Die Kollision der Erde mit einem Weltraumkörper mit einem Durchmesser von mehr als 10 Kilometern bedroht die Existenz der menschlichen Zivilisation." Foto aus dem Archiv des Autors
Ivan Nikitievich, der Fall des Tunguska-Meteoriten ist ein Ereignis vor mehr als einem Jahrhundert, aber das Interesse an diesem Thema bleibt bestehen und zieht Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen an. Was ist los?
- Es ist kein Zufall, dass das Problem des Tunguska-Meteoriten weiterhin relevant ist. Der Hauptgrund ist, dass bis heute viele Fragen nicht beantwortet wurden, obwohl es eine Vielzahl von Veröffentlichungen gibt. Ungefähr 30% der Forscher glauben, dass es sich um einen Meteoriten asteroiden Ursprungs handelt. Dieselbe Zahl gibt an, dass die Erde auf einen Kometen gestoßen ist, und weitere 40% stellten eine Vielzahl von Hypothesen auf, darunter auch fantastische. Leider gibt es zu diesem einzigartigen Phänomen noch keinen gemeinsamen Standpunkt.
In letzter Zeit ist jedoch ein weiterer Faktor aufgetreten. Überall auf der Welt wurde die Gefahr erkannt, die die Menschheit bedroht, die mit dem Fall kosmischer Körper auf die Erde verbunden ist - zerstörerische Stoßwellen, Wärmestrahlung, Brände, Störungen der Atmosphäre und mit dem Fall auf die Erde - seismische Wellen, Kraterbildung, Tsunamis … Die Gefahr wird durch den Fall kosmischer Körper vervielfacht am Standort von Kernkraftwerken, Lagereinrichtungen für radioaktive Abfälle, Wasserbauten, Chemiefabriken und anderen Anlagen. Heute ist allgemein anerkannt, dass die Kollision der Erde mit einem Weltraumkörper mit einem Durchmesser von mehr als 10 Kilometern die Existenz der menschlichen Zivilisation bedroht. Körper mit einem Durchmesser von mehreren zehn Metern können jedoch große Schäden verursachen. Ich möchte Sie daran erinnern, dass am 15. Februar 2013 infolge des Sturzes des Tscheljabinsker Meteoriten mit einem Durchmesser von etwa 20 Metern mehr als 1600 Menschen verletzt wurden.und der materielle Schaden betrug ungefähr eine Milliarde Rubel.
Daher wird dem Problem der Meteoritensicherheit ernsthafte Aufmerksamkeit gewidmet. Um der Meteoritengefahr erfolgreich zu widerstehen, muss man den gesamten Komplex physikalischer Prozesse, die mit dem Fall kosmischer Körper einhergehen, gut verstehen. Aus diesem Grund ist es wichtig, eine umfassende Untersuchung und Untersuchung aller Faktoren durchzuführen, die im Hinblick auf das Ausmaß der Stürze der Meteoriten Tunguska und Tscheljabinsk einzigartig sind.
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Bitte erinnern Sie mich an die wichtigsten Fakten zum Tunguska-Phänomen
- Ich werde mit den Definitionen beginnen. Die folgenden Begriffe werden akzeptiert: "Meteoroid", "Meteor", "Feuerball", "Meteorit". Ein Meteorit ist ein kleiner Weltraumkörper, der mit einer Geschwindigkeit von 11 bis 73 Kilometern pro Sekunde in die Erdatmosphäre eindringt. Meteor - das Phänomen des Blitzes und Glühens eines Meteoriten in der Atmosphäre. Außergewöhnlich helle Meteore werden Feuerbälle genannt. Ein Meteorit ist ein gefallener kosmischer Körper, der auf der Erde gefunden wird.
So wurde am Morgen des 30. Juni 1908 in einem weiten Gebiet über Ostsibirien der Flug eines blendend hellen Feuerballs und seine grandiose Explosion hoch am Himmel in der Nähe des Flusses Podkamennaya Tunguska beobachtet. In diesem Fall ist "Explosion" eine intensive Freisetzung der kinetischen Energie eines Meteoriten in der Atmosphäre aufgrund seiner Fragmentierung und Verzögerung von Fragmenten.
Infolge der Explosion, deren Geräusch in einer Entfernung von mehr als 1000 Kilometern vom Epizentrum auf einer Fläche von mehr als 2000 Quadratkilometern zu hören war, wurden jahrhundertealte Bäume vollständig gefällt, und an einer Stelle mit einem Durchmesser von 20 Kilometern tobte ein Waldbrand. Auf einer Fläche von über 3 Millionen Quadratkilometern wurde ein Erdbeben der Stärke bis zu 5, das durch eine Druckwelle verursacht wurde, festgestellt, und eine Luftstoßwelle umkreiste den Globus.
Mit dem Flug des Tunguska-Meteoriten sind eine Reihe anomaler Phänomene verbunden: ein lokaler Magnetsturm, der fast 1000 Kilometer vom Epizentrum in Irkutsk entfernt aufgezeichnet wurde; Zischen-Pfeifen, das gleichzeitig mit dem Flug des Meteoriten zu hören ist, wenn die Schall- und Stoßwellen den Betrachter noch nicht erreicht haben; In der Nacht vom 30. Juni bis 1. Juli 1908 wurde in Mittelsibirien, dem europäischen Teil Russlands und Westeuropas nördlich der Linie Taschkent - Simferopol - Bordeaux und in der Länge vom Atlantik bis Krasnojarsk praktisch keine Dunkelheit festgestellt, glühende Wolken wurden hoch am Himmel beobachtet.
Der Akademiker der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften Nikolai Vasiliev, der seit Jahrzehnten am Tunguska-Meteoriten forscht, stellte in seiner Monographie fest: "… heute können wir mit voller Verantwortung feststellen, dass die kosmische Substanz, die garantiert mit der Substanz des Tunguska-Meteoriten identifiziert werden kann, noch nicht gefunden wurde." … Und dies ist eines der Hauptgeheimnisse des Tunguska-Meteoriten, da seine Masse nach verschiedenen literarischen Quellen etwa eine Million Tonnen beträgt! Und die Tatsache, dass der Tunguska-Bolide als Meteorit bezeichnet wird, ist nur eine Hommage an die Geschichte.
Und welche Recherchen und Studien des Tunguska-Meteoriten wurden organisiert?
- Der Pionier, Enthusiast und Organisator der Meteoritensuche war Leonid Alekseevich Kulik, ein Leningrader Meteorologe, Autor zahlreicher Veröffentlichungen und Expeditionsleiter zum Katastrophenort in den Jahren 1927-1939. Er entdeckte und untersuchte zuerst das Epizentrum der Explosion, den Ort des Fällen und Verbrennens von Bäumen und machte die Wissenschaft auf dieses Problem aufmerksam.
Die erste wissenschaftliche Nachkriegsexpedition zum Ort der Ereignisse wurde 1958 vom Meteoritenausschuss der Akademie der Wissenschaften der UdSSR organisiert. Gleichzeitig wurde in Tomsk die "Umfassende Amateur-Expedition zur Untersuchung des Tunguska-Meteoriten" ins Leben gerufen, die später zum Kern der Kommission für Meteoriten und Weltraumstaub der sibirischen Abteilung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR wurde.
Mehr als hundert der unterschiedlichsten Theorien, Hypothesen und Versionen wurden aufgestellt. Eine Übersicht über sie findet sich in der Monographie von A. I. Voitsekhovsky und V. A. Romeiko "Tunguska Meteorit", 2008. Das Tunguska-Phänomen ist jedoch so vielfältig, dass keine der Hypothesen alle Fragen beantwortet.
Was ist das Wesentliche Ihrer Hypothese?
- Kurz gesagt kann der Ausgangspunkt der Hypothese in einem Satz zusammengefasst werden: Nicht alle Meteoroiden, die in die Erdatmosphäre eintreten, fallen auf ihre Oberfläche. Einige von ihnen fliegen vorbei, das heißt, sie dringen in die Atmosphäre ein und fliegen wieder in den Weltraum. Vorbeiflugbahnen sind aus Beobachtungen einiger Feuerbälle bekannt.
Ob die Flugbahn eines Vorbeiflugs oder eines großen Meteoriten auf die Erde fällt, wird hauptsächlich durch den Winkel seines Eintritts in die Atmosphäre in einer Höhe von 100 Kilometern bestimmt. Untersuchungen haben gezeigt, dass es einen kritischen Winkel von 9 Grad gibt. Bei großen Werten fallen alle Meteoroiden auf die Erde. Bei niedrigeren Werten sind abhängig vom ballistischen Koeffizienten und der Geschwindigkeit des Meteoriten Flugbahnen möglich, die sowohl die Erdoberfläche durchqueren als auch mit dieser schneiden.
Nach dem Eintritt in die Atmosphäre wird der Flug großer Meteoroiden mit einer nahezu konstanten Geschwindigkeit bis zu einer Höhe von 30 Kilometern fortgesetzt, da der Widerstand der verdünnten oberen Atmosphäre gering ist. Der Luftdruck an der Stirnfläche steigt jedoch schnell an. Bei einer Geschwindigkeit des Meteoriten von 20 Kilometern pro Sekunde erreicht dieser Druck 30 Atmosphären in einer Höhe von 35 Kilometern und 70 Atmosphären in einer Höhe von 30 Kilometern.
Studien an Meteoroiden zeigen, dass sie eine geringe Festigkeit haben und bei Erreichen der Druckschwellen in viele Fragmente unterschiedlicher Größe zerfallen. Kleine Fraktionen des Meteoriten haben einen insgesamt größeren Widerstand und werden stark gehemmt, wodurch ihre kinetische Energie an die Luft abgegeben wird. Und das Phänomen der Freisetzung einer großen Energiemenge in einem begrenzten Volumen in kurzer Zeit ist eine Explosion.
Die kinetische Energie des Meteoriten ist enorm. Bei einer Meteoritengeschwindigkeit von 20 Kilometern pro Sekunde hat jedes Kilogramm seiner Masse eine Energie, die 50 Kilogramm TNT entspricht. Nach verschiedenen literarischen Quellen wird die Masse des Tunguska-Meteoriten auf bis zu 1 Million Tonnen geschätzt, und die Explosionskraft entspricht mehr als 1000 Atombomben, die auf die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki abgeworfen wurden.
Was können Sie über das Zeugnis von Augenzeugen des Tunguska-Phänomens sagen? Können Sie damit die Parameter der Flugbahn definieren?
- Aufgrund von Umfragen, die mit einem langen Zeitintervall durchgeführt wurden, wurde eine große Menge an Faktenmaterial gesammelt, das oft widersprüchlich ist, aber es gibt kein anderes. Lassen Sie uns einen unserer Meinung nach sehr wichtigen Auszug aus der Zeitung "Sibirien" vom 2. Juli 1908 zitieren: "… am 17. Juli morgens (alter Stil) zu Beginn von 9 Uhr beobachteten wir ein ungewöhnliches Naturphänomen. Im Dorf Nischne-Karelinski sahen die Bauern im Nordwesten, ziemlich hoch über dem Horizont, einige extrem starke (es war unmöglich zu sehen) einen Körper, der von einem bläulich-weißen Licht glühte und sich 10 Minuten lang von oben nach unten bewegte. Der Körper wurde in Form einer "Pfeife" dargestellt, das heißt zylindrisch … Der Himmel war wolkenlos, nur nicht hoch über dem Horizont auf derselben Seite, auf der der leuchtende Körper beobachtet wurde, es gab eine wahrnehmbare kleine dunkle Wolke. Es war heiß und trocken. Annäherung an die Erde (Wald),Der glänzende Körper schien verschwommen zu sein, aber an seiner Stelle bildete sich eine riesige Rauchwolke und ein extrem starkes Klopfen war zu hören, als ob es von großen fallenden Steinen oder Kanonenfeuer herrührte. Alle Gebäude zitterten. Zur gleichen Zeit begann eine undefinierte Flamme aus der Wolke zu platzen. Alle Dorfbewohner flohen panisch auf die Straße …"
Und welche Informationen können aus dieser Notiz extrahiert werden?
- Das Dorf Nizhne-Karelinskoye liegt 465 Kilometer vom Epizentrum der Explosion entfernt. Dies bedeutet, dass die Bewohner aufgrund der Krümmung der Erdoberfläche nur sehen konnten, was höher als 17 Kilometer über dem Epizentrum lag. Sie beobachteten das Phänomen der Explosion und ihre Folgen ziemlich hoch über dem Horizont. Dies widerlegt die in der Literatur akzeptierte Explosionshöhe von 7–10 Kilometern.
Eine riesige Rauchwolke zeigt an, dass der Wald durch die Strahlung der feurigen Wolke Feuer gefangen hat. Und die oben erwähnte kleine Wolke ist nichts anderes als die Teile des fliegenden Tunguska-Meteoriten, die nach der Explosion übrig geblieben sind. Das heißt, es hörte nicht auf zu existieren, sondern flog weiter weg!
Wie erklären Sie die anomalen Phänomene, die mit dem Flug des Meteoriten verbunden sind?
- In der Nacht vom 30. Juni bis 1. Juli 1908 kam es in Westsibirien, dem europäischen Teil Russlands und Westeuropas, praktisch nicht zu Nachtdunkelheit, glühende Wolken wurden hoch am Himmel beobachtet. Eine ähnliche Situation ergab sich nach dem Ausbruch des Krakatoa-Vulkans, als eine große Menge Asche in die Atmosphäre geworfen wurde.
Natürlich könnte eine Explosion des Tunguska-Meteoriten in großer Höhe zu einer gründlichen Bestäubung der oberen Atmosphäre führen. Kleine Bruchteile könnten in 15 bis 20 Stunden über große Entfernungen vom Wind weggeblasen werden, aber nicht zu weit nach Westeuropa. Im Nordosten Sibiriens wurde keine weiße Nacht nach der Explosion beobachtet. Dies deutet darauf hin, dass in großen Höhen auf der Nordhalbkugel ein Nordostwind vorherrschte.
Betrachten wir nun die hypothetische Flugbahn eines Meteoriten (oder seiner Fragmente) hinter dem Epizentrum der Explosion. Der Meteorit erreichte den Atlantik in wenigen Minuten, hinterließ eine Staubwolke und schuf Bedingungen für eine weiße Nacht in dem weiten Gebiet Eurasiens.
In Bezug auf die weiße Nacht schrieb der dänische Astronom Kool bereits am 4. Juli 1908 in Verfolgung: "… es wäre wünschenswert zu wissen, ob in letzter Zeit in Dänemark oder anderswo kein sehr großer Meteorit aufgetaucht ist."
Lassen Sie uns auf zwei weitere Tunguska-Anomalien eingehen, die noch keine eindeutige Erklärung erhalten haben.
Einige Minuten nach dem Durchgang des Meteoriten zeichneten Magnetometer in Irkutsk (etwa 900 Kilometer vom Epizentrum entfernt) einen lokalen Magnetsturm auf, der mehrere Stunden andauerte. Magnetische Stürme treten auf, wenn sich der Fluss geladener Teilchen von der Sonne zur Erde aufgrund ihrer Rotation und instationären Kernprozesse stark ändert.
Hinter dem in der Atmosphäre fliegenden Tunguska-Meteoriten bildet sich ein Hochtemperaturpfad mit einer extrem hohen Dichte geladener Teilchen. Berechnungen zeigen, dass der Fluss dieser Partikel durch die Nachlaufquerschnitte sogar den Fluss der Partikel von der Sonne durch den Erdquerschnitt übersteigt. Daher ist es nicht verwunderlich, dass der Tunguska-Meteorit einen lokalen Magnetsturm verursachte. Übrigens werden lokale Magnetstürme aufgezeichnet, wenn Raketen vom Baikonur-Testgelände in einer Entfernung von etwa 800 Kilometern abgefeuert werden. Dies ist auf die Emission einer großen Menge geladener Teilchen in die Atmosphäre durch das Raketenantriebssystem zurückzuführen.
Viele Augenzeugen stellten fest, dass der Tunguska-Meteorit elektrophonisch war …
- Dies ist der Name für helle Feuerbälle, die gleichzeitig mit ihrem Flug zischende Pfeifgeräusche abgeben, wenn Schall- und Stoßwellen den Betrachter noch nicht erreichen konnten. Solche Phänomene sind seit langem bekannt, aber es gibt noch keine zufriedenstellende Erklärung für dieses Phänomen. Eine der ersten Hypothesen der Physik von Elektrophon-Feuerbällen war die Hypothese des Astronomen I. S. Astapovich, wonach der Schall durch den Abfluss statischer Elektrizität von terrestrischen Objekten erzeugt wurde, der durch den Durchgang eines Meteoriten induziert wurde. Andere Forscher haben dieses Phänomen mit elektromagnetischen Störungen in Verbindung gebracht, ohne ihre Verbindung mit Schallwellen klar zu erklären.
Etwa ein Drittel aller Feuerbälle, die hellsten und langlebigsten, sind elektrophonisch. Diese Feuerbälle emittieren erhebliche Wärmeenergie, hauptsächlich im infraroten Wellenlängenbereich, der von der Erdoberfläche absorbiert wird. Verschiedene Bereiche der Oberfläche - Wald, Wasser, Feld - haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften und werden auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt, wobei Wärme auf die Oberflächenschicht der Luft übertragen wird, wodurch bestimmte Druckabfälle entstehen. Es gibt einen Wind, der zischende und zischende Geräusche erzeugt.
Wie sehen Sie das Bild des Tunguska-Phänomens auf der Grundlage der obigen und der bekannten Fakten?
- Am Morgen des 30. Juni 1908 trat ein riesiger Steinmeteoroid asteroiden Ursprungs mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Kilometern pro Sekunde auf einer sehr flachen Flugbahn in die Erdatmosphäre ein. Der Winkel seines Eintritts in die Atmosphäre in einer Höhe von 100 Kilometern lag im Bereich von 7 bis 9 Grad. Nachdem der Meteorit etwa 1000 Kilometer geflogen war, wurde er durch hohen Druck zerstört und explodierte in einer Höhe von 30 bis 40 Kilometern. Der Wald wurde durch Strahlung des Explosionskerns in Brand gesetzt. Stoßwellen fällten kontinuierlich Wälder an einer Stelle mit einem Durchmesser von etwa 60 Kilometern und verursachten ein Erdbeben der Stärke bis zu 5 Punkten.
Im Epizentrum der Explosion brannten (verdampften) kleine Fragmente des Tunguska-Meteoriten mit einer charakteristischen Größe von bis zu 0,2 Metern. Größere Fragmente flogen angesichts der Höhe der Explosion und des geringen Neigungswinkels der Flugbahn gemäß ihren ballistischen Koeffizienten Hunderte und Tausende von Kilometern in die Taiga. Die größten Fragmente des Meteoriten könnten in den Atlantik fallen und sogar in den Weltraum zurückkehren.
Die Verstopfung der oberen Atmosphäre durch Explosionsprodukte und Trümmer, die sich entlang der Flugbahn bewegten, führte zu optischen Anomalien über dem weiten Gebiet Eurasiens. Ein Meteoritenpfad mit einem hohen Anteil geladener Teilchen verursachte einen lokalen Magnetsturm. Strahlungsstrahlung und ungleichmäßige Erwärmung der Oberflächenschicht der Luft machten dieses Auto elektrophonisch.
