Е.В. Дмитриев

Конструкторское бюро "Салют" Государственного космического научно-производственного центра им. М.В. Хруничева, Москва

POSSIBLE ORBITAL FELLOW-TRAVELERS OF THE TUNGUSKA METEORITE.

E.V.Dmitriev Construction Office " Salut", Moscow

Abstract: The existence of a stream of large bodies, fragments of a comet, is proposed, with one of them being the fameous Tunguska meteorite (1908). It is noted that similar streams may containe even larger fragments. The necessity to observe the b -Taurides stream by telescopic methods is stressed.

30 июня — день максимума действия метеорного потока (3-Таурид, весьма примечателен. Именно 30 июня 1908 г. в 7 часов утра по местному времени произошла Тунгусская катастрофа. И.Т. Зоткин, проведя математическую обработку наблюдательных данных по полету Тунгусского метеорита, еще в 1966 г. определил его радиант. Он оказался довольно близок к радианту метеорного потока b -Таурид. И.Т. Зоткин высказал предположение [1], что Тунгусский метеорит являлся частью метеорного потока b -Таурид. В связи с тем, что прародительницей этого метеорного потока считается комета Энке [2], он назвал Тунгусский метеорит осколком кометы Энке. Девятью годами позже к аналогичным выводам пришел Л. Кресак [З].

В свое время Л.А.Кулик также полагал, что Тунгусский метеорит был осколком кометы, но только кометы Понс-Виннеке [4], орбиту которой пересекала Земля в 1908 г. Если бы Л.А. Кулик знал о существовании обильного дневного метеорного потока b -Таурид, то он, возможно, также связал бы с ним падение Тунгусского метеорита. Дело в том, что дневной поток (b -Таурид был открыт только в 40-х годах, после создания радиолокационных средств наблюдения неба.

По существующим на сегодняшний день представлениям наиболее обоснованной считается гипотеза, согласно которой Тунгусский метеорит был ни чем иным как небольшим кометным ядром. В пользу этого говорят не только исследования его радианта [1], но и результаты исследования проблем, связанных с астероидной опасностью.

Известно, что в настоящее время орбиту Земли пересекает огромное количество тел небольших размеров, причем чем меньше диаметр тела, тем больше их число. Так, согласно [5], тел класса "Тунгуска" насчитывается ~150 млн. шт. Теоретически, любое из них может столкнуться с Землей. Эти тела согласно современным взглядам могут представлять собой астероиды, неактивные (спящие) ядра комет, а также их обломки. Так B.C. Сафронов [6] полагает, что доля "спящих" кометных ядер среди всего класса таких тел может достигать 50%, а исследуя инварианту Тиссеранда Н. Kosai [7] пришел в выводу, что все Атонцы, Аполлонцы и Амурцы - основные поставщики тел, пересекающих земную орбиту, - являются "спящими" кометными ядрами. Так что вероятность принадлежности Тунгусского метеорита к одному из этих тел кометной природы, исходя из приведенных соображений, весьма высока.

И последнее обстоятельство, связанное с отсутствием каких-либо находок в районе катастрофы метеоритного вещества. Для объяснения этого факта высказывается предположение, что Тунгусский метеорит состоял из льда с вкраплениями тугоплавких частиц. При взрыве в атмосфере лед испарился, а тугоплавкие частицы были рассеяны на огромной территории восходящими потоками нагретого взрывом воздуха.

Таким образом по совокупности следующих факторов:

- близость радианта Тунгусского метеорита к радианту метеорного потока b -Таурид, происхождение которого связывается к кометой Энке;

- отсутствие находок на месте Тунгусской катастрофы каких-либо известных науке метеоритов;

- небесно-механические аспекты потоков метеороидов, пересекающих земную орбиту, происхождение которых связывается с кометами;

мы имеем сумму сильных аргументов в пользу кометной гипотезы природы Тунгусского метеорита.

Одной из интересной особенностей 1908 года были необычайно светлые ночи в конце июня - начале июля и резкое увеличение болидной активности в июне - сентябре над западной частью Евразии. При этом число зарегистрированных болидов почти в 5 раз превысило среднегодовое количество болидов, наблюдавшихся в 1905-1907 и 1909-1913 гг. [8,9]. Исследуя эти явления, авторы пришли к выводу, что Земля летом 1908 г. пересекла сгущение роя "погасших" обломков, окружающих Тунгусский кометоид. При этом они приняли гипотезу [1] и поместили это сгущение на орбиту метеорного потока b -Таурид.

Однако, из-за небольших размеров Тунгусского метеорита (~30-50 м), трудно предположить, чтобы он, в процессе своего активного периода жизни, мог породить столь интенсивный метеорный поток b -Таурид. Вероятнее всего Тунгусский метеорит сам был продуктом дезинтеграции более крупного тела и являлся, по-видимому, второстепенным объектом в этом рое. Уместно заметить, что согласно [2] дневной метеорный поток b -Таурид является ветвью осенних Таурид, которую Земля пересекает дважды в год — в июне-июле и в ноябре. Следует отметить, что поток Таурид имеет большую протяженность и растянут вдоль эклиптики почти на 30°.

Считается доказанным, что метеорные потоки образуются благодаря активности кометных ядер. В состав метеорных потоков могут входить сами кометные ядра, их обломки и мельчайшие частицы, вспыхивающие метеорами в верхних слоях атмосферы Земли. Именно по их траекториям и определяют радианты метеорных потоков. Происхождение роев тел в метеорных потоках хорошо объясняет гипотеза И.С. Шестаки [10], согласно которой метеорный поток является конечным звеном в цепи последовательной дезинтеграции тел. В начале цепи находится первичное родительское тело, порождающее одно или несколько промежуточных тел, в свою очередь подверженных процессам дальнейшей дезинтеграции.

Можно оценить, как часто Земля встречается с областью метеорного потока b -Таурид, в которой до 1908 года находился Тунгусский метеорит со своим окружением. Назовем этот отрезок потока "Тунгусским Роем"

Обратимся к траекторным характеристикам орбит Земли и метеорного потока b -Таурид. Период обращения частиц метеорного потока хорошо известен. В перигелии они заходят даже внутрь орбиты Меркурия, а в афелии медленно движутся между орбитами Марса и Юпитера, совершая полный оборот вокруг Солнца за 3,3 года [11] (по Ф. Ватсону [12] - за 3,33 года). В Таблице 1 приведены даты сближений Земли с Тунгусским Роем метеорного потока b -Таурид с 1908 по 2008 гг.

Таблица 1. Сближения Земли с Тунгусским роем метеорного потока b - Таурид

Здесь D время, на которое разминулась встреча Земли с "Тунгусским роем" метеорного потока b -Таурид в момент пересечения Землей центральной части потока (30 июня).

С целью выявления существования "Тунгусского роя", большой интерес представляет анализ появлений болидов в период действия метеорного потока b -Таурид за истекшее время с момента Тунгусской катастрофы. К сожалению целенаправленных программ наблюдений болидов для этих целей не проводилось. Просмотр каталогов болидов [13,14,15] не позволил выявить какого-либо увеличения числа болидов не только в годы ожидаемых сближений "Тунгусского роя" с Землей (Табл. 1), но за весь прошедший период. Единственный болид, появление которого удалось связать с метеорным потоком b -Таурид и даже с "Тунгусским роем", указан под N 294 в [13]. Этот яркий болид наблюдался на юге Красноярского края 30 июня 1978 года в 3 часа ночи по местному времени.

По вполне понятным причинам (полет болида происходил ночью) число наблюдателей исчисляется единицами. За основу приняты показания учительницы У.Я. Токуевой поселка Причулымский Ачинского района Красноярского края как наиболее полные и заслуживающие доверия.

"29 июня 1978 г. вечер был холодный. Я боялась заморозка. Не могла придумать, что лучше, накрыть кое-что в огороде илu ночью, при надобности, развести дымокур. С этой целью я пошла в 3 часа смотреть температуру воздуха. На термометре было плюс 5 градусов. Я спокойно пошла в избу. Только взялась за ручку двери и хотела открыть, как из-за крыши нашего дома вынырнуло вот это чудо природы. Картина эта длилась секунды. Движение было с востока на запад с отклонением к югу на 30° или чуть более (Азимут 60° к востоку от меридиана или чуть менее (Прим. авт.). Угол зрения всей картины не менее 65° в длину и шириной 15 °-20 ° Caw тело занимало часть этого пространства, а огненные полосы перекрывались крышей. Вся картина была усеяна множеством огненных брызг, напоминающих брызги бенгальского огня при его горении. Форма основного тела напоминала огромный очиненный карандаш с двумя ножками. По обе стороны, примерно на расстоянии равному толщине тела, двигались неотступно разорванные длинные прямые полосы. Все промежутки и за пределами полос были заполнены россыпью огня. Хвостовая часть усыпана реже, а возле тела очень густо. Все было цвета самой яркой звезды. Движение было быстрое с каким-то тормозом. Тормознув раза два и пролетев дальше, как-то непонятно, то ли слегка подпрыгнуло, то ли расширилось и с каким-то треском исчезло все в небесной мгле, немного опустившись. Треск напоминал горение смолящей лучины либо бенгальского огня. Я стояла, завороженная этим зрелищем. Спать не могла, картина видения стояла перед глазами."

Позже к У.Я. Токуевой приезжал член красноярского отделения Всесоюзного астрономо-геодезического общества (ВАГО) Е.И. Владимиров. С ее слов он осуществил привязку траектории к местности. Он также опросил других свидетелей полета и пришел к выводу, что болид закончил свой полет над районами сел Боград и Краснотуранск Красноярского края и имел пологую траекторию полета. Показания других свидетелей полета в общих чертах согласуются с наблюдениями У.Я. Токуевой. Однако время полета зафиксировано от 3 до 4 часов ночи.

Помимо того, что болид наблюдался точно в максимуме действия метеорного потока b -Таурид, существенным представляется то обстоятельство, что в момент наблюдения на востоке начинает восходить созвездие Тельца, где и оказался радиант Краснотуранского болида. Согласно [16], недалеко от этого созвездия расположены радианты метеорного потока b -Таурид, Тунгусского метеорита и кометы Энке. (См. Табл. 2).

Табл. 2. Координаты радиантов некоторых объектов, предположительно родственных

Угол наклона траектории а и азимут А назначены исходя из показаний наблюдателей: болид летел полого с востока на запад с отклонением к югу 30° и более.

Таким образом, согласно приведенной таблице, Краснотуранский болид вполне мог быть, или осколком Тунгусского метеорита или его орбитальным попутчиком, а, следовательно, как и Тунгусский метеорит, мог происходить от кометы Энке. Некоторое расхождение радиантов 'Тунгусского метеорита, метеорного потока b -Таурид и Краснотуранского болида, вполне может быть объяснено малой точностью наблюдений. Кроме того, совсем не обязательно, чтобы метеорные частицы и метеороиды, принадлежавшие одному и тому же метеорному потоку, следовали бы строго по одной орбите. Известно, что наибольшее влияние межпланетная среда оказывает на мельчайшие частицы роя и поэтому их орбиты эволюционируют быстрее. Интересно также отметить, что 1978 год, согласно табл. 1, является годом сближения Земли с "Тунгусским роем" метеорного потока b -Таурид для периода обращения частиц потока равным 3.33 года.

Есть еще одна особенность Краснотуранского болида. Конечная точка его траектории расположена всего в ~900 км от района Тунгусский катастрофы, а ближайшее расстояние от этого района

до проекции траектории болида на Землю составило порядка 380 км. Конечно, этот факт кажется удивительным. Однако в истории метеоритики бывали случаи, когда недалеко от места падения метеорита через несколько лет падал другой экземпляр аналогичного состава. Яркий пример тому - метеориты Иннисфири и Риджейл, упавшие в Канаде 6 февраля 1977 г. и 6 февраля 1980 г. соответственно. Их падение произошло с интервалом 3 года на расстоянии 500 км друг от друга, причем их орбитальные характеристики оказались очень схожими [17].

Исследование "Тунгусского роя" метеорного потока с целью обнаружения в нем метеороидов, кроме научных целей имеет и прикладное значение. Так в книге И.Н.Ковшуна [18] имеется упоминание о гипотезе К.Брекера, который в 1984 году предположил наличие "Кинтеберийского роя" - скопления метеорных тел - в метеорном потоке Таурид. Массу роя он оценил в 100 млрд. тонн, а размеры тел - до 1 км в диаметре. Он также допускает, что Тунгусский метеорит мог быть частью этого роя. Поэтому вполне возможно, что обнаружение "Тунгусского роя" поможет также проверить и гипотезу К.Брекера.

Такое скопление крупных метеорных тел в потоке Таурид несет в себе определенную угрозу Земле, а выпадение из него Тунгусского метеорита в наше время следует считать предостережением о возможных более серьезных космических катастрофах в будущем, может быть и не столь отдаленном. Следует также напомнить, что в отличие от остальных метеорных потоков. Земля пересекает Тауриды дважды в год.

Предположение о наличии скоплений крупных метеорных тел в метеорном потоке Таурид имеет и космогоническое обоснование. Согласно [19] поток Таурид очень молод, возраст его составляет всего 4,7 тыс. лет., а следовательно, по вышеупомянутой гипотезе И.С.Шестака, поток Таурид, также как и другие многочисленные метеорные потоки семейства кометы Энке, находится в стадии формирования, т.е. он должен содержать большое количество обломков, образовавшихся в результате последовательной дезинтеграции первичных родительских тел.

В связи с изложенным, крайне важным представляется проведение исследований по обнаружению "Тунгусского роя" в метеорном потоке Р-Таурид, а также по обнаружению метеороидов в других ветвях потока Таурид: x -Таурид, Северных и Южных Таурид.

Совсем недавно в ИНАСАН был разработан метод обнаружения метеороидов декаметровых размеров в радиантах и антирадиантах метеорных потоков [20]. Первые же исследования позволили обнаружить довольно крупные метеороиды [21,22]. Так в метеорных потоках Персеид, Каприкорнидах и Геминидах были выявлены 10 метеороидов диаметрами от 3 до 100 м, при этом расстояние обнаружения составило от 0,17 до 7,0 млн. км. Дальнейшее совершенствование метода с привлечением большего числа телескопов, а также планетарных или специализированных радаров [23], позволит в значительной степени ускорить проводимую по программе "Космический патруль" каталогизацию объектов, сближающихся с Землей. В случае обнаружения космического объекта, падение на Землю которого неотвратимо, несмотря на отсутствие средств для его разрушения или увода, достаточно принятия мер Гражданской защиты, чтобы спасти жизни миллионов людей и в какой-то мере снизить материальный ущерб [24]. Конечно, это будет возможно лишь в том случае, если будет иметься резерв времени для принятия таких мер.

В 1998 году в Год юбилея Тунгусского метеорита интерес к проблеме должен возрасти. Поэтому весьма целесообразным представляется, используя опыт ИНАСАН, начать систематические исследования всех ветвей метеорного потока Таурид: x -Таурид (период действия 01.06-16.06), b -Таурид (период действия 24.06— 06.07), Южных Таурид и Северных Таурид (период действия 01.10-25.11). Особенно следует сосредоточить внимание на метеорном потоке b -Таурид, так как, согласно Табл.1, ожидается сближение Земли с "Тунгусским роем" для периода обращения частиц 3,33 года. Для этой же цели необходимо усилить популяризацию наблюдений болидов среди населения, особенно среди людей, чья профессия связана с постоянным обзором открытого пространства. Это пилоты летательных аппаратов и водители наземных и водных транспортных средств. Для обработки полученной информации необходимо, в рамках проведения юбилейных мероприятий, создать центр сбора информации по наблюдению болидов. Желательно активизировать наблюдение Земли с искусственных спутников, а также лунного диска с целью обнаружения падения на них крупных тел потока. Представляется целесообразным привлечь астрономов-любителей для наблюдения метеоров потока b -Таурид в предутренние часы. Кроме того, необходимо фиксировать появление серебристых облаков, происхождение которых некоторые исследователи связывают с выпадением на верхние слои атмосферы космической пыли.

Литература

1. Зоткин И.Т. Аномальные сумерки, связанные с Тунгусским метеоритом. // Метеоритика, 1969,- вып. 29, -с. 171.

2. Whipple F.L. Proc. Amer. Phil. Soc. 83: (1940), 711.

3. Kresak L. The Tunguska object, a fragiment of comet Ence? // Bull. astr. inst. Czechosl., 1978, V. 29, п 3, р. 129-134.

4. Кулик Л.А. Метеориты 30 июня 1908 и пересечение Землей орбиты кометы Понс-Виннеке.//ДАН СССР, Сер. А, 1926, стр. 185-188.

5. Bowell Е.,К. Muinonen, Е.М. Shoemaker, (I991). Discoveri of Eart-cross asteroid. III. Obseming strategy. Paper presented at the Near-Earth Asteroids Conference, San Juan Capictrano, June 1991.

6. Сафронов B.C. Природа и распределение размеров падающих на Землю крупных тел. / Программа, доклады и резолюция Всесоюзного совещания "Астероидная опасность" (ИТА АН СССР, 10-11 октября 1991 г.) .Под ред. А.Г. Сокольского.//С.-Петербург, 1992.-с. 63-64.

7. Kosai H. Tisseranda Short-period comets and Apollo-Aten type asteroids in view of Tisserand invariant [Pap.] Conf "Dyn. and Evol. Minor Bodies Galact. and Geol. Implic", Kyoto, Oct. 28 -Nov. 1991 //Celest Mech. and Dyn. Astron, 1992. - 54, N 1-3, p. 237-240.

8. Анфиногенов Д.Ф., Будаева Л.И. Болиды лета-осени 1908 г. в средних широтах Евразии в связи с проблемой Тунгусского метеорита, /сб. Метеоритные исследования в Сибири. // Новосибирск: Наука, 1984. с.

9. Васильев H. В., Журавлев В. К., Журавлева Р. К., Ковалевский А.Ф., Плеханов Г.Ф. Ночные светящиеся облака и оптические аномалии, связанные с падением Тунгусского метеорита. М.: Наука, 1965. - 112с.

10. Шестака И.С. Астероидно-метеорные комплексы. //Астрон. веста. 1994, Т. 28 N6, с. 70-82.

11. Околоземное космическое пространство. Справочные данные. /Под. ред. Ф.С. Джонсона-// М.: Мир. 1966. - 19i с.

12. ВатсонФ. Между планетами. М--Л. ОГИЗ. 1947. -227 с.

13. Бронштэн В.А., Гребенников B.C.. Рабульский Д.Д. Каталог элекрофонных болидов, /сб. Актуальные вопросы метеоритики в Сибири. // Новосибирск: Наука, 1988.с.158-204.

14. Гребенников B.C. Элекрофонные болиды Сибири, Урала и Дальнего Востока. Метеоритные исследования в Сибири.// Новосибирск: Наука, 1984. с. 191-193.

15. Казнев В.Ю., Масленицын С.Ф., Хотинок Р.Л. Показания очевидцев электрофонных болидов. // Деп. в ВИНИТИ N 1957-В94 от 25.07.1994. - 24 с.

16. Бронштэн В.А., Зоткин И.Т. Тунгусский метеорит: осколок кометы или астероида? //Астрон. вестн. 1995. т. 29. N 3. С. 278-283.

17. Шестака И.С. Комплекс метеоритообразующих тел (семейство Иннисфри-Ридждейл).// Астрон. вестн. 1994, Т. 28 N 6, с. 94-100.

18. Ковшун И..H. "И отторгались звезды от неба к падали на Землю". Киев, Наук. думка, 1990.-160 с.

19. Бабаджанов П.Б., Обручев Ю. В., Махмудов H. Метеорные потоки кометы Энке. Астрон. вестн. 1990. Т.24. N 1. С. 18-2Д.

20. Багров А.В., Долгове Г.Т,. Микиша A.M., Рыхлова Л.В., Смирнов М.Л. Программа наблюдений крупных тел в метеорных и болидных потоков // "Программы наблюдений высоорбитальных спутников Земли и небесных тел Солнечной системы". Тезисы докладов конф.// СПб: ИТА РАН. 1994. С. 17-18.

21. Смирнов М.А.. Микиша А.И.. Барабанов С.И. Поиск метеороидов и обнаружение их в метеорных потоках.//Земля и Вселенная. 1996. N 4. С. 12-1.

22. Зайцев А.Л. Радиолокационные исследования астероидов, сближающихся с Землей./ Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.// Москов. обл.. Фрязино. ИРЭ РАН-1997. - 70 с.

23. Алимов Р., Дмитриев Е., Яковлев В. Космические катастрофы: надеяться на лучшее, готовиться к худшему. // Граждански защита, 1995. N 5. С.68-7I.