Tunguska (1908): Velika zračna eksplozija v Sibiriji — vzrok in posledice

Tunguska je ime za zelo veliko eksplozijo v zraku, ki se je zgodila 30. junija 1908 v Sibiriji. Večina očividcev govori o eni ali več eksplozijah, ki so se zgodile okoli 7.15 po lokalnem času. Vzrok teh eksplozij ni znan, vendar se kot verjeten vzrok navaja padec meteorita. Približno 30 kilometrov okoli kraja dogodka so bila izruvana drevesa. V majhnem naselju Wanwara, oddaljenem približno 65 km, so bila razbita okna in vrata. Ocenjuje se, da so bila drevesa izruvana na območju, velikem približno 2 000 km² (770 km²). Več kot 500 km (311 milj) stran je bila vidna svetla svetloba in čutiti je bilo potres.

Ni poročil o umrlih osebah. To je posledica dejstva, da na tem območju v tistem času ni živelo skoraj nič ljudi. Odvisno od vira naj bi bila ena ali dve žrtvi.

Danes se domneva, da se je dogodek zgodil približno 7 do 15 km nad tlemi ob 0:14 UTC (7:14 po lokalnem času).

Kaj se je zgodilo in kaj so opazili pričevci

Po pričevanjih prebivalcev in lovcev je nebo razsvetlila zelo močna bliskavica, sledila je močna sunna ponekod celo več eksplozij. Potres in prelomni val sta se širila po tleh, v mnogih vaseh so bile poškodovane stavbe, razbita stekla in zrušena vrata. Poškodovano je bilo ogromno površje gozda: drevesa so bila obrušena v radialnem vzorcu iz epicentra dogodka, v obliki izvrtine in v nekaterih delih z značilnim «metuljastim» vzorcem, ki ga zaznavajo sateliti in letalske fotografije.

Ocenjena moči eksplozije

Energetske ocene dogodka so v različni literaturi različne; današnje širše sprejete ocene kažejo, da je izpust energije lahko znašal nekaj do več deset megaton TNT ekvivalenta. Veliko avtorjev navaja razpon približno 3–30 megaton, pogosto pa se navaja približno 10–15 megaton kot verjetna vrednost. Za primerjavo: eksplozija nad ruskim mestom Čeljabinsk (2013) je bila ocenjena na nekaj sto kiloton, torej je bil dogodek v Tunguski bistveno močnejši.

Hipoteze o vzroku

Zračni oziroma atmosferski izmet (airburst) asteroida ali meteorita: najširše sprejeta razlaga je, da je šlo za razpad in eksplozijo kozmičnega telesa (majhen asteroid ali fragment), ki je vstopilo v Zemljino atmosfero in se razletelo na višini nekaj kilometrov nad tlemi. To pojasni pomanjkanje velikih kraterjev in obsežno uničenje dreves zaradi udara zračnega vala.
Hipoteza kometa: ker v začetnih letih raziskav ni bilo najdenih večjih kosov kamnine, so nekateri predlagali, da je šlo za ledeno kometno jedro, ki se je v atmosferi popolnoma izhlapelo. Ta razlaga je bila zamenjana ali dopolnjena z elementi sodobnih analiz, ki nakazujejo na kamnati/kovinski izvor, a nesoglasja ostajajo.
Drugačne razlage: skozi čas so se pojavile tudi bolj nenavadne teorije (vključno z geofizičnimi in celo nestandardnimi razlagami). V znanstveni skupnosti pa prevladuje razlaga zračne eksplozije kozmičnega telesa.

Znanstvene raziskave in dokazi

Prva pomembna ekspedicija je vodil Leonid Kulik leta 1927; iskal je krater in ostanke telesa ter zbral pričevanja ter fotografiral območje zrušenih dreves. Kulik ni našel velikega kraterja, kar je podprlo hipotezo o eksploziji v zraku. Kasnejše geokemične in sedimentne analize (vključno z analizami turških slojev v barjih in pepelnih slojih) so pokazale prisotnost mikrosfer in povišanih koncentracij nekaterih elementov, kar mnogi razlagajo kot dokaze o kozmičnem izvoru. Satelitske in zračne fotografije so potrdile obsežen obročni in radialni vzorec porušenih dreves.

Dogodek je bil prav tako zabeležen v seizmoloških in barometrijskih zapisih po svetu ter je povzročil opazne atmosferske učinke, kot so svetle noči in obsežnejše optične pojave v Evropi v dneh po dogodku.

Posledice za okolje in populacijo

Obsežno uničenje gozda na območju približno 2 000 km², s čimer je bilo prizadetih na milijone dreves (število se ocenjuje z različnimi metodami in virih).
Ker je območje redko poseljeno, so bila poročila o smrtnih žrtvah zelo omejena; uradno ni potrjenih večjih žrtev, nekatere zgodbe navajajo eno ali dve osebi, a dokazov ni dovolj za jasne zaključke.
Atmosferski in seizmični učinki so bili zabeleženi daleč od mesta dogodka; optični pojavi in nihanja tlaka so bili opaženi po vsej Evropi in Aziji.

Zakaj ni velikega kraterja?

Če kozmično telo eksplodira v atmosferi (airburst), se večina njegove kinetične energije sprosti visoko nad tlemi, kar prepreči nastanek tipičnega kraterja. Namesto tega nastane šokovni val, ki razruši vegetacijo na velikem območju. Modeli vstopa v atmosfero in hidrodinamični izračuni podpirajo tak scenarij za telo ustrezne mase in hitrosti.

Sodobne ugotovitve in pomen za znanost

Dogodek v Tunguski je pomemben kot najbolj izrazit primer posledic hitrega trka ali razpada kozmičnega telesa v Zemljino atmosfero. Zagotavlja primer, kako lahko relativno majhno telo povzroči lokalno katastrofo brez nastanka kraterja. Primer je postal izhodišče za modeliranje nevarnosti bliskovitih eksplozij iz vesolja in je bil v zadnjih desetletjih primerjan z dogodkom v Čeljabinsku (2013), ki je bil sicer manj močan, a je pokazal, koliko škode lahko povzroči tudi manjše telo pri zadetku nad gosto poseljenim območjem.

Zaključek

Tunguski dogodek iz leta 1908 ostaja predmet raziskav in zanimanja: večina znanstvenikov danes podpira hipotezo o airburstu kozmičnega telesa (asteroida ali fragmenta), kar pojasnjuje obsežno škodo in odsotnost velikega kraterja. Kljub temu nekateri detajli (kemijski podpisi v sedimentih, natančna masa in sestava telesa) ostajajo predmet nadaljnjih študij in debat. Dogodek je tudi opomin na ranljivost človeških naselij pred nepredvidenimi dogodki iz vesolja.

Podrta drevesa, fotografija Lenoida Kulika iz leta 1927

Vključena energija

To, kar se je zgodilo, se danes imenuje zračni izbruh. Takrat so ocenili, da je bila energija med 10 in 30 megaton TNT, odvisno od višine, na kateri se je zgodil zračni izbruh. Simulacije, ki so bile izvedene s sodobnimi računalniki, so pokazale, da je bila energija verjetno med 3 in 5 megaton TNT. Če vzamemo 15 megatonov, bi to pomenilo, da je bila energija 1.000-krat večja od energije atomske bombe, ki je bila leta 1945 odvržena na Hirošimo. Udarni val naj bi bil enak potresu z magnitudo 5,0 po Richterjevi lestvici. Zaradi teh razlogov velja tunguski dogodek za največji udarni dogodek na Zemlji v zgodovini.

Ekspedicije na tem območju

Sprva za dogodek ni bilo zanimanja. Več kot desetletje po dogodku je ruski mineralog Leonid Kulik vodil odpravo na to območje. Na svoji odpravi v letih 1921 in 1922 je prišel le do Kanska, ki je od "epicentra" dogodka oddaljen 600 km (373 milj). Leta 1927 je Kulik dosegel območje, kjer se je dogodek zgodil, leta 1938 pa je naročil izdelavo letalskih posnetkov.

Kulikova odprava je prva zabeležena odprava na to območje. Od takrat je bilo veliko odprav; o dogodku je bilo objavljenih več kot 1 000 člankov; večina jih je v ruskem jeziku.

Na to območje sta se odpravili še dve odpravi: ena leta 1958 in druga leta 1963.

Ruska poštna znamka iz leta 1958, izdana 50 let po dogodku, v čast Kuliku.

Teorije

Še danes ni dokončne razlage, kaj je povzročilo eksplozije in kaj se je zgodilo. Obstajajo pa različne teorije.

Eksplozija meteorita

Na območje je padel meteorit. Najverjetnejši je asteroid ali komet z majhno gostoto in premerom med 30 in 80 metri. Objekt je eksplodiral na višini od 7 do 14 km nad tlemi; zato ni udarnega kraterja. Težava te teorije je, da tovrstni meteoriti običajno ne dosežejo nizkih ravni ozračja. Meteoroidi, ki vsebujejo več železa, imajo večjo možnost, da dosežejo nizke ravni ozračja, vendar ne povzročijo tako uničujočih eksplozij.

Jezero Cheko

Jezero Cheko je majhno sladkovodno jezero, ki je od središča dogodka oddaljeno približno 8 kilometrov. Jezero ni prikazano na zemljevidih območja, ki so starejši od približno leta 1928. Zdi se, da pred letom 1908 ni bilo znano. Jezero je pravokotne oblike; dolgo je 708 m, široko 364 m in globoko približno 50 m. Leta 1999 je Luca Gasperini opravil študijo sedimentov v jezeru in ugotovil, da je jezero nastalo pred dogodkom leta 1908. Leta 2007 ga je National Geographic citiral, saj je navedel, da je možno, da je jezero nastalo kot udarni krater.

Geofizikalne teorije: Vulkanski izbruh

Po drugi teoriji je vzrok za dogodek geofizikalni: Približno 10 milijonov ton zemeljskega plina, ki bi eksplodiralo, bi imelo učinek, ki je bil opažen. Težava te teorije je, da so očividci govorili o zelo močni svetlobi, ki jo je bilo mogoče videti zelo daleč. Eksplozija zemeljskega plina ne povzroči močne svetlobe.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je tunguški dogodek?

O: Tunguski dogodek je zelo velika eksplozija v zraku, ki se je zgodila 30. junija 1908 v Sibiriji.

V: Ob kateri uri so se zgodile eksplozije?

O: Eksplozije so se zgodile okoli 7:15 po lokalnem času.

V: Kaj je vzrok za dogodek v Tunguski?

O: Vzrok dogodka v Tunguski ni znan, vendar se kot verjeten vzrok navaja padec meteorita.

V: Kaj se je zgodilo v majhnem naselju Wanwara, oddaljenem približno 65 km?

O: V Wanwari so bila razbita okna in vrata.

V: Koliko ljudi je umrlo zaradi dogodka v Tunguski?

O: Ni poročil o umrlih ljudeh. Odvisno od vira je bila ena ali dve žrtvi.

V: Kako daleč je bila vidna svetla svetloba po dogodku v Tunguski?

O: Več kot 500 km (311 milj) daleč je bila vidna svetla svetloba, čutiti pa je bilo tudi potres.

V: Kdaj se je zgodil dogodek v Tunguski in na kakšni višini nad tlemi?

O: Dogodek v Tunguski se je zgodil približno 7 do 15 km nad tlemi ob 0:14 UTC (7:14 po lokalnem času).