Несмотря на разнородность профессий (среди членов экспедиции был только один астроном — И. Т. Зоткин), ученых объединяло общее стремление: окончательно выяснить обстоятельства падения метеорита и, если возможно, найти его осколки.
В том, что над тунгусской тайгой в 1908 году пролетел метеорит, никто из ученых не сомневался. Ведь за несколько месяцев до отъезда экспедиции московский астроном А. А. Явнель в пробах почвы, привезенных с места катастрофы в 1929 году еще Л. А. Куликом, возглавлявшим первую экспедицию, обнаружил, как он заявил, мельчайшие осколки Тунгусского метеорита. В микроскоп удалось рассмотреть крошечные шарики диаметром в сотые доли миллиметра. Такие шарики иногда образуются при полете над данным местом Земли крупного метеорита. Трение о воздух, непрерывная бомбардировка метеорита встречными потоками молекул воздуха раскаляют метеорит. Поверхность его начинает плавиться, а сорванные потоком воздуха брызги метеорита охлаждаются, превращаясь из раскаленных капелек в крошечные твердые шарики.
Застывшие брызги были найдены в 1947 году, в районе падения Сихотэ-Алинского метеорита. Они похожи на шарики, обнаруженные А. А. Явнелем.
Кроме того, в почве тунгусской тайги после тщательных розысков А. А. Явнель нашел очень мелкие, неправильной формы металлические осколки. Самый большой из них был длиной всего около 6 миллиметров. Внешне они напоминали корявые металлические стружки. Однако химический анализ указывал, что в «стружках» содержится от 7 до 10 процентов никеля, тогда как земное железо содержит этот элемент в количестве не больше 3 процентов. Химический состав «стружек» получился очень сходным с химическим составом метеоритов.
Можно было думать, что загадка Тунгусского метеорита тем самым окончательно разрешена. Однако этот вывод оказался преждевременным.
Экспедиция 1958 года пошла по пути Л. А. Кулика. Но ученым не пришлось испытывать те исключительные трудности, которые за три десятилетия до них преодолевал неутомимый исследователь Тунгусского метеорита. В поселок Вановара, расположенный в 60 километрах от места падения метеорита, ученых доставил самолет. Вместо маленького поселка, каким описал Вановару Л. А. Кулик, ученые увидели благоустроенный, культурный районный центр, жители которого с большим интересом отнеслись к экспедиции. Многие из них отлично помнили Л. А. Кулика и помогли ученым пробраться к месту катастрофы.
Южное болото… То самое, обширное таежное болото, окаймленное сравнительно невысокими сопками, которое Кулик считал местом падения Тунгусского метеорита. Вырванные из земли воздушной волной вековые деревья указывали своими корнями именно на этот район тунгусской тайги. Радиальный вывал таежного леса заметил впервые Л. А. Кулик. Такая же картина предстала перед глазами участников новой экспедиции.
«Мертвый лес» в центре тунгусской катастрофы.
Правда, за полвека, протекшие со дня падения Тунгусского метеорита, тайга сильно изменилась. Молодая поросль завуалировала следы катастрофы, и поваленные, обожженные деревья не без труда можно теперь отыскать среди буйной, молодой растительности.
В свое время Л. А. Кулик обследовал главным образом южную и юго-восточную окрестности Южного болота. Трудности передвижения по тайге и ограниченность сил не позволили Кулику обследовать район, примыкающий с севера и северо-запада к Южному болоту. К решению этой задачи прежде всего и приступила новая экспедиция.
До лета 1958 года кое-кто еще сомневался в выводах Кулика относительно Южного болота. Высказывались предположения, что метеорит мог упасть в другом месте, где-то к северо-западу от района, намеченного Куликом. После того как новая экспедиция обошла вокруг Южного болота, сомнения окончательно рассеялись. Всюду на своем пути ученые встретили поваленные деревья, обращенные корнями к Южному болоту. Именно в этом месте, и нигде больше должен был упасть Тунгусский метеорит!
Астроном И. Т. Зоткин нашел и другое не менее убедительное подтверждение такого вывода. У местных работников лесного хозяйства он собрал специальные карты, на которых подробно отмечены как старые, 50 — 60-летние деревья, так и молодая поросль. Оказалось, что в районе Южного болота и его окрестностях старых, сохранившихся на корню деревьев очень мало. Здесь, на месте выгоревшего и поваленного леса, преобладает молодая поросль, тогда как всюду вокруг района катастрофы возрастной состав леса носит обычный, нормальный характер.
Оставалось убедиться в том, что Южное болото представляет собой заболоченные остатки метеоритного кратера, подобного тем, которые, например, образованы Аризонским метеоритом или еще большим небесным камнем, упавшим на территории полуострова Лабрадор.
Но тут ученым пришлось встретиться с необъяснимой загадкой, взволновавшей в свое время и участников экспедиции Кулика. Тщательное исследование дна Южного болота, заполняющей его растительности и береговых почв снова и уже окончательно подтвердило то, в чем еще у некоторых оставались сомнения: Южное болото— это не затопленный метеоритный кратер. Дно болота не имеет никаких следов повреждений, его торфяной покров не нарушен, а возраст растущих в нем мхов превышает пятьдесят лет. Следовательно, Южное болото имеет не космическое, а чисто земное происхождение. Такие болота являются типичным природным образованием в районах вечной мерзлоты.
Что же произошло в тунгусской тайге ранним утром 30 июня 1908 года?
Многочисленные очевидцы наблюдали летящий ослепительно яркий огненный шар с длинным светящимся хвостом. Последовавший за этим взрыв по своей мощи не уступал атомному. Вековые деревья тунгусской тайги были вырваны с корнем и повалены в радиусе 30 километров от центра катастрофы. Грохот взрыва был слышен на расстоянии сотен километров от Вановары, а огненный столб, поднявшийся над тунгусской тайгой, наблюдали в Киренске, то есть с расстояния около 400 километров. Сотрясение почвы было отмечено на всех крупнейших сейсмологических станциях мира, а воздушная волна, зафиксированная даже в Лондоне, дважды обошла земной шар!
Каковы же могли быть причины столь мощного взрыва?
Если огромный метеорит весом в тысячи тонн с колоссальной скоростью в десятки километров в секунду ударяется о поверхность земли, то неизбежно происходит сильнейший взрыв. Как уже говорилось, при ударе о землю кристаллическая решетка метеорита мгновенно разрушается и освобожденные от связей молекулы метеорита образуют как бы чрезвычайно сильно сжатый газ. Газ этот стремительно расширяется, что равноценно взрыву. Энергия взрыва, таким образом, является преобразованной кинетической энергией падающего метеорита.
Если бы Тунгусский метеорит имел массу в сотни тысяч тонн и врезался в землю со скоростью в несколько десятков километров в секунду, то при ударе метеорита о землю произошел бы чудовищный по мощи взрыв, вполне сравнимый со взрывами атомных и даже водородных бомб.
Но главная загадка Тунгусского метеорита в том и заключается, что поверхности земли он не достиг и удара о землю не последовало. Не долетев до поверхности земли, метеорит взорвался в воздухе над тунгусской тайгой, или точнее — над Южным болотом.
Только взрывом в воздухе можно объяснить некоторые подробности катастрофы, обнаруженные еще Л. А. Куликом и подтвержденные новой экспедицией. Речь идет о так называемом мертвом лесе, сохранившемся в самом центре катастрофы, по берегам и окраинам Южного болота. Эти оголенные, как телеграфные столбы, но стоящие на корню и обожженные деревья остались неповаленными лишь потому, что воздушная волна пришла на них не от поверхности земли, а сверху, с воздуха. Направление стволов оказалось почти перпендикулярным к фронту взрывной волны и поэтому последняя смогла лишь ободрать листву, сломать ветви, но не повалить деревья. В стороне же от места взрыва удар воздушной волны пришелся на деревья сбоку, то есть в направлении, где их сопротивляемость внешнему воздействию значительно слабее.
Молодая поросль постепенно затушевывает следы катастрофы.
По предварительным, достаточно грубым ориентировочным подсчетам И. Т. Зоткина, взрыв произошел на высоте 2–3 километров. Температура взрыва была так высока, что весь старый лес в районе катастрофы до сих пор хранит на себе следы сильного, но кратковременного ожога. Кроме того, анализ обожженных деревьев показал, что, по-видимому, за мгновенным «лучистым» ожогом последовал более длительный лесной пожар, охвативший не только стволы деревьев, но и их корни. К юго-востоку от Южного болота поваленный лес расходится длинным веером, угол схождения которого близок к 60 градусам. Тунгусский метеорит летел со сверхзвуковой скоростью и, несомненно, образовывал в воздухе так называемые баллистические волны. Если веерообразный вывал леса рассматривать как результат действия баллистической волны, можно, пользуясь формулами аэродинамики, подсчитать, как это сделал известный аэродинамик А. Ю. Моноцков, что полет метеорита происходил с резким торможением и над Южным болотом его скорость снизилась до 700 метров в секунду! Если бы с такой скоростью метеорит врезался в землю, то для того, чтобы произвести наблюдаемые в тайге разрушения, он должен был бы обладать массой в миллиарды тонн! Куда же тогда исчез столь огромный метеорит?
