Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. Vydavatel: AGA (Aldebaran Group for Astrophysics) Číslo 27 – vyšlo 27. června, ročník 6 (2008) © Copyright Aldebaran Group for Astrophysics Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno. ISSN: 1214-1674, Email: bulletin@aldebaran.cz

27/2008

100 let od pádu Tunguského meteoru

Petr Sobotka

Tiskové prohlášení České astronomické společnosti 118 z 26. 6. 2008

Připomínáme si 100. výročí pádu vesmírného tělesa do centrální Sibiře u řeky Podkamenaja Tunguska. Došlo k tomu po 7. hodině ranní tamního času 30. června roku 1908. Úkaz vyvolal řadu spekulací, vědecký svět se shoduje na pádu planetkyPlanetka – nesprávně asteroid, malé těleso o rozměrech maximálně stovek kilometrů na samostatné dráze kolem Slunce. Nejvíce planetek se nachází v tzv. Hlavním pásu mezi drahami Marsu a Jupiteru. Obdobná tělesa jsou i v Kuiperově pásu za drahou Neptunu. nebo kometyKometa – těleso malých rozměrů obíhající kolem Slunce většinou po protažené eliptické dráze s periodou od několika let po tisíce roků. Při přiblížení ke Slunci se vypařuje část materiálu jádra a kometa vytváří komu a eventuálně ohon. Jde o pozůstatky materiálu z doby tvorby sluneční soustavy. Dnes se nacházejí v Oortově oblaku za hranicemi sluneční soustavy, ve vzdálenosti 20 000÷100 000 au. Některé komety pocházejí i z bližšího Kuiperova pásu.. Dodnes nebyl nalezen ani jediný kus meteoritu a pravděpodobně ani kráter.

Meteoroid – těleso obvykle vzniklé postupným rozpadem komet nebo planetek Hlavního pásu mezi Marsem a Jupiterem. Některé meteoroidy mohou být pozůstatkem původního materiálu, z něhož vznikala Sluneční soustava. Meteoroidy se pohybují v meziplanetárním prostoru. Meteor – světelná stopa vzniklá průletem meteoroidu atmosférou planety, zpravidla Země. Meteorit – pozůstatek po meteoroidu, těleso pocházející z meziplanetárního prostoru, které se srazilo s planetou (Země, Mars, …), přežilo průlet atmosférou a dopadlo na povrch. Meteorit kamenný – nejběžnější skupina meteoritů tvořená převážně silikátovými minerály. Tvoří 94 % všech známých meteoritů dopadlých na Zemi. 84 % kamenných meteoritů tvoří tzv. chondrity – chemicky primitivní hmota, která se svým obsahem chemických prvků (mimo lehké prvky) blíží složení sluneční fotosféry, a tedy i složení materiálu ze kterého vznikala sluneční soustava. 8 % tvoří tzv. achondrity – meteority vzniklé obvykle kompletním přetavením chondritů. Zvláštní skupiny achondritů tvoří lunární a marsovské meteority a diferencované meteority nejasného postavení. Meteorit železno-kamenný – siderolit, meteorit tvořený rovným podílem slitin železa a niklu a silikátového materiálu. Rozlišujeme skupinu pallasitů (meteority tvořené téměř výhradně silikátovým minerálem – olivínem a slitinami železa a niklu) a mezosideritů (meteority tvořené slitinami železa a niklu společně se směsí silikátových minerálů nejčastěji pyroxeny a plagioklasy). Meteorit železný – siderit. Skupina meteoritů tvořená výhradně redukovaným materiálem – slitinami železa a niklu s možnými silikátovými inkluzemi a vzácnými – akcesorickými minerály. Představují pravděpodobně (ve většině případů) materiál z jader planetesimál vzniklý v počátcích vývoje pevných těles. Kometa – těleso malých rozměrů obíhající kolem Slunce většinou po protažené eliptické dráze s periodou od několika let po tisíce roků. Při přiblížení ke Slunci se vypařuje část materiálu jádra a kometa vytváří komu a eventuálně ohon. Jde o pozůstatky materiálu z doby tvorby sluneční soustavy. Dnes se nacházejí v Oortově oblaku za hranicemi sluneční soustavy, ve vzdálenosti 20 000÷100 000 au. Některé komety pocházejí i z bližšího Kuiperova pásu.

Řada svědků onoho dne 30. června 1908 viděla průlet jasně zářícího neznámého tělesa a slyšela následnou sérii výbuchů. Došlo k tomu v centrální Sibiři nad řekou Podkamenaja Tunguska asi 75 km severně od města Vanavara v 7 hodin a 14 minut. To už bylo denní světlo a lidé na obloze nejprve spatřili tak intenzivní světlo, že se do něj ani nešlo dívat. Pohybovalo se od jihovýchodu k severozápadu a jeho let byl zakončen gigantickým výbuchem. Svědci hovoří dokonce o sérii několika výbuchů, jako by to byla dělostřelecká salva. Nad místem detonace se vytvořil vysoký sloup prachu a dýmu z požáru, který výbuch způsobil. Lidé cítili zemětřesení a silná tlaková vlna v okruhu několika desítek kilometrů vyrazila skleněná okna a porazila stojící lidi.

Obrovskou explozi zaznamenaly asijské seismické stanice jako zemětřesení o síle 5 stupňů Richterovy stupnice a barometry po celém světě detekovaly tlakovou vlnu. Kvůli obrovskému množství prachu, které se po výbuchu dostalo do atmosféry, byla v noci světlá obloha a ze svědeckých výpovědí plyne, že se v noci daly číst noviny a obloha hrála různými barevnými odstíny.

K výbuchu došlo v centrální části Sibiře nad územím Evenské autonomní oblasti Ruska.

K výbuchu došlo ve velmi řídce obydlené Evenské autonomní oblasti. Ta má rozlohu skoro desetkrát větší než Česká republika a přitom v ní dnes žije jen asi 18 000 obyvatel. Před sto lety žili v okolí výbuchu většinou jen kočovní lovci a ti neměli žádnou techniku na pořizování zvukových nebo obrazových záznamů. První vědecká výprava, která získala vědecky hodnotná data, se do oblasti vydala až roku 1927. Skupina vedená mineralogem Leonidem Kulikem překvapivě nenašla vůbec žádný kráter, který po pádu planetky nebo komety vždy vznikne (už tehdy předpokládali vesmírný původ dopadajícího tělesa). Naopak našli důkaz, že těleso vybuchlo ještě před dopadem na zem. Už desítky kilometrů před epicentrem výbuchu našli vyvrácené stromy, některé vytržené a převrácené i s kořeny, jiné byly zlomené, ale všechny byly povalené jedním směrem. Stačilo se podívat po směru kmenů a bylo jasné, kde hledat epicentrum exploze. V něm nebyl očekávaný kráter, ale naopak vztyčené stromy, ožehnuté a naprosto oholené ode všech větví. Dnes vědci soudí, že stojící stromy byly v okamžiku výbuchu přesně pod ním a proto nebyly povaleny stranou. Celková rozloha vyvrácených stromů byla asi 2 200 km čtverečních.

Snímek vyvrácených stromů pod místem výbuchu, který pořídil L. Kulik
při první výpravě roku 1927.

Leonid Kulik (1883–1942) vedl první vědecké výpravy,
které hledaly důkazy pádu meteoritu.

Výška výbuchu se odhaduje na rozmezí od 5 do 10 kilometrů nad zemským povrchem. Celková energie této události je srovnatelná s výbuchem jednoho tisíce atomových bomb, jako byla bomba svržená na Hirošimu. Z energie výbuchu dokázali odborníci odhadnout velikost tělesa před výbuchem. Podle odhadů se zdá, že tunguské těleso mělo před vstupem do ovzduší průměr asi 60 až 90 metrů. Díky atmosféře ZeměZemě – největší z planet zemského typu. Je jedinou planetou v celém vesmíru, o které víme, že na ní existuje život. Má dostatečně hustou atmosféru, dostatek kapalné vody v povrchových oceánech. Kolem Země obíhá jediný měsíc s vázanou rotací. Při pozorování Země z kosmu vidíme hlavně modrou barvu oceánů. 70 % povrchu Země je pokryto oceány, 30 % tvoří kontinenty. Země sestává z těchto vrstev: jádro, plášť, kůra, troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra. Plášť a kůra jsou odděleny tzv. Mohorovičiæovým rozhraním. Kůra se posouvá a „plave“ na polotekutém plášti. Teplota v centru Země je 5 100 °C, tlak 360 GPa. Magnetické pole Země má přibližně dipólový charakter, je deformováno slunečním větrem do typického tvaru. se těleso postupně brzdilo, třením ohřívalo, vypařovalo a ubývalo na velikosti. Ještě před dopadem na zem ale nevydrželo současné působení teploty a silového namáhání a vybuchlo.

Od doby, kdy se na místo prvně dostal profesor Kulik, přijelo do oblasti Podkamenaja Tunguska mnoho vědeckých expedic. V počátcích Sovětského svazu se prací zúčastnili výhradně Rusové, zahraniční výpravy se na místo dostaly o mnoho desítek let později. Žádné výpravě se ale nepovedlo zbytky meteorituMeteorit – pozůstatek po meteoroidu, těleso pocházející z meziplanetárního prostoru, které se srazilo s planetou (Země, Mars, …), přežilo průlet atmosférou a dopadlo na povrch. najít. Mezi vědci začala sílit domněnka, že při explozi došlo k úplnému rozpadu tělesa a žádný hmotnější kus výbuch nepřežil.

Letecký průzkum terénu ukázal, že je v oblasti spousta kráterů zalitých vodou a vědci očekávali, že zbytky meteoritu by mohly být právě v nich. Později se ale ukázalo, že krátery jsou v tajze zcela běžným útvarem, nejsou impaktní a jsou projevem věčně zmrzlé půdy. Velký rozruch vyvolala až expedice 98 let po pádu meteoritu. V loňském roce publikovala skupina italských geologů článek, ve kterém tvrdili, že dlouho hledaný kráter nalezli. Podle nich je dnes zcela zalitý vodou a je to třísetmetrové jezero Čeko vzdálené asi 8 km od epicentra výbuchu. Proti této teorii se ale okamžitě po zveřejnění zvedla vlna kritiky. Podle většiny odborníků je závěr o impaktním původu kráteru spíše naplněním přání badatelů, než důkazy podloženým faktem. Čeká se na výsledky dalšího průzkumu.

Dnes je ve městě Vanavara letiště, takže není problém dostat se letecky necelých 80 kilometrů od místa dopadu. Osídlení lidmi se o mnoho nezvýšilo, Vanavara má dnes asi 3 000 obyvatel. Celá oblast je stále velmi pustá a dodnes lze nalézt v hustě porostlé tajze 100 let staré vyvrácené stromy, i když podléhají poměrně rychlé zkáze působením sněhu, vlhka a rostlinstva. Oblast, která byla po výbuchu plná povalených stromů, je dnes znovu zarostlá vysokými stromy. Stále ještě stojí i některé z ožehnutých stromů přímo pod epicentrem. Výzkumná chata a stavby, které vybudovali členové Kulikových výprav, jsou dnes národními památkami.

Ještě dnes jsou mezi nově vyrostlými stromy vidět kmeny
povalené výbuchem roku 1908.

Tunguská událost budí zájem veřejnosti i 100 let poté, co se odehrála. Někteří lidé ji řadí mezi velké záhady světa, ale seriózní vědecký výzkum nalezl důkazy o pádu tělesa z meziplanetárního prostoru. Vědci dodnes celou událost do detailu nevysvětlili. Nevědí například, jestli na Zemi dopadla planetka nebo kometa. Výbuch ještě před dopadem je u meteoroidů naprosto běžnou záležitostí. Ke střetu tělesa o velikosti tunguského se Zemí dochází podle nových odhadů přibližně jednou za 500 až 1 000 let. Pravděpodobnost, že by k podobné srážce došlo nad nějakým obydleným územím, je nízká a frekvence dopadu na místa osídlená lidmi vychází jednou za desítky tisíc let.

Bohatý místní obyvatel, který byl majitelem stáda několika
set sobů. Obrázek ilustruje, do jaké míry mohly být
spolehlivé svědecké výpovědi místních obyvatel.

Klip týdne: 3D simulace Tunguského meteoru

 

3D simulace Tunguského meteoru. V animacích vidíte výsledky numerických simulací Tunguské události (30. 6. 1908) prováděných v superpočítačovém středisku Sandia National Laboratories. Barvami je zobrazena rychlost. V obou případech je plocha oblasti 40 km na šířku a 20 km na výšku. Těleso vstoupilo do atmosféry pod úhlem 35°. V první simulaci má těleso energii 5 megatun TNT, výbuch započal ve výšce 12 km nad povrchem a těleso nedosáhlo povrchu. Od povrchu se odrazila tlaková vlna, která mohla způsobit pád stromů v oblasti. Tato simulace odpovídá situaci v Tungusce dne 30. 6. 1908. V druhé simulaci má těleso vstupní energii 15 megatun TNT, výbuch započne 18 km nad povrchem, těleso dopadne na povrch, horký vzduch by okolí proměnil v žhnoucí pec a veškerý porost by shořel. Tento scénář neodpovídá Tunguské události. Zdroj: Sandia National Laboratories, 2007. (mpg, 5 MB) (mpg, 5 MB)

Odkazy