Studio Autorevole su Tunguska

Il problema del meteorite di Tunguska oggi

N.V. Vasilyev,Commissione Su Meteortiti e Polvere Spaziale, Ramo Siberia, Accademia Russa delle Scienza

Planet.Space Sci., vol.46, N.2/3., 1998

(Tradotto in Italiano dalla Dott. Ilaria Alfieri testo parziale)

Fenomenologia del volo e dell’esplosione del meterorite di Tunguska

Il volo e l’esplosione di un bolide gigante che avvenne nella prima mattina del 30 Giugno 1908 causò effetti sonori, ottici, elettrofonici e geofisici terribilmente forti, sentiti in una vasta regione del territorio di Krasnoyarsk, della Regione di Irkutsk e di Yakutia (Fig 1). Il bolide percorse almeno 450 km da Sud-Est a Nord-Ovest lasciando una scia radiante; la sua brillantezza aumentò da (-22-17)m a -29,4 m fino al punto di flash finale all’altezza di 8-9 km. L’onda d’urto causò un sisma registrato a Irkutsk, Tashkent, Tbilisi e Jena, un’onda aerea registrata in molti punti dell’emisfero Nord; una tempesta magnetica locale fu registrata a Irkutsk e distrusse un grosso territorio di foresta.: 2150±25 km2. Il terremoto registrato a Tunguska fu stimato tra 4.5 e 5.0 sulla scala della magnitudine. Un disturbo locale del campo magnetico terrestre connesso col meteorite iniziò 5.9-6.6 minuti dopo l’esplosione e continuò per più di 4 ore, con un’alterazione massima della componente H del campo magnetico di 70γ. L’area di taiga devastata ha la forma di una farfalla schiacciata(Fig.2): le ali sono orientate a Nord-Est e Sud-Est simmetricamente rispetto all’asse diretto lungo l’azimuth 99°. L’epicentro dell’esplosione (ossia il punto in cui l’onda d’urto raggiunse il suolo), giace vicino alla testa della farfalla, con coordinate:101°53’40’’E, 60°53’09’’N.



Fig.1 Mappa della visibilità dei fenomeni ottici che hanno accompagnato la caduta del meteorite. Stella: epicentro della catastrofe. Le frecce indicano le traiettorie ipotizzate da diversi autori

Gli alberi caddero fino a 18-19 km verso Ovest, Nord e Nord-Est, 26-27 km a Est-Sud-Est, 17-38 km verso Nord-Est e fino a 40-41 km verso Sud-Sud-Est, per la maggior parte in modo discontinuo nella regione occidentale. Intorno all’epicentro c’è la cosiddetta “foresta di telegrafi”, un’area di 3-5 km di diametro in cui la maggior parte degli alberi morti rimase ritta come pali del telegrafo con le chiome strappate. Al di fuori di quest’area gli alberi erano tutti completamente abbattuti, poi solo parzialmente (Fig.2).


Fig.2. Struttura vettoriale dell’area di taiga devastata dall’onda d’urto.

(1) direzione degli alberi caduti; (2) traiettoria

Un campo fatto a croce con gli assi posti lungo gli azimuth 12° e 92° divide il campo in 4 quadranti. Nel primo (tra 12 e 92°) le deviazioni dalla direzione radiale sono negative (deviazioni verso sinistra) nel secondo sono positive (deviazioni verso destra), nel terzo ancora negative e nel quarto positive. Deviazioni assialmente simmetriche nei quadranti occidentali dell’area di foresta devastata sono state interpretate come il risultato dell’effetto del volo di una parte del meteorite che era rimasto intatto al momento dell’esplosione e aveva continuato il moto lungo la traiettoria. Attualmente si crede che la forma della foresta caduta sia stata causata dall’interazione di onde d’urto sferiche e quasi-cilindriche. Un’altra traccia locale del meteorite è la bruciatura (causata da radiazioni) dei rami di larici che sopravvissero all’esplosione, siti in un’area di forma ellissoidale di circa 200 km2 e con l’asse maggiore posto lungo l’azimuth 95°. L’impulso termico massimo è stato stimato di 57 cal/cm2. Un’ulteriore causa dell’incendio della foresta può essere stata la fuoriuscita di gas poi incendiati durante l’esplosione. Una conseguenza dell’esplosione fu il dimezzamento nell’epicentro della termoluminescenza dei minerali e delle rocce del suolo spiegato dal fatto che la capacità termoluminescente dei minerali diminuì a causa della “ricottura” termica. Al di fuori di quest’area un aumento della termoluminescenza del suolo è stato messo in relazione con la termoluminescenza delle rocce locali e quindi col naturale contenuto di uranio. Sebbene la presenza di radiazioni ionizzanti nel meteorite sia stata supposta più di una volta, i test non hanno dato esito positivo. I dati raccolti mostrano l’assenza di qualsiasi variazione nella composizione isotopica dei gas inerti preservati nella roccia dell’epicentro, cosa che ovviamente preclude qualsiasi effetto di un ipotetico flusso di neutroni connesso con l’evento.

Le stime dell’esplosione (basate su sismogrammi, barogrammi, magnetogrammi) fatte in termini di energia ed equivalenti di TNT sono comprese nell’intervallo tra 10-20 Mt e 4.2X1023-1024 erg. In base alla testimonianza di persone che si trovavano a circa 70 Km dal luogo dell’esplosione si stimò che la percentuale di energia raggiante rispetto al totale dell’energia dell’esplosione era piuttosto elevata (fino al 30%), mostrando che alle temperature di 10000-20000 K presenti quando i corpi meteorici furono distrutti nell’atmosfera, fino al 10-30% dell’energia iniziale venne rilasciata come flash raggiante. Si stima che l’esplosione sia avvenuta ad un’altezza di 5-8 km. I primi studiosi del meteorite definirono la traiettoria basandosi sulle testimonianze oculari. Dopo gli anni 60 si utilizzarono le conseguenze oggettive della devastazione (incendio, alberi caduti) e i risultati di calcoli aerodinamici. Questi ultimi forniscono valori di azimuth più piccoli (e più probabili) (99-115° contro 114-137°) e valori più grandi dell’angolo del cammino di volo rispetto ai corrispondenti valori ricavati dalle testimonianze. L’angolo di ingresso in atmosfera fu probabilmente di 15° mentre nella sezione finale della traiettoria era circa 40°.

Le stime più realistiche della massa del meteorite e della velocità finale sono di ~105 tonnellate e da 9 a 22 km/s rispettivamente.

Si può affermare quindi che l’esplosione non avvenne al suolo, ma nella troposfera, cosa confermata dall’assenza di crateri meteorici e masse meteoriche nell’area interessata.

Occorre tener presente che l’evento di Tunguska fu solo uno della serie di eventi anomali nell’estate del 1908 che vano sotto il nome di “meteorite di Tunguska”. Altri fenomeni ottici atmosferici, accaduti in date vicine al momento dell’esplosione di Tunguska interessarono gli astronomi e i geofisici. Tali effetti ottici furono messi in relazione con l’introduzione di materiale cosmico, in particolare materiale proveniente da comete, nell’atmosfera terrestre. Si notò la somiglianza con gli eventi ottici atmosferici osservati nel 1910 quando la Terra stava passando attraverso la coda della cometa di Halley. Un’attenta disamina delle anomalie ottiche riscontrate nel periodo tra giugno e luglio del 1908 conferma la supposizione che i primi segni fossero ravvisati già diversi giorni prima della caduta del meteorite: si suppone il 23, 25 o 29 giugno. In quest’ultima data furono registrate in 8 diversi punti in Germania, Olanda, Gran Bretagna, Svezia, Polonia e Russia (Fig.3). Tali eventi raggiunsero il massimo nella notte tra il 30 giugno e il primo luglio.


Fig.3. Sviluppo delle anomalie ottiche nell’estate del 1908. Asse Y: numero totale di punti in cui furono registrate anomalie ottiche-linea continua(I); numero di punti in cui furono osservate nubi nottilucenti –linea tratteggiata (II)

Tali anomalie includono anomali bagliori nel cielo, nubi nottilucenti luminose non viste prima, disturbi nel normale cammino dei punti neutri Arago e Babinet e la comparsa di aloni solari prolungati. All’inizio del 1° luglio scomparvero in maniera esponenziale, ma effetti collaterali continuarono fino alla fine del luglio1908. L’area delle anomalie era limitata ad Est dall’area del fiume Yenisei, dalla linea Tashkent-Stacropol-Sevastopol-Bordeaux a Sud e dalla costa atlantica ad Ovest. (Fig.4). Il confine Nord si univa con l’area delle “notti bianche”, tipiche di quella stagione. Molte descrizioni parlano di bagliori simili agli anomali crepuscoli dopo l’eruzione di Krakatoa, con colori dal rosso al verde.

La brillantezza dei crepuscoli era di 10-6-10-7 stilb. Gli effetti più intensi si ebbero a nord ovest-nord est, ad altezze angolari di 20-40°. Il fenomeno più luminoso fu osservato in Germania. Per quanto riguarda il campo magnetico terrestre, rimase generalmente indisturbato, eccetto per una tempesta geomagnetica direttamente connessa all’esplosione, così come un’intensa aurora osservata il 30 giugno 1908 vicino il vulcano Erebus nell’Antartico. Nubi nottilucenti furono osservate nell’Europa occidentale, nella Russia europea e nella Siberia occidentale. Nell’agosto 1908 in America fu registrato un calo nella trasparenza dell’atmosfera e questo fu attribuito alla presenza di frammenti del meteorite nell’atmosfera.(fenomeno analogo era stato osservato a Parigi il 4-6 luglio). Si stima che la massa nebulizzata in atmosfera fosse di 1 milione di tonnellate. Con buona probabilità il meteorite fu la causa delle intense precipitazioni che occorsero in Europa 2-3 settimane dopo, dovute alla polvere diffusa nell’atmosfera. Per quanto riguarda la modifica dello strato di ozono, non ci sono evidenze.

Parte 1°

Parte 2°

Sul materiale del meteorite

Frammenti del meteorite sono stati invano cercati per diversi anni. Molto probabilmente non caddero in quest’area grossi frammenti, come dimostra l’assenza di astroblemi.

Si ritiene che se l’esplosione è avvenuta a 5-8 km di altezza, con una temperatura interna che ha raggiunto 15000K, la materia o almeno la parte massiva, deve aver formato una nube di aerosol che si è sollevata fino a 20 km spostandosi lungo la direzione dei venti della stratosfera (si pensa nord, nord-est e nord-ovest). La massa del meteorite al momento dell’esplosione era di 2x104<7.5x105 tonnellate. Anche concordando con l’ipotesi cometa si deve considerare chela massa di materiale alto fondente degli aerosol in formazione doveva essere di migliaia di tonnellate, visto che recenti stime mostrano che la percentuale di polvere nella massa totale del nucleo della cometa è comparabile con la massa del ghiaccio della cometa. Quindi dal 1958 si iniziò a cercare resti di materiale proveniente dallo spazio nel suolo, nella torba, nelle resine degli alberi. Nel suolo tra i fiumi Podkamennaya e Nizhnyaya si possono trovare spesso piccole quantità di microsferule magnetiche, con parti di indubbia origine cosmica, confermata dall’alto contenuto di nickel. La quantità di tali particelle nelle diverse zone differisce di dieci volte o più. Le torbe furono analizzate grazie alla capacità di assorbire e conservare gli aerosol per un lungo periodo (150-200 anni). Si trovarono scarse sferuliti in silicato, raramente magnetiche con composizione simile a quella della polvere meteoritica. La concentrazione di tali sferuliti nel periodo della catastrofe è più alto rispetto agli altri periodi. Le analisi hanno mostrato un alto contenuto di sodio, alluminio, zinco e argento. Il gas contenuto è per lo più CO2. E’ plausibile pensare che le zone ricche di sferuliti (che all’inizio si pensava fossero materiale della cometa, ma è altresì noto che si formano in seguito alla combustione della torba) siano testimonianze della precipitazione di aerosol che avvenne nel 1908, causate non dalla caduta del meteorite, ma dall’incendio.

Si cercarono anche anomalie isotopiche all’interno degli strati di torba che mostrarono un sostanziale arricchimento in sodio, alluminio, silicio, ferro, nickel, calcio, bromo, rubidio, molibdeno, stagno, bario, mercurio, piombo, oro in alcuni punti vicino all’epicentro. Si notò una notevole somiglianza con le condriti carbonacee (C1); rimane però inspiegato l’alto contenuto di elementi delle terre rare negli strati di torba del periodo della catastrofe.

Per quanto riguarda le componenti isotopiche di C, H, Pb, si osservò un arricchimento di 13C e impoverimento di deuterio in zone in cui si osservò un aumento di cobalto, cromo, zinco, manganese, cerio, torio e antimonio. Negli stessi strati la composizione isotopica del Pb risultò alterata, essendo ricchi in 204Pb,207Pb,203Pb, e povero in 205Pb.

Venne anche esaminata la resina degli alberi rimasti intatti che si trovavano vicino all’epicentro. L’analisi dei componenti degli aerosol inclusi nelle resine mostra risultati molto simili a quelli ottenuti dall’analisi della torba. Risulta però difficile attribuire la presenza di tali elementi al meteorite o ad altre cause.


Fig.5. Contenuto delle particelle degli aerosol contenuti negli strati di resina degli alberi siti vicino all’epicentro e sopravvissuti

Conseguenze ambientali

Per prima cosa c’è stata una rapida ripresa della foresta dopo la catastrofe e una crescita accelerata degli alberi sopravvissuti. Tale effetto riguarda una larga area, si avvicina alla traiettoria e non coincide con l’area dell’incendio e della foresta distrutta, riguarda tutte le specie di alberi e per gli alberi nati dopo la catastrofe si ferma in prossimità della proiezione della traiettoria.

Ci sono due spiegazioni in merito: la prima afferma che la crescita accelerata degli alberi vecchi e la ripresa del sottobosco sono la conseguenza del migliore riscaldamento del suolo

L’altra spiegazione afferma che il materiale del meteorite è finito nel suolo (gli elementi delle terre rare sembrano stimolare la germinazione dei semi).

L’altro aspetto è relativo a effetti genetici: un netto aumento di mutazioni si è osservato analizzando i dati relativi alla crescita delle conifere. Tale effetto si arresta all’epicentro e verso la traiettoria. Non sono state date spiegazioni anche se si pensa che qualche disturbo elettromagnetico che ha accompagnato il volo del meteorite possa aver contribuito.

Discussione

Il primo gruppo di ipotesi sull’origine del meteorite include teorie basate sull’origine terrestre del meteorite, il secondo include teorie basate sull’origine cosmica. Le ipotesi del primo gruppo interpretano il meteorite come il risultato dell’esplosione di un fulmine globulare, di una nube di metano o come conseguenza di un fenomeno tettonico (es. Olkhovatov,1996): tali ipotesi sono estremamente preconcette, e contraddicono i fatti- primo fra tutti la fenomenologia del volo del meteorite- e vengono quindi esclusi da ulteriori approfondimenti.

Il secondo gruppo di ipotesi è suddivisibile in due sottogruppi principali: uno si basa sull’origine naturale del fenomeno, l’altro su una origine artificiale.

Il primo comprende le seguenti versioni:

1. Asteroide di rocce o ferro (Kulik, 1939, Krinov, 1949);
2. Oggetto simile a condriti carbonacee;
3. Nucleo di una piccola cometa;
4. Nucleo densificato di una nuvola di polvere spaziale (Vernadsky, 1932, Plekhanov,et al. 1963);
5. Energoforo (?) di plasma proveniente dal Sole (Dmitriyev e Zhuravlyvov, 1984)
6. Microbuco nero (Jackson e Ryan,1973).
7. Oggetto di antimateria (possibile cometa di antimateria) (La Paz,1948, Konstantinov, 1996, Cowen,1965).

L’ipotesi 1 rimane solo d’interesse storico. E’ da escludersi, data l’assenza di astroblemi, frammenti, ecc..

Allo stesso modo le 2,3 e 4. L’ipotesi 5 non è stata provata e la possibilità che simili “oggetti” attraversino la densa atmosfera terrestre sembra piuttosto improbabile.

L’ipotesi 6, del micro buco nero non concorda con i fatti: se un simile “mostro” fosse apparso nel Nord dell’Atlantico, avrebbe creato effetti disastrosi simili a quelli osservati nella Siberia centrale. Non ci sono riscontri geofisici, né tantomeno notizie riportate dai giornali dell’epoca relativi a fenomeni anomali in quel periodo.

Per quantoriguarda l’ipotesi relativa all’antimateria, non si sono osservati shift isotopici nei gas conservati all’interno dei pori delle rocce site nell’epicentro della catastrofe (come generalmente si osserva nel caso di esplosioni termonucleari o di annichilimento).

L’aumento della concentrazione di 14C rilevato negli anelli della crescita del 1909 in California e rilevato in seguito in altre zone dell’emisfero nord e a Tunguska fu inizialmente attribuito all’effetto dell’annichilimento; si pensa invece sia legato alla sovrapposizione di due massimi dell’attività solare-anno 11 e anno 100.

L’unica ipotesi che rimane ancora plausibile, declinata in diverse forme, è quella della cometa.

Per quanto riguarda l’ipotesi della natura artificiale dell’oggetto (Molotov, 1967-69, Mekhedov,1967, Zigel, 1983, Zhuravlyov,1994), si ipotizza un’origine nucleare dell’esplosione. In ogni caso non ci sono state conferme sperimentali.

L’ipotesi cometaria è basata su tre gruppi di fatti:

1) aspetto dell’esplosione;

2) mancanza di precipitazione di polvere meteorica comparabile con la dimensione del fenomeno;

3) “notti luminose” del 1908 (spiegabili con la dissipazione della coda della cometa nell’atmosfera della terra).

In quest’ultimo caso però si è notato che i venti che avrebbero portato la polvere in Europa e nell’Asia centrale, soffiavano anche ad Est e nella Kamchatka, dove non si sono osservate però tali anomalie. Inoltre il concetto di “purezza” del ghiaccio della cometa, che sembrava ben rispondere all’assenza di tracce di resti massicci precipitati, è stato sovrastimato: anche il materiale cometario più puro si pensa possegga circa il 50% di materiale condritico.

Dopo circa vent’anni in cui l’ipotesi cometa sembrava la più plausibile, queste considerazioni hanno portato alla revisione dell’ipotesi. Le ipotesi che si sono andate rafforzando sono quelle relative al piccolo asteroide roccioso, anche se in assenza di spiegazioni relative alla mancanza di frammenti sarà difficile trovare una soluzione finale.

La decisione del governo russo di dichiarare l’area della catastrofe di Tunguska come riserva nazionale, consentirà di preservarla come oggetto di studio per lungo tempo.

Allora secondo me

1. Asteroide di rocce o ferro (Kulik, 1939, Krinov, 1949);

Possibile....Ma dove sono i frammenti?.... in un cratere di impatto o nella zona si dovrebbero trovare molti frammenti....Anche se sono microscopici con un analisi al microscopio di un campione del terreno si dovrebbero vedere.... E i frammenti di comete asteroidi e meteore si riconoscono subito.
Uno studio ancora più accurato dei crateri potrebbe dare risposte?

2. Oggetto simile a condriti carbonacee & 3. Nucleo di una piccola cometa;

Stessa risposta del punto 1

4. Nucleo densificato di una nuvola di polvere spaziale (Vernadsky, 1932, Plekhanov,et al. 1963);

umm.. polvere spaziale.. non credo sia possibile,il campo magnetico solare dovrebbe allontanare questi fenomeni

DOMANDA:??? Per caso in quel periodo sono comparsi oggetti in cielo... Oggetti molto luminosi??? Simili a una stella?
Perchè se si allroa l'ipotesi 4 potrebbe prendere di significato....Forse si è trattato di un esplosione di supernova?o stella?

Forse quest'esplosione ha prodotto un Energoforo che poi ha colpito tunguska

5. Energoforo (?) di plasma proveniente dal Sole (Dmitriyev e Zhuravlyvov, 1984)

Forse un intensissima tempesta solare può aver causato un Energoforo... ?Chi lo sa

Si conosce l'attività solare di quel periodo?

6. Microbuco nero (Jackson e Ryan,1973).

La escludo a priori.... Un buco nero per causare danni del genere deve essere grande..
avrebbe distrutto la Terra non solo Tunguska

7. Oggetto di antimateria (possibile cometa di antimateria) (La Paz,1948, Konstantinov, 1996, Cowen,1965).

Umm ... di un arma aliena.... è l'unica cosa possibile,... a meno che non esistano oggetti di antimateria...
però non conosciamo bene ancora l'antimateria... e quindi questo punto non può essere del tutto escluso

PS... Se fosse stata UN ESPLOSIONE DI ANTIMATERIA non ci sarebbe rimasto nulla in Siberia neanche la polvere e la terra...L'esplosione avrebbe creato un cratere di dimensioni gigantesche e ci sarebbero state conseguenze planetarie...

Ti riporto una citazione

ANTIMATERIA VS MATERIA

Annichilazione significa "distruzione totale" o "completa scomparsa" di un oggetto.
In Fisica, si parla di annichilazione quando una particella subatomica incontra un'antiparticella. Quando ciò avviene, entrambe le masse vengono totalmente convertite in energia; poiché l'energia e la quantità di moto, o momento, devono essere conservate, l'energia liberata è "utilizzata" per creare altre particelle e antiparticelle tali che, la loro energia totale e quanti , sommate, siano esattamente uguali ad energia e momento delle particelle originarie.

Spoiler:

GIANLUCA1989 ha scritto:
5. Energoforo (?) di plasma proveniente dal Sole (Dmitriyev e Zhuravlyvov, 1984)

Forse un intensissima tempesta solare può aver causato un Energoforo... ?Chi lo sa
Si conosce l'attività solare di quel periodo?

3) Prima e dopo l'esplosione di Tunguska furono registrate in Antartico delle Aurore Boreali non previste, cioè non provocate dal sole. Lo studio è stato pubblicato negli anni '60 dagli studiosi Kovalevsky, Ivanov, Plehkhanov,Zhuravlyov e Zolotov. La domanda è questa: Come possono esserci aurore boreali se non è il Sole a provocarle? Forse è un altro "effetto collaterale" dell'impianto Siberiano?
http://tunguska-siberia.blogspot.com/

Ultimamente ho visto il film di Nicolas Cage "Segnali dal Futuro" dove alla fine un SUPER SOLAR FLARE distrugge la terra...

il periodico scientifico Russo Tekhnika Molodiozhi (numero 1, 1984) avrebbe pubblicato l'esito di una ricerca che parla di una "super-amomalia" magnetica (definita il terzo polo magnetico terrestre)

Forse il macchinario alieno ci ha protetto da questo evento? forse il "3 campo magnetico" potrebbe aver deviato parte delle radiazioni nocive solari...e le restanti sono entrate causano le grandi aurore boreali e la distruzione di Tunguska?