V »VELIKEM KOTLU«

Poletja so na območju reke Podkamena Tunguska kratka in hladna, v glavnem nezadostna, da bi se stopilo kaj več kot pol metra »večnega ledu«. Raztopljeni sneg in led nimata kam odteči, zato se celotna področja pretvorijo v močvirje. Potovanje je pa takšnem terenu izjemno težavni. Tunguzi pa so vraževerno ljudstvo, ki je v tistih časih živelo pretežno od lova na krznene živali in od vzgajanja irvasov. Verjeli so, da je bila eksplozija hudičevo znamenje in zato ni dobro prihajati na mesto čudnega dogodka. Šele poldrugo desetletje pozneje, leta 1921, je sovjetska akademija organizirala prvo raziskavo. Na čelo ekspedicije so imenovali mineraloga Leonida Kulika, ki se je ukvarjal s preučevanjem meteoritov in ga je zanimala »sibirska katastrofa«. V upanju, da mu bo uspelo najti kraj padca, je s skupino raziskovalcev prepotoval osrednji del države s transibirsko železnico. Ustavljanje v malih mestih in vaseh mu je omogočilo pogovore z meščani, kar mu je prineslo številne pomembne podatke.

Kraj eksplozije pa mu je ostal neznan. Po vrnitvi v Sankt Petersburg je Kulik nadaljeval zbiranje in preučevanje podatkov polnih šest let. Eden od sovjetskih astronomov je vmes izračunal pot objekta in ocenil, da je padel v dolini reke Podkamena Tunguška. Prepričan v pravilnost ocene se je Kulik februarja 1927 napotil ravno tja, v upanju, da bo na izbrano območje prišel sredi pomladi. Potoval je z železnico, potem pa nadaljeval na saneh s konji. Zima je bila huda, s temperaturo okrog minus 10 stopinj in z veliko snega. Kulik je povsod zbiral informacije. Dva Tunguza je prepričal, da sta mu šla za vodnika. Nazadnje, po dveh mesecih, so prispeli do roba mesta udara, v tako imenovani »Veliki kotel«. Kilometre naokoli so ležale vrste izruvanih in zlomljenih dreves – dokaz orjaške moči eksplozije. Tunguza nista hotela naprej, pa se je Kulik moral vrniti v najbližjo vas in poiskati nove vodnike. Sedem dni pozneje so spet prišli do roba in se počasi napotili skozi kilometre povaljanih debel.

PRILETEL JE KOMET

Kulik ni našel kraterja. Na enem mestu je odkril samo skupino golih in sežganih dreves, ki pa so stala pokonci. Mineralog se je razočaran vrnil v Sankt Petersburg. Prinesel je številne podatke, ki so mu omogočili, da še dvakrat vodi ekspedicijo iskanja skrivnostnega »meteorita«, katerega sledi ni našel. Ko se je začela druga svetovna vojna, se je Kulik prijavil v vojsko. Kmalu potem je bil ranjen in ujet, nekaj dni potem pa je umrl. Kulik je bil zastopnik prevladujoče teorije o meteoritski naravi tunguške katastrofe, katere glavni zagovornik je bil že od leta 1921 sovjetski znanstvenik Jevgenij Krilov. Tridesetih let sta ameriški astronom Fred Whipple in sovjetski znanstvenik I. S. Astapovič predlagala teorijo o kometni naravi eksplozije. Ker je komet sestavljen iz jedra (prah, premešan z ledom iz vode, amoniaka in metana – t. i. model »umazane kepe«) in repa (prah in osvobojeni plini), sta znanstvenika sodila, da je eksplozijo izzvalo trenje in segrevanje jedra v zraku, svetle noči pa prah iz repa.

Teorijo je okrepil sovjetski znanstvenik Kiril Florenski, po svojih ekspedicijah v območje katastrofe v letih 1958, 1961 in 1962. Našel je sledi kozmičnega prahu, sestavljenega iz magnetita in steklenih kroglic iz stopljenih delcev prahu, v dolžini 250 km na severozahod od mesta udara. Leta 1960 so trije angleški znanstveniki – Y. Hung, R. Palmer in Sir William Penny – sklenili, da bi bila lahko sibirska katastrofa jedrska eksplozija. Po njihovem mnenju je količina fisijskega materiala v meteoritu dosegla kritično maso pri vhodu v Zemljino atmosfero in tako se je začela verižna reakcija, podobna tisti v atomski bombi. V 1967 je sovjetski znanstvenik Aleksej Zolotov teorijo »razširil« na termojedrsko eksplozijo, ker naj bi skrivnostno telo vsebovalo izotope devterija in tritija. Izraelski geofizik prof. Ari Ben-Menahem je 1975 šel še korak dalje in predlagal, da je katastrofo izzval – »zunajzemeljski projektil«.

SUPERRAČUNALNIK V AKCIJI

V letu 1965 so nobelovec dr. Willard Libby ter njegova sodelavca Clyde Cowan in S. Atluri predložili teorijo o antimaterialni naravi sibirske eksplozije. Ta naj bi se zgodila ko je »antiskala« – meteorit, sestavljen iz antimaterije – dosegla atmosfero in se anihilirala (uničila) ter sprostila kolosalen blesk gama sevanja. Med najbolj eksotičnimi idejami je teorija o miniaturni črni luknji, ki sta jo leta 1973 predlagala ameriška znanstvenika A. Jackson in M. Ryan. Črna luknja naj bi bila zaostanek iz časov »velikega poka«, v katerem je nastalo vesolje. Mini črna luknja je po avtorjih padla v Tungusko, prodrla skozi ves planet in prišla spet ven v Atlantskem oceanu. Teorija je pomanjkljiva že v osnovi: na drugi strani Zemlje ni bilo opaziti udarnih ali drugačnih valov. Od vseh teorij se je najbolj prijela kometna. Z njo so se ukvarjali mnogi resni znanstveniki in jo bolj ali manj potrjevali, kljub posameznim pomanjkljivostim. Komet naj bi imel premer največ 100 m in maso, manjšo od milijon ton. Eksplodiral naj bi na višini 8,5 km in sprostil moč 10 milijonov joulov, kar je ekvivalent za 12,5 milijona ton (megatone) trinitrotoluola (TNT).

Privlačnosti teme tunguske katastrofe se – morda tudi zaradi 100. obletnice – niso uprli niti raziskovalci iz znane ustanove Sandia National Laboratories. Fizik Mark Boslough in njegovi kolegi so zasloveli pred desetletjem, ko so izračunali, da bodo meteorji, nastali pri padcu delov kometa Shoemaker-Levy 9 na Jupiter, vidni z našega planeta. V decembru lani so Boslough in kolegi objavili rezultate svojih superračunalniških 3D-simulacij tunguške katastrofe. Raziskovalci v Sandii so izračunali, da je eksplozijo, ki je med drugim izruvala 80 milijonov dreves na površini 2150 kvadratnih kilometrov, povzročil asteroid. Toda moč eksplozije je bila med 3 in 5 megaton TNT (ne pa 10 in 20, kot so menili prej) , kar pa je 300- do 500-krat (in ne 1000-krat) več od eksplozije atomske bombe v Hirošimi. 3D-simulacije na Sandii, v katerih je raziskovalcem uspelo bolj kot kdaj prej povezati in uskladiti vse znane podatke o tunguški katastrofi, so torej pokazale, da je bil asteroid bistveno manjši, kot smo mislili prej.

VLOGA ZRAČNEGA UDARA

Močna eksplozija središča mase asteroida se je namreč prenesla navzdol hitreje od zvoka. Širjenje ognjene krogle pri zelo visoki temperaturi je povzročilo močnejše valove eksplozije in sunke termalnega sevanja, kot bi jih imela eksplozija, omejena na višino, na kateri se je zgodila. Simulacije so pokazale, da se je material prihajajočega asteroida vse bolj stiskal pod pritiskom Zemljine atmosfere. Pri vse globljem ponikanju se je trenje povečevalo, dokler ni asteroid eksplodiral. Eksplozija je močno potisnila tok razžarjenega plina pred asteroidom in s tem povečala učinek, zaradi katerega so znanstveniki pred desetletji izračunali, da je bila moč eksplozije med 10 in 20 megaton. Superračunalniške simulacije na Sandiii so pokazale, da je bila eksplozija zaradi delovanja na razžarjeni plin pravzaprav »samo« od 3 do 5 megaton.

»Naše prejšnje razumevanje eksplozije je bilo preveč poenostavljeno,« komentira Boslough. »V prihodnje ne bo razloga za poenostavitve, saj današnji superračunalniki omogočajo izračune z visoko ločljivostjo v treh razsežnostih. Če na stvari gledate z izboljšanimi orodji, postane vse razumljivejše.« Novo tolmačenje tunguške katastrofe vključuje tudi močnejše zračne udare, ki so se v trenutku eksplozije silovito razširili prek grebenov in porušili gozdove. Izračuni so zajeli tudi podatke o slabšem zdravju gozdov. Dejanska velikost asteroida je bila morda precej manjša od prej izračunane za določene posledice, saj prvi izračuni niso zajemali pospeševanja ognjene krogle ter tipografskih in ekoloških dejavnikov, ki so jih prvič upoštevali v Sandii.

KRATER V JEZERU?

»Možnost, da manjši asteroid povzroči tako velikansko škodo, pomeni, da bodo znanstveniki v prihodnje morali biti pozorni tudi na manjše asteroide, ki lahko pridejo v bližino Zemlje. Manjša velikost pomeni, da je nevarnost padca asteroidov večja, kot smo verjeli prej. Statistično gledano se manjši asteroidi pogosteje od velikih približujejo planetu, zato se bomo morali bolj potruditi, da jih odkrijemo,« meni Mark Boslough. Fizične razsežnosti posledic padca asteroida so odvisne od njegove hitrosti, poroznosti, izpolnjenosti z vodo oziroma ledom ter drugih lastnosti materiala. Raziskovalci iz Sandia National Laboratories niso izračunali natančne velikosti tunguškega asteroida, a je ta vsekakor precej manjša od tistih, ki so bile omenjane prej. Njihove simulacije so jasno pokazale, da lahko naš planet zelo resno ogrozijo tudi manjši asteroidi.

Vsaka bodoča strategija preprečevanja nevarnosti, ki jo pomenijo asteroidi, bo morala upoštevati novo razumevanje mehanizmov eksplozije, do katerega so prišli v raziskavah Mark Boslough in njegovi kolegi. Za njihovo teorijo pa bi bilo dragoceno, če bi prišli tudi do ostankov tunguškega objekta, ki jih bodo letos iskali italijanski znanstveniki z Bolognske univerze. Italijanski raziskovalci so bili že večkrat na mestu eksplozije in eden od sadov njihovih raziskav je teorija, da je jezero Čeka pravzaprav krater, nastal po eksploziji tunguškega objekta, ki ga je potem izpolnila voda iz močvirja. Znanstveniki so s topografskimi in z batimetrskimi (globinomerskimi) raziskavami odkrili nenavadno lijakasto strukturo dna jezera, ki bi lahko bila posledica udara. Geološke raziskave dna so odkrile tudi čudno obliko približno 10 m globoko pod dnom jezera, ki bi lahko bili stisnjeni sloji dna ali pa fragmenti kozmičnega telesa.