Sto godina od Tunguske eksplozije

Četvrtak, 21. kolovoza 2008. u 08:06 sati

Ovih dana se navršava tačno sto godina od razorne eksplozije u području basena reke Podkamenaja, u oblasti Tunguska, Sibir. Za tih proteklih sto godina brojne ruske i međunarodne ekspedicije su posetile mesto eksplozije i detaljno pretražile i ispitale čitavo područje. Napisani su mnogi izveštaji, sastavljene mnoge studije i postavljenje mnoge teorije o uzroku, ali ni posle čitavog veka istraživanja ova eksplozija nije rasvetljena u potpunosti i do kraja.

Eksplozija se dogodila 30. juna ujutro, između sedam i osam časova. Zahvatila je prostrano područje od 2150 kvadratnih kilometara i procene govore da je iščupala, oborila i spalila 80 miliona stabala tunguskih šuma. Osetila se širom Evrope i Azije. U Londonu su nakon eksplozije instrumenti zabeležili naglu promenu vazdušnog pritiska, a na sasvim drugom kraju sveta, velike američke astronomske opservatorije, Smithsonian Astrophysical Observatory i Mount Wilson Observatory, su mesecima izveštavale o smanjenoj prozračnosti neba. U zapadnoj Rusiji danima su noći bile toliko svetle da se moglo čitati.

Tunguska je ogromna oblast beskrajnih šuma i tajgi, ispresecana rekama i neprohodnim močvarama. Retko je nastanjena i danas, a početkom dvadesetog veka bila je gotovo pusta, sa tek malo razbacanih sela i varošica. Zato su i svedoci Tunguskog događaja bili zapravo malobrojni. Najbliži su se od mesta događaja nalazili više od pedeset kilometara daleko. Iz njihovog, ali i drugih svedočenja koja su mnogo godina kasnije brižljivo zabeležena, saznajemo da je jutro tog kritičnog dana bilo tiho i sunčano, a nebo jasno i bez oblaka. Nije bilo vetra. A onda, nešto posle sedam sati na nebu se pojavio dug sivi trag. Kuljao je iz usijane kugle koja se nemo probijala kroz atmosferu, ka horizontu. Sve je trajalo možda desetak sekundi, svakako manje od minuta, a onda je nad horizontom bljesnulo. Kasnije su svedoci govorili da je bljesak bio toliko snažan da se u njega nije moglo gledati. Nekima se učinilo da se upalilo drugo Sunce. To je trajalo trenutak, a onda se začula serija detonacija poput bliske artiljerijske vatre. Neki su zvuk poredili sa snažnom grmljavinom i udarom gromova. Zatim je kroz šumu prostrujao snažan, užareni vazdušni talas koji je rušio stabla, lomio grane na drveću i palio sve preko čega je prešao. Kad je stigao do udaljenih sela još je imao toliko snage da je obarao ljude na tlo, lupao stakla na prozorima i čupao ograde. Zemlja se tresla, čula se lomljava i tutnjava, kao da, rekoše neki svedoci, desetine vozova jure prugom u isto vreme. Posle toga sve se smirilo.

Danas se snaga eksplozije procenjuje na 15 ili čak 20 megatona TNT. Trideset sedam godina kasnije, atomska bomba hiljadu puta manje snage, razoriće Hirošimu. Ipak, i pored svega, vest o događaju u Tunguskoj se teško probijala i sibirske novine o njemu će izvestiti sa više dana zakašnjenja. Do velikih ruskih gradova stići će još kasnije i već izobličena i puna protivrečnosti i to je možda bio glavni razlog što čitav događaj nije probudio veću naučnu radoznalost u Rusiji. Ni carske vlasti mu nisu poklonile veću pažnju, jer se dogodio u dalekom, zabačenom području, na rubu civilizacije, a pao je nakon rusko japanskog i uoči prvog svetskog rata i ruske revolucije. Uskoro je Tunguski događaj sasvim utonuo u zaborav.

Prve ekspedicije

Na pragu druge decenije XX veka, ruski mineralog Leonid Kulik se spremao na dug put u udaljene krajeve zemlje za potrebe Sovjetske akademije nauka. U tim pripremama je čuo i stare priče o neobičnom događaju u Tunguskoj pa je u svoja putovanja uključio i posetu području reke Podkamenaja. Tamo je stigao 1921. godine. Priče lokalnog stanovništva su potvrdile raniju maglovitu pretpostavku da je eksploziju u Tunguskoj izazvao pad velikog meteorita.


Leonid Kulik Izvor: Wikipedia

Padovi meteorita se dešavaju. Obično prođu nezapaženo jer su vrlo sitni i ne izazivaju upadljive posledice. Mnogo kamenčića iz svemira i ne stigne do tla već sagori u atmosferi Zemlje. Ali ponekad, istina vrlo retko, dogode se i ozbiljniji udari. Ponekad, još ređe, udari imaju katastrofalne posledice. Ponešto od svega toga znalo se i na početku XX veka i pad meteorita bilo je dobro i logično objašnjenje i za eksploziju u Tunguskoj. Ali to je trebalo i dokazati.

Kulik je na osnovu prikupljenih podataka zaključio da je u Tungusku udario veliki gvozdeni meteorit i pošto je to moglo da bude od interesa i za samu sovjetsku industriju uspeo je da obezbedi finansiranje ekspedicije. Šest godina kasnije, a devetnaest nakon eksplozije, dakle, 1927. godine, obreo se na mestu događaja. Kad se kaže ekspedicija u zabačene krajeve obično se pomisli na bar desetak istraživača i karavan tovarnih konja i mazgi natovarenih raznom opremom. Kulikovu ekspediciju su međutim činili samo on sam i vodič. Ali ipak je to bila ekspedicija i to je zapravo bila prva prava i prva zvanična ekspedicija posvećena Tunguskom događaju. Zadatak ekspedicije je bio da pronađe krater koji je načinila eksplozija i meteorit, ili bar njegove delove.


Oborena stabla, snimak je načinio Leonid Kulik

Ali, i pored sveg napora ekspedicija nije našla ništa. Nije ni traga bilo ni meteoritu ni krateru. Jedino što je govorilo o nekakvom neobičnom događaju bilo je 50 kvadratnih kilometara oborenog i spaljenog drveća. U samom centru događaja neka stabla su stajala uspravno, ali bez grana na sebi. Tako se misterija eksplozije nakon ove ekspedicije samo povećala.
U sledećih deset godina Kulik je organizovao još tri ekspedicije posvećene Tunguskom događaju, ali rezultati su bili isti. U jednom momentu se činilo da je krater otkriven. Bilo je to neko močvarno udubljenje, ali su nakon mučnog isušivanja na dnu pronađeni stari panjevi čime je odbačena mogućnost da se radi o udarnom krateru. 1938. Kulik je uspeo da organizuje i fotografsko snimanje čitavog područja iz vazduha, i tada je uočen neobičan, leptirast oblik pokošenog drveća. Ali ni tada krater nije bio pronađen.

Nove ekspedicije

Zatim je izbio drugi svetski rat i Tunguski događaj je ponovo pao u zaborav. Kulik je kao dobrovoljac otišao u odbranu Moskve, bio je zarobljen i u zarobljeništvu je i umro.
Jedno vreme, posle rata, čitav Tunguski događaj je prosto skrivan od javnosti. Nakon burnih ratnih vremena došla su burna politička ispunjena okrutnim obračunima sa unutrašnjim i spoljnim neprijateljima, što je već dobro poznat istorijski period Sovjetskog saveza pa na njega nećemo trošiti reči. Ipak, pedesetih i šezdesetih godina krenule su nove ekspedicije. Postignuti su i neki rezultati. Na mestu udara, u mulju močvare su pronađene mikroskopske kuglice čije su hemijske analize pokazale da sadrže visok stepen nikla i iridijuma koji se inače u visokim koncentracijama nalaze u meteoritima, a što je govorilo o vanzemaljskom poreklu kuglica. 1959. su sistematski prikupljene izjave svedoka koji su se nalazili do sto kilometara udaljeni od eksplozije. Nikakvo povećanje zračenja ni u jednoj ekspediciji nije detektovano.

Juna 2007. naučnici sa Univerziteta u Bolonji su objavili da su pronašli mogući udarni krater koji je stvorio pad meteorita. To je malo jezero Čeko, nekih osam kilometar sever-severozapadno od epicentra. Međutim, ta hipoteza je naišla na snažno osporavanje. Debele naslage mulja na dnu ovog jezerceta govore o njegovoj satrosti od bar 5000 godina. Sem toga iz nekih svedočanstva prikupljenih o eksploziji izlazi da je jezero Čeko bilo dobro poznato lokalnom stanovništvu i pre Tunguskog događaja, te prema tome ono nije nastalo kao posledica pada nekog tela 1908.


I pored razorne snage kojom je eksplozija pogodila područje nisu zabeleženi podaci o ljudskim žrtvama. One su izostale jer je udar pogodio nenastanjeno područje. Da je telo stiglo na Zemlju 4 sata i 47 minuta kasnije Petersburg bio bi uništen (Guinness Book of World Records, 1966 edition). 

Asteroid ili kometa

O prirodi tela koje je izazvalo eksploziju nad Tunguskom tokom čitavih proteklih sto godina su se vodile velike rasprave.
Teorija o padu asteroida našla se pred velikim izazovom već nakon prvih ekspedicija. Udari čvrstog tela u eksploziji riju tlo i stvaraju krater. Takav krater ni pored brižljivog traganja nije uočen. Zato je 1930, godine, britanski astronom F.J.W. Whipple  izneo tezu da je eksploziju izazvala neka manja kometa. Po tom scenariju kometa je upala u atmosferu, zatim se raspala i isparila pre nego što je stigla do tla i pre nego što je mogla da izrije bilo kakav krater. Prašina iz komete se rasejala po atmosferi čime se objašnjava svetlo noćno nebo narednih dana nad Evropom. 1978. slovački astronom ¼ubor Kresák je povezao Tunguski događaj sa kometom Enke jer su orbitalni elementi te komete takvi da su neki njeni fragmenti mogli da pogode Zemlju.

Međutim i scenario sa kometom je naišao na probleme, jer bi kometa verovatno bila uništena još u gornjoj atmosferi dok je odnosno telo prodrlo u njene niže slojeve - što opet ukazuje na čvrst, stenovit objekat. Na ovo su opet neki astronomi izašli s pretpostavkom da je kometa možda imala i kamene fragmente koji su onda mogli da dosegnu dublje u atmosferu. Tako se ponovo došlo do čvrstog tela.

Istraživanja s kraja prošlog veka su pokazala da prodor asteroida kroz atmosferu Zemlje može da izazove toliko snažan pritisak ispred padajućeg tela, sa toliko visokom  temperaturom da je moguće da se i asteroid u snažnoj eksploziji sasvim uništi i razveje po atmosferi  - bez rovanja po tlu i bez stvaranja kratera, a sa česticama prašine rasejanim u atmosferi koje zatim narednih dana rasejavaju svetlo i izazivaju iluminaciju na noćnom nebu.
U prilog udaru asteroida idu i rezultati istraživanja italijanskih naučnika koju su u smoli sa stabala iz područja eksplozije izdvojili čestice materijala asteroidnog porekla.

Alternativne teorije

Nepotpuni rezultati istraživanja Tunguskog događaja stvorili su prostor za bezbroj alternativnih teorija o uzroku eksplozije. Mnoge od tih teorija treba pisati pod navodnicima jer se nalaze na samom rubu nauke, češće i izvan. Neke imaju literarnu vrednost, većina nemaju nikakvu te ne zavređuju da ih pominjemo.

Nad Tunguskom je eksplodirao vanzemaljski kosmički brod. Ovo rešenje Tunguske misterije ponudio je sovjetski inžinjer Aleksander Kazancev u svom naučno-fantastičnom romanu koji je napisao 1946. godine i to nakon što je godinu dana ranije video ruševine Hirošime. Ta SF priča se primila i njoj pripadaju velike zasluge što je nakon drugog svetskog rata Tunguski događaj ponovo okupirao pažnju sovjetske, ali i međunarodne javnosti. Onda su usledile i druge SF verzije, TV adaptacije itd. Ne treba ni sumnjati da je u međuvremenu narasla grupa onih koji ne prave razliku između SF i realnosti. Među njima čitav Tunguski događaj je postao poznat kao Ruski Rozvel. Da ne bi bilo zabune, dodaćemo da nikakvi tragovi i nikakvi delovi nikakve letelice na mestu eksplozije nisu pronađeni.

Dobro se primila i ideja o prirodnoj nuklearnoj eksploziji. Navodno, u atmosferu Zemlje je uletela kometa sa deuterijumom pa je onda došlo do nuklearne fuzije itd. Da ne trošimo vreme na ovu ideju, reći ćemo samo da ona nije u skladu s činjenicama o strukturi kometa, temperaturama neophodnim za fuziju i na kraju, s činjenicom da na mestu eksplozije nije izmereno nikakvo povećanje zračenja koje bi inače moralo postojati u slučaju nuklearne eksplozije.

Jedna od golicavih hipoteza bila je o padu male crne rupe i njenom prolazu kroz planetu. Na nesreću ove pretpostavke ne postoje nikakvi dokazi o izlasku crne rupe na drugoj strani planete. Sem toga ni ostalo što je poznato o Tunguskom događaju s jedne, i o crnim rupama s druge strane, na podržava ovakav rasplet događaja.
Spekulisalo se i sa grudvom antimaterije koja je navodno doletela iz svemira da bi onda u sudaru s atmosferom Zemlje eksplodirala. Problem ove hipoteze je što takve grudve antimaterije, u delu svemira iz kojeg je neka eventualno mogla da dospe na Zemlju, postoje samo u SF literaturi. Da grudve antimaterije postoje u okolini Sunčevog sistema, njih bi odalo snažno gama zračenje koje bi one morale da emituju u kontaktu sa međuzvezdanom materijom. Takvo zračenje nije opaženo.

Od svih alternativnih tumačenja Tunguskog događaja najstarije, pa i najdramatičnije je ono koje je nastalo u trenutku same eksplozije. Naime, neki svedoci eksplozije su poverovali da je ona označila početak kraja sveta. Priča se da su meštani jednog sela poslali delegaciju u varoš da bi se kod lokalnog sveštenika raspitali da li je to smak sveta zaista počeo i kako se za njega valja pripremiti. Ova teorija je bila kratkog daha.

SCENARIO


Korado Korlević, jedan od učesnika međunarodne ekspedicije u Tungusku 1990. godine, i sigurno najbolji poznavalac Tunguskog događaja na ovim prostorima detaljno je opisao verovatan sled događaja, koji ovde, uz njegovu ljubaznu dozvolu, prenosimo.
1908. godina, u unutarnjem dijelu Sunčeva sustava, na veoma ekscentričnoj stazi, tamno, fragmentirano tijelo nepravilna oblika, prekriveno mnoštvom kratera, dimenzija četrdesetak metara, pripadnik grupe NEO objekata, a najvjerojatnije je i pripadnik grupe Apollo asteroida, kreće se ususret Zemlji. Površina mu je prekrivena fragmentima, a njegova se gustoća kreće oko 2.5- 3.5g/cm3.


Korado Korlević

Jun, 1908., odmah ispod Arktičkog kruga na području omeđenom rijekama Podkamenaja Tunguska i Nizjaja Tunguska flora i fauna se bude nakon duge i hladne sibirske zime. Područje je prekriveno gustim šumama, močvarama, tresetištima i termokarstom, okruglim jezercima postledenjačkog razdoblja. Tu i tamo pokoja rječica ili potok. U šumi, prašumi, drveće se bori za svjetlo i ono malo hranjivih tvari što se uspijeva pronaći u tridesetak centimetara odleđenog tla. 

Približivši se našem planetu, gravitacija Zemlje nadjačala je gravitacijsko međudjelovanje asteroida i čestica i fragmenata s njime vezanih. Sve su se, gravitacijski vezane čestice, počele razdvajati i stvarati izduženi oblak, s najvećom gromadom u sredini. 30.6. u 0:14 UT, prilikom sudara sa vanjskim dijelovima atmosfere, svaka je pojedinačna čestica u nju ušla kao zasebno tijelo. Najmanje čestice bivaju uništene ablacijom, dok veći komadi, iako su u ablaciji ostali bez većeg dijela mase, uspijevaju smanjiti brzinu i pasti kao tamna tijela po balističkim stazama prema površini Zemlje: nenastanjenom području sedamdesetak km sjeveroistočno od naselja Vanavare. Glavno tijelo, mase nekoliko milijuna tona, nije izgubilo gotovo ništa od svoje brzine. U gotovo linearnoj trajektoriji, ono je prestiglo sve ostale komade. U ablaciji je isparilo stotine tona mase, stvarajući na nebu crni trag kojeg su opazili svi očevici. Sjaj i blještavilo su bili toliki da je bilo gotovo nemoguće gledati vatrenu kuglu koja se kretala nebom, polako se približavajući tlu. Ušavši dublje u atmosferu aerodinamički pritisak je sa prednje strane tijela rastao. Na visini od 8 km, kad je pritisak sa prednje strane dostigao vrijednost veću od same čvrstoće tijela, tijelo se počelo drobiti i mrviti.


Asteroid se približava Zemlji. Umetnička vizija Korada Korlevića

U svega nekoliko stotinki sekunde, na mjestu nadošlog tijela, milijarde manjih komada bilo je zaustavljano u gustom dijelu atmosfere, pretvarajući svu kinetičku energiju kojom je tijelo raspolagalo u toplinu: 15-20 MT. Tungusko tijelo više nije postojalo. Na visini od 6.5 km sada je bila plazma, kugla promjera pola kilometra i temperature 15,000 stepeni Celzijusa. U polumjeru od 30 km ispod usijane sfere planula je i tajga", zbog ogromne količine infracrvenog zračenja što ga je isijavala u naglom širenju i uzdizanju. Oko te užarene lopte, koja se pretvarala u torus, počeo je gorjeti, zbog visoke temperature, i atmosferski dušik spajajući se sa kisikom i stvarajući ogromne količine dušikovih oksida. Nekoliko je malih oblaka preživjelo dovoljno dugo da od holokausta zaštite nekoliko komadića prašume. U međuvremenu su združeni udarni valovi gibanja tijela i eksplozije putovali prema gorućoj tajgi". Udarac je na goruću šumu najprije došao odozgo. Stabla su u epicentru ostala bez gorućih grana, a njihova su gola debla pokazivala u pravcu golemog užarenog toroidnog oblaka koji se još uvijek uzdizao i širio. Ispod njega, u području uzdizanjem stvorenog podtlaka, ogromna je masa zraka bila podizana uvis, stvarajući zbog pada tlaka, bijelo zvono kondenziranih kapljica.


Eksplozija. Ilustracija K. Korlević

Ispod tog zvona počeo se, zbog vertikalnih strujanja, dizati i stup gorućeg granja, lišća i pepela. Munje unutar toroida i u pravcu zemlje kompletirale su scenu masovne smrti u tom području. Na nekoliko kilometara od epicentra udarni je val pogađao stabla bočno i lomio ih takvom lakoćom da su se debla lomila u stotine sitnih djelića. Na još većoj udaljenosti udarni je val izgubio snagu i stabla je rušio čupajući ih sa korijenjem. Iza udarnog vala ostalo je 2150 km2 porušene i goruće tajge čiji je izgled podsjećao na ogromnog raskriljenog leptira. Visoko u stratosferu izbačena je ogromna količina pepela, prašine i dušikovih oksida. Danima je poslije te katastrofe noćno nebo sjeverne Evrope bilo obasjano svjetlom koje se odbijalo od velike količine prašine u atmosferi, potpomognuto i veoma povoljnom geometrijom pozicije Sunca ovako blizu ljetnog solsticija. Ozonska rupa nastala u atmosferi mogla se mjesecima kasnije mjeriti  u Kaliforniji. Šumski je požar trajao četiri dana, a prilikom gorenja vlažnog i smolastog ariševog drva velike su količine otrovnih tvari ispuštene u sredinu pridružujući se dušikovim oksidima proizvedenim u prvim trenucima katastrofe. U surovim uvjetima subarktičke klime prirodi je trebalo mnogo da se oporavi od te ekološke katastrofe, a njeni se tragovi primjećuju i danas poslije devedesetak godina.


Korado, koji su rezutati vaše ekspedicije?

Pa, "probijen je led" dolazaka stranaca u te ekspedicije i pronađene su čestice koje potvrđuju asteroidno porijeklo tunguskog tijela. Ono što smo tamo shvatili bilo je da je bolje pronaći sljedećeg impaktora na nebu nego pretraživati zgarište kasnije. U suradnji s Genadijom Andreevim, bio je to početak projekta "Svemirske straže" u Višnjanu.


Korado Korlević i akademik Nikolaj V. Vasilijev kraj ariševih stabala iščupanih eksplozijom,
na šest kilometara od epicentra.


Piljenje drva i utimanje uzoraka, jedan kilometar od epicentra


Korado Korlević na mjestu epicentra Tunguske eksplozije

Italijanski naučnici su jedno vrijeme imali monopol na istraživanja ovog događaja zbog teškoća koje smo imali Rusi i mi tijekom 90". Ali ti italijanski rezultati se oslanjaju dobrim dijelom na prethodna istraživanja... koja uglavnom ne citiraju. Prvi članci o česticama u smoli napisali su ruski, tada jedan jugoslavenski i nekoliko talijanskih naučnika.
Ti naši znanstveni članci mogu se naći ovdje.


Tekst je izvorno objavljen u časopisu Astronomija broj 31. Osim ovog teksta, u Astronomiji možete pročitati pregršt novih zanimljivosti i odličnih tekstova brojnih autora. Želite li doći do svog primjerka ovoga sjajnog astronomskog časopisa, kao i nabaviti starije brojeve Astronomije, možete se pretplatiti jer ga nema u slobodnoj prodaji u Hrvatskoj, a sve informacije kako doći do Astronomije potražite kod nas ili na stranicama Astronomskog magazina. Raspravljati o ovim temama možete na našem AstroForumu.