Таємниця Тунгуського метеорита
Гіпотеза. Уламки комети Шумейкер - Леві, що впали на Юпітер, не перевищували розмірами 4 км, однак ударна хвиля розійшлася на десятки тисяч кілометрів. Це набагато більше, ніж якщо б вибух був викликаний тільки кінетичної енергією, та й хімічний виявився б слабшою.
Нехай в атмосферу планети зі швидкістю 50 км / с входить ядро комети діаметром 200 м. Оскільки швидкість руху в 150 разів перевищує звукову, конус ударної хвилі замкнутий на саме ядро. У результаті вже в стратосфері газ неминуче почне накопичуватися перед ядром, з максимумом тиску по його центру.
На кордоні тропосфери тиск в цьому скупченні газу перевищує 20000 бар, що вище межі еластичності матеріалу ядра комети. Якщо це лід, то він під дією тиску перехід в модифікації «лед2 ... лед7», підвищується щільність ядра, скорочується обсяг, стискаються всі тріщини і пори, частково змінюється його форма.
Всі ці зміни відбуваються пропорційно розподілу зовнішнього тиску, який формує в головній частині ядра комети воронку. І відбувається це в міру зростання тиску не плавно, а стрибком, після переходу кордону стійкості матеріалу. А з головного газового ядра всередину лійки йде ударна хвиля, що підсилюється на осі воронки за рахунок кумулятивного ефекту.
Для наочності можна навести приклад звуколюмінесценціі, коли сходяться звукові хвилі в обсязі склянки викликають світіння газового пухирця з підвищенням температури до 50000 К (теоретично - до 1000000 К).
У нашому випадку ми маємо воронку діаметром 200 м, початковий тиск порядку 20000 бар і температуру порядку 100000 К. при концентрації хвилі в області діаметром 2 м цілком можливо отримати температуру 10 ^ 9 K і тиск 2 × 10 ^ 8 бар, тобто умови, при яких можливі реакції ядерного синтезу.
Зрозуміло реальні показники тиску і температури, швидше за все, не досягнуть максимальних теоретичних значень, як з-за неточності геометрії воронки, так і тому, що вже при параметрах у фокусі хвилі порядку 10 ^ 8 K і10 ^ 7 бар струмінь плазми від кумулятивного стиснення проб'є канал крізь залишився тіло комети.
При цьому емісія частинок від окремих ядерних реакцій в зоні максимального стиснення та нагрівання забезпечить іонізацію що залишається до Землі повітряного проміжку і його пробою від іоносфери до поверхні Землі.
Розряд у цьому випадку буде подвійний: багатоканальний, типу «стриммер» - з області почала ядерних реакцій по найкоротшому шляху до Землі (він утворюється за рахунок різниці потенціалу між кометою і Землею і йде по треках частинок іонізуючого випромінювання) і одноканальний, типу «лідер» (він утворюється слідом за першим і забезпечується дією заряджених частинок, розігнаних у розрядному каналі, який йде уздовж траєкторії польоту комети від іоносфери і продовжує лінію цієї траєкторії крізь зону вибуху по пологій кривій до зустрічі з Землею, так як інерція розігнаних частинок не дозволяє їм різко змінити напрямок руху).
Передбачувана структура розрядного каналу «лідера» - такий собі гібрид лінійного прискорювача і ділянки плазмового кільця в токамаці. Оскільки різниця потенціалів між Землею і іоносферою, а також сила струму в розряді надзвичайно великі, струм потече по зовнішній поверхні «провідника», а центральна область розрядного каналу буде вакуумовані через взаємного відштовхування односпрямованих струмів, утворюючи як би трубу, в якій заряджені частки зможуть розганятися до високих швидкостей.
Це властивість розрядного каналу забезпечить «електроядерних ефект», тобто бомбардування плазми в зоні максимального стиснення та нагрівання прискореними частинками, наприклад протонами, з подальшою реакцією по протон-протонний цикл.
Додаткову енергію до стиснутої плазмі підведе струм розрядного каналу, тим більше що, проходячи крізь тіло комети, той повинен буде звузитися до діаметра кумулятивної пробоїни. У даному випадку швидкість електричних процесів на три порядки вище, ніж кінематичних, і попередньо розширитися канал ніяк не встигне.
Таким чином, якщо один кумулятивний ефект від освіти воронки в тілі комети і не забезпечить умов для надійного протікання умов для надійного протікання термоядерних реакцій, то сумарне дію кінетичного, електричного та електроядерних ефектів забезпечить належні умови з великим запасом.
Згадаймо тепер, з чого складається тіло комети, пари якого заповнюють лійку. Місячний грунт збагачений He3 настільки, що видобуток його там передбачається рентабельною. Логічно припустити, що комета збагачена їм не менше. Далі, процентне співвідношення дейтерію також повинно бути підвищеним, як через меншу випаровуваності важкої води, так і за рахунок опромінення космічними променями з можливим захопленням нейтронів.
Тобто ядерний матеріал потрапляє в умови, при яких може початися ядерна реакція ...
Сам вибух буде "багатоканальним", то є ядерні реакції в ньому можуть проходить найрізноманітніші - як воднево-гелівие, так і вуглецеві, киснево-азотні, в тому чи іншому співвідношенні. Можливий також весь спектр реакцій, що викликаються вторинними частками, наприклад, реакції поділу і утворення нових елементів.
На відміну від ядерних боєприпасів концентрація ядерного пального тут нижче, але це компенсується великим "часом утримання" за рахунок підтримки масивним, попередньо стиснутим, тілом комети і "електроядерних" ефектом іоносферного розряду.
Так як епіцентр вибуху зміщений до передньої частини комети, основна частина її речовини (та, що не випарується) буде відкинута вгору і назад, гарячі гази створять вертикальний розпечений стовп, але характерний "гриб" швидше за все не утворюється - з-за відносно великої висоти вибуху і малого захоплення речовини з поверхні.
Розпорошену речовина буде піднято у верхні шари атмосфери і створить там світіння, як за рахунок розсіювання світла, так і за рахунок термолюмінісценції ядерних явищ, наприклад - світіння тритію.
Аналіз. Тепер зіставимо описану схему з реально спостерігалися явищами.
Багато хто вже займалися кометної тематикою і Тунгуським метеоритом зокрема. Саме величезна робота цих дослідників, заслуговує вдячності та подяки, дозволила проводити аналіз явища. Якщо б хтось не відкопав скляшку в болоті, не знайшов підозрілий кратер, не провів вимірювання, довелося б почекати, поки наступна комета прибуде в більш населений район.
Очевидці Тунгуського вибуху бачили слід за пролітаючим об'єктом і чули «гарматну пальбу», що може говорити про іонізацію сліду і про розрядах в атмосфері.
Потужність вибуху оцінюється від 12 до 40 Мт, що цілком відповідає ядерного вибуху. Кінетичний вибух мав би спрямований, «віяловий» характер, а число електричний був би протяжним по довжині розряду з максимальним нагрівом зовні не в зоні ядра комети, а в зоні менш щільного сліду. Та й за потужністю кінетичної та електричної варіанти не дотягують на порядки.
На «болоті Кулика» були знайдені численні «депресії» - ями в торфовищі, в одній з яких виявили шматок спученого скла, характерного для розряду блискавок. Це цілком узгоджується з розрядами стриммерів із зони вибуху. Освіта ями пояснюється електрогідравлічним ефектом миттєвого підвищення тиску у воді при проходженні електричного розряду. Розряд вдарив, волога в торфі випарувалася, що утворилася місцева ударна хвиля відштампований воронку, а грунт, що потрапив на вісь розряду, став спучений склом, що зазвичай для блискавок.
Численність ям пояснюється численністю первинних заряджених частинок, уздовж треків яких сформувалися розрядні канали стриммерів.
Кілька років тому в журналі «Не може бути» була опублікована стаття з фотографією кратера діаметром близько 200 м. У його центрі - гірка з великих валунів. Кратер розташований на схилі гори, що дивиться в бік епіцентру Тунгуського вибуху і відокремленому від нього на декілька сотень кілометрів. Судячи за віком поламаних ялин, цей кратер є ровесником Тунгуського вибуху.
Автор згаданої статті вважав, що кратер утворений прилетів туди ядром Тунгуського метеорита, але зафіксована на знімку центральна гора з великих, необроблений валунів, як би піднятих якоїсь силою знизу, говорить, скоріше, про електророзрядних характер вибуху, коли речовина ламається і відкидається за рахунок сил електричного відштовхування. При ударі твердого ядра центральна гора складалася б з дрібнопорізаної, термічно зміненого матеріалу з домішкою речовини метеорита, а там великі скелі з материнської породи.
Найбільш схожий цей кратер на удар «лідера», який розкидав поверхневий шар грунту, а в центральній зоні роздробив і виштовхнув наверх породу за рахунок її електричного відштовхування. Та й знаходиться кратер там, де «треба», - на продовженні траєкторії.
Вогняний стовп від основного Тунгуського вибуху спостерігали свідки. Світіння атмосфери протягом декількох днів після вибуху бачила вся Європа. На місці вибуху нічого не знайшли, за винятком дрібних тектітов і пилу, що цілком природно: всі випарувалося, роздрібнилося і відлетіло вгору.
Грунт на місці вибуху володіє термолюмінесценціей, ослабленою в центрі за рахунок відпалу, що цілком характерно для висотного ядерного вибуху.
Словом, у разі Тунгуського вибуху картина, яка складається в результаті його спостережень і вивчення слідів, збігається з передбачуваною схемою досить повно. І не потрібні допущення типу «інопланетного корабля», «чорної діри», «енергії вакууму», «підступів Тесла» та інша екзотика. Те, що пропонована гіпотеза базується на традиційних дисциплінах, в числі яких аеродинаміка, теорія деформацій під тиском, електротехніка, ядерна фізика, робить її цілком перевіряється і моделюється, з тією або іншою точністю, в залежності від точності вихідних даних і якості обчислювального процесора.
У 1930 р. в Бразилії стався вибух, який називають близнюком Тунгуського. Даних по ньому менше, але дрібне дроблення речовини зазначено, а воно досягається при ядерному вибуху - у атомної бомби осколків не буває.
У 1994 р. падіння уламків комети на Юпітер дало гігантське перевищення енергетичного виходу в порівнянні з їх кінетичною енергією. Варто відзначити, що Юпітер має сильне магнітне поле, радіаційні пояси, іоносферу, в його атмосфері багато водню, а значить, і дейтерію, так що умови для реалізації описаної схеми ще благоприятней, ніж на Землі.
Експеримент. Висновки, як водиться, парадоксальні: ледишку-комета небезпечніше каменю-астероїда, кілометрові розміри зовсім не обов'язкові, при деякому рівні потужності вибух над океаном шкідливіше, ніж над сушею ...
Звичайно, описану схему необхідно перевірити на хорошій науковій базі. Наприклад, в підмосковному ЦНДІМАШ є фахівці з балістики, гіперзвукової аеродинаміки, є непоганий експериментальний комплекс. Правда, він орієнтований на випробування моделей апаратів, що спускаються з імітацією теплового впливу потоку плазмотронами, але все ж дещо там можна отримати, хоча б дані з молекулярної кінетики для наступних аеродинамічних розрахунків.
Далі, в літературі є досить глуха інформація про дослідження по неядерної ініціації термоядерного вибуху. Роботи ці, звичайно, закриті, але деякі дані та методики розрахунків могли б стати в нагоді.
Поки ж будь-який «точний» розрахунок буде просто математичної декларацією, придатної для здачі іспиту.
Можливо, подальша розробка пропонованої гіпотези не змінить істотно схеми процесу, але результати більш докладних розрахунків дозволять дати граничні умови та рекомендації, наприклад: комета до 50 м діаметром не вибухне, а комета більше 200 м вибухне обов'язково, або при швидкості 12 км / с не вибухне, а при швидкості понад 30 км / с - неодмінно. Те саме - щодо кутів входу в атмосферу і матеріалу ядра.
Ці дані знадобляться для наступних рішень щодо організації спостережень за небесними об'єктами і захисту від них, в тому числі для вибору найбільш небезпечних з них при підході груп осколків, якщо оборона буде обмежена в боєкомплекті.