Tunguska eksplozija

"I kod vas se, naime, priča kako je jednom Faeton, Helijev sin, upregnuvši očeva kola, bez dovoljno snage da ih provede očevom stazom, spalio sve na zemlji, a sam poginuo pogođen munjom; to se kod vas pripoveda kao mit, a istinito je ovo: nebeskim telima koja se kreću oko Zemlje svojstveno je skretanje s utvrđenih putanja, pa na Zemlji usled mnogih požara, u velikim vremenskim razmacima dolazi do pustošenja..."

Platon, Timaj, 22 c-d (govor egipatskog sveštenika Solonu)

Kao što je uglavnom poznato i van naučnih krugova, u 7:14 ujutru po lokalnom vremenu, 30. juna 1908. godine, kosmičko telo nepoznatog porekla eksplodiralo je u slivu reke Podkamenaja Tunguska u severozapadnom Sibiru, izazvavši velika razaranja na prostoru koji se meri stotinama kvadratnih kilometara. Oslobođena energija bila je uporediva sa većom hidrogenskom bombom od desetak megatona.



Iako su u čitavom svetu zabeleženi neobični fenomeni u vreme i neposredno nakon događaja – vazdušni talas koji je dvaput obišao planetu, neobično sjajne noći tokom kojih su se u ponoć mogle čitati novine u čitavoj Evropi i slično – bilo je relativno malo naučnog interesa u to doba. Ruski geolog i minerolog Leonid Kulik počeo je početkom 1920-tih godina (nakon haosa Prvog svetskog rata i docnijeg brutalnog gradjanskog rata u Rusiji) da priprema ekspediciju na samo mesto udara, s obzirom da je iz izjava očevidaca i meteoroloških i seizmoloških podataka došao do zaključka da je u pitanju pad krupnog meteorita. Tek 1927. godine uspeo je da dođe do samog “epicentra” događaja i na svoje veliko čuđenje nije bio u stanju da pronađe ikakav udarni krater, kakav se standardno očekivao od takvih događaja (kao što je, recimo, čuveni Berindžerov meteorski krater u arizonskoj pustinji u SAD).


Umesto kratera, Kulik je otkrio veliku oblast porušene i spaljene šume, oko pedesetak kilometara s kraja na kraj, dok je neposredno u samom centru ove zone pronašao nekoliko stabala koja su, neočekivano, stajala uspravno, mada su bila oljuštenih grana i spržena. Sva stabla unaokolo bila su oborena nasuprot centru. Kulik je više od deset godina radio na analizi poprišta Tunguske eksplozije, koristeći sve savremenije metode, uključujući i snimanje iz vazduha i geohemijske analize uzoraka pronađenih na licu mesta. Nakon Drugog svetskog rata i prvih nuklearnih proba, zaključeno je da je izgled regiona u okolini epicentra tunguskog događaja umnogome nalik na tle koje se nalazilo direktno ispod nuklearne eksplozije.

Neizbežan zaključak bio je da je telo – asteroid ili kometa – koje se sudarilo sa Zemljom tog junskog jutra 1908. godine eksplodiralo na visini od 5-10 kilometara u vazduhu. Da se radilo o malom telu Sunčevog sistema potvrdile su precizne hemijske analize mikroskopskih staklenih kuglica (“sferula”) koje su pronađene u ogromnim količinama rasejane po čitavom prostoru zone sudara i koje su sadržale za Zemljinu koru neobično visoke koncentracije nikla i platinskih elemenata, naročito iridijuma, koji se standardno nalaze u velikim količinama u meteoritima i kometama. (Iridijum je postao naročito značajan za afirmaciju sudara Zemlje sa malim telima Sunčevog sistema nakon što su otac i sin, Luis i Valter Alvarez, sa saradnicima utvrdili anomalno visoku koncentraciju ovog retkog elementa u sloju koji odgovara kraju krede i početku tercijara, odnosno epohi izumiranja dinosaura, amonita i brojnih drugih živih bića).


Šta je tačno udarilo u Zemlju 1908. godine je, međutim, i dalje je umnogome ostala misterija. (Naravno, kad odbacimo krajnje spekulativne ideje za koje nema nikakve potpore, poput eksplozije vanzemaljskog svemirskog broda ili sudara sa mini-crnom rupom.) Konsenzus među stručnjacima vlada jedino u pogledu toga da je objekat bio nekoliko desetina metara veliki, mada preciznije procene zavise od njegove fizičke prirode i hemijskog sastava. Najpre je bila postavljena hipoteza da se radi o malom NEO asteroidu (od engl. Near-Earth Object, odnosno objekat blizu Zemlje, standardna moderna oznaka za asteroide koji seku Zemljinu putanju oko Sunca), sastavljenom pretežno od stenovitog materijala. 1930. godine istaknuti britanski planetarni astronom Fred Vipl je prvi sugerisao da se u slučaju Tunguske radilo o maloj kometi, u kom slučaju bi vazdušna eksplozija i odsustvo kratera bilo lakše objasniti, s obzirom da se komete sastoje pretežno od leda i prašine, a led teži da eksplodira pod dejstvom naglog zagrevanja od trenja sa Zemljinom atmosferom.

Kometska hipoteza bila je naročito popularna među istraživačima u bivšem Sovjetskom savezu koji su, prirodno, bili najzainteresovaniji za prirodu ovog događaja. Krajem 1970-tih i početkom 1980-tih godina, došlo je do značajnih novih ideja. Najpre je slovački astronom Lubor Kresak sugerisao da je impaktor iz 1908. godine bio povezan sa Enkeovom kometom, između ostalog i zbog toga što se samo vreme sudara (kraj juna) poklapa sa prolaskom naše planete kroz oblak prašine i malih tela koja se vezuju za putanju ove poznate kratkoperiodične komete. Kresakova hipoteza je naročito interesantna zbog toga što je proces raspada kometa na kratkoperiodičnim orbitama jedan od najzanimljivijih i potencijalno najznačajnijih procesa u evoluciji unutrašnjeg Sunčevog sistema.


Tunguska: udar komete ili asteroida

Osnovna ideja jeste da komete poreklom iz Oortovog oblaka na dalekoj periferiji našeg planetskog sistema bivaju, zbog gravitacionog uticaja gasnih džinova, pre svega Jupitera, skrenute na kratkoperiodične orbite, tokom kojih često dolaze blizu Sunca. Toplota koju primaju od Sunca izaziva isparavanje i raspad njihove ionako krhke kompozicije, u kom procesu može nastati jedna ili više malih kometa (poput Enkeove), zatim više malih stenovitih objekata, od kojih neki popunjavaju rezervoar NEO asteroida, i velika količina prašine, od koje jedan deo čini tzv. zodijakalni pojas prašine, čije svetlucanje predstavlja bitnu komponentu sjaja čak i “praznog” noćnog neba.

Sa druge strane, njegov češko-američki kolega Zdenjek Sekanina je obnovio asteroidalnu hipotezu za objašnjenje Tunguskog događaja, ukazujući da je nephodno da objekat ostane u jednom komadu sve do upada u nižu atmosferu, što zahteva da ima snažniju konzistenciju karakterističnu za asteroide, mada ne nužno stenovite, već iz takozvane porodice hondrita ili ugljeničnih hondrita. U poslednje vreme asteroidalna hipoteza je dobila snažan podstrek zaključkom tima italijanskih astronoma objavljenim 2001. godine da je impaktor stigao iz pravca asteroidalnog pojasa. Nije nimalo čudno da je Tunguski događaj ostao i do današnjeg dana velika naučna inspiracija i predmet brojnih studija, sa aspekata najrazličitijih nauka (nebeske mehanike, geofizike, geohemije, fizike čvrstog stanja, atmosferske fizike, itd.) – i po svemu sudeći će to ostati još dugo vremena.

Razbijanje dogme
Ovo ima veliki uticaj na promenu još jedne žilave dogme u nauci; nasuprot pozitivističkom ili nekom drugom “ružičastom” pogledu na nauku, u njoj nažalost itekako ima dogmi. Tradicionalno, naučnici koji se bave Zemljom – prevashodno geolozi, ali sve više i astronomi, meteorolozi, hemičari i inženjeri – posmatrali su našu planetu kao izolovan sistem, čija struktura i evolucija protiče nezavisno od zbivanja na široj kosmičkoj pozornici. Ovo je prirodan produžetak ranijeg konzervativizma u prihvatanju medjusobnih uticaja sistema na različitim prostornim i vremenskim skalama. Ova shvatanja su se najbolje ispoljila u (ne)slavnom zaključku Francuske akademije nauka iz XVIII veka da “kamenje ne može padati sa neba”, iako su meteoriti bili poznati već u antičkom svetu, a ima tragova da su igrali značajnu ulogu u verovanjima praktično svih drevnih civilizacija. Nakon pobede “uniformitarijanaca” nad “katastrofistima” u pogledu objašnjenja fosila izumrlih vrsta sredinom 1800-tih godina, sva objašnjenja zemaljskih pojava koja su se pozivala na nebeske izvore dočekivana su redovno sa sumnjom, pa čak i ismevanjem. Ovo se počelo menjati tek u poslednjih par decenija, naročito od rada Alvarezovih i saradnika 1980. godine.

Nakon nalaza da je izumiranje dinosaurusa izazvano sudarom sa objektom kosmičkog porekla, početkom osamdesetih godina prošlog veka razvila se diskusija da li su ovakvi sudari prouzrokovali i druga masovna izumiranja bioloških vrsta na Zemlji, do kojih je dolazilo tokom poslednjih pola milijarde godina. Takodje, velika debata koja je i dalje otvorena rasplamsala se oko pitanja da li su ta izumiranja (i sa njima povezani sudari) periodična ili ne. Uskoro nakon nalaza Alvareza i saradnika o tome da je sudar sa asteroidom ili kometom izazvao izumiranje dinosaurusa na K-T granici, pojavilo se nekoliko studija u kojima se tvrdilo da su izumiranja vrsta periodična.


Ortov oblak

Ovo su naizgled potvrdjivala i ispitivanja stope stvaranja kratera na Zemlji, čime se bavio i sam Luis Alvarez, koja su takodje davala epizodno ponašanje sa periodom od oko 30 miliona godina. Slično je i sa preokretima Zemljinog magnetnog polja, koji su se odigravali sa približno istom periodičnošću. Ovako dugačak period – sa tačke gledišta “zemaljskih” nauka ukazuje da mehanizam koji izaziva ove katastrofične promene mora biti astronomske prirode. Iz nekog razloga, asteroidi ili komete se sudaraju sa Zemljom u diskretnim intervalima razdvojenim dugačkim periodima “zatišja”. Nedavno su američki naučnici Rohde i Miler ponovnom analizom podataka o izumiranju zaključili da postoji snažna periodičnost, ali na dužoj vremenskoj skali, od oko 150 miliona godina.

Ali, zašto bi komete bile perturbovane na periodičan način? Dvojica istaknutih britanskih astronoma, Viktor Klube i Vilijem Nepijer su u više svojih knjiga zagovarali ideju da je pomenuta periodičnost od oko 30 miliona godina izazvana “galaktičkim plimama”, odnosno periodičnim prolascima Sunčevog sistema kroz ravan Mlečnog puta. Po njihovoj ideji, ovi prolasci remete putanje dugoperiodičnih kometa, te jedan deo upućuju u unutrašnji Sunčev sistem, gde dolazi do njihovog raspada i potonjeg sudaranja sa planetama, medju kojima je i Zemlja. Ima, medjutim, i drugih ideja o poreklu ovog perioda (postojanje još neotkrivene desete planete iza Plutona, ili čak hipotetičnog dugoperiodičnog zvezdanog saputnika Sunca), a takodje i konzervativnih naučnika koji smatraju da postojanje periodičnosti nije još dovoljno dobro dokazano. Najzanimljiviji aspekt teorije Klubea i Nepijera leži u mogućim uzrocima niza relativno skorašnjih fenomena na Zemlji i u njenoj neposrednoj kosmičkoj blizini, koje ovi autori pripisuju raspadu poslednje velike komete iz Orotovog oblaka koje se, po njima, odigralo u istorijsko vreme, tj. pre oko tri do četiri hiljade godina.


Enkeova kometa

Već pomenuta Enkeova kometa i sa njom povezani objekti (pre svega meteorski roj poznat kao Beta Tauridi, kojima je – po Kresakovoj ideji – pripadao i objekat koji je izazvao Tungusku eksploziju) bi, prema ovom scenariju, predstavljali najvidljiviji deo čitavog kompleksa ostataka poteklih od tog drevnog tela. Katastrofe opisane u mnogim legendama i zapisima (poput opisa Egzodusa u biblijskim knjigama ili egipatskog papirusa Ipuver) mogle bi biti uzgredna i sićušna – u kosmičkim razmerama – posledica raspada ovog tela. Ovaj zaključak ostaje, naravno, veoma kontroverzan, s obzirom na mali broj pouzdanih podataka.

Sa ovim povezan ključni aspekat Tunguskog događaja se naprosto ne može dovoljno naglasiti. Srećan sticaj slučajnih okolnosti učinio je da ovaj objekat – štogod on bio – udari u jedan od najmanje nastanjenih i najzabačenijih regiona naše planete. Ni do danas nije potvrđeno da je ova impozantna lokalna katastrofa izazvala ijednu jedinu ljudsku žrtvu među lokalnim pastirima i nomadima zapadnog Sibira. S obzirom na rotaciju Zemlje, da se sudar odigrao nekoliko sati ranije, na primer, Sankt Petersburg bi bio sravnjen sa tlom, a broj ljudskih žrtava bi se merio na milione. A podsetimo, u pitanju je bio u kosmičkim razmerama veoma mali objekat, najviše pedesetak metara u prečniku. Objekti te veličine očekuju se da udaraju u našu planetu svakih par vekova – što je i razlog zašto se sve češće pojavljuju hipoteze da su neki od događaja iz istorije ljudske civilizacije bili indirektno povezani sa katastrofama ove vrste.

Jedan od primera ovih arheo-astronomskih hipoteza je, recimo, sugestija da je sudar Zemlje sa malim asteroidom i kometom početkom VI veka naše ere izazvao prolazno globalno zahlađenje (zbog velike količine prašine izbačene u stratosferu), koje je sa svoje strane doprinelo širenju epidemija (tzv. Justinijanova kuga) i slabim žetvama, odnosno gladi, a sve je bilo praćeno neobičnim nebeskim fenomenima. Tek će podrobnija istraživanja pokazati koliko su ovakve hipoteze utemeljene. Ali, buduće katastrofe ove vrste – i veće od njih, koje se pojavljuju srazmerno ređe, ali mogu biti daleko, daleko destruktivnije – će neminovno, zbog porasta gustine ljudske populacije, kao i međuzavisnosti raznih društvenih i ekonomskih sistema savremenog sveta, imati daleko tragičnije posledice danas i u bližoj budućnosti nego bilo kada u dosadašnjoj istoriji čovečanstva.

Šta nas očekuje u budućnosti?
Danas nam je, na primer, jasno da bi ovakav objekat koji bi udario u more bio u stanju da izazove katastrofalne cunamije koji bi po posledicama daleko nadmašili cunami iz jugoistočne Azije iz decembra 2004. godine koji je odneo gotovo četvrt miliona života. Dalje, atmosferska eksplozija daleko manjeg intenziteta od Tunguske, ali i dalje snažnija od nuklearne bombe bačene na Hirošimu, dogodila se 6. juna 2002. godine nad istočnim Mediteranom, između Krita i libijske obale; s obzirom da se radilo o eksploziji male snage nad morem, zabeležili su je tek sateliti i hidrometeorološke stanice, ali bi nad naseljenim područjem i ovako mali objekat (u ovom slučaju impaktor je bio svega nekoliko metara u prečniku) izazvao značajne ljudske žrtve.

Dakle, postoje krajnje praktične motivacije za dalja istraživanja Tunguske eksplozije i sličnih događaja. I više od toga: s obzirom da se ovi događaji dešavaju pod uticajem gotovo savršeno predvidljivih zakona nebeske mehanike, moguće ih je, uz dovoljno pažljiva astronomska posmatranja, predvideti, pa čak i preduzeti mere da se oni spreče. Na dugačke staze, razvoj odgovarajuće kosmičke tehnologije jedina je nada za spas ne samo čovečanstva, već i većine živih vrsta koje sa nama dele planetu; jer oni zbilja veliki objekti (kilometarski) su tamo negde – i neminovno nas vrebaju...

Piše: Milan Ćirković/b92