1908 年通古斯大爆炸是什麼炸的
是一塊太空岩石在半空中炸開。1908 年 6 月 30 日,一個很可能是直徑幾十公尺的石質小行星,在西伯利亞石通古斯卡河附近的森林上空爆炸,震倒超過 2,000 平方公里內的數百萬棵樹,卻沒有留下隕石坑。科學家仍在爭論它究竟是小行星還是彗星、釋放了多少能量,但對爆炸的基本成因並沒有分歧。
現象是什麼
通古斯大爆炸,一句話說完:一塊來自太空的岩石,在空中炸開了。1908 年 6 月 30 日當地時間早上 7 點 15 分左右,美國太空總署(NASA)形容為小行星的物體,墜入西伯利亞石通古斯卡河附近的大氣層。2019 年一份由 NASA 支持的重新分析認為,這是一顆直徑 50 到 80 公尺的石質天體,在 6 到 9 英里(約 10 到 14 公里)高空,釋放出相當於 10 到 30 百萬噸 TNT 炸藥的能量。因為是在半空中爆炸,地面沒有留下隕石坑。
埃文基族的馴鹿牧民形容,看到一顆拖著煙、比太陽還亮的火球,伴隨巨大聲響;離爆炸最近的人說,自己被震到飛起來,撞擊後失去意識。一位名叫謝苗諾夫的農民,當時人在爆炸中心大約 65 公里外,說天空像被劈成兩半,一股熱浪打在他身上,把他掀出去好幾公尺。馴鹿群大量死亡,但這一帶人煙稀少,人員傷亡很少。
震波把數百萬棵樹震倒,範圍呈蝴蝶形,美國太空總署估計超過 2,000 平方公里;倒下的樹幹呈放射狀排列,中心一小片半燒焦的樹木卻依然直立。全球各地的地震儀都記錄到這次爆炸,部分地區測到相當於芮氏規模 5.0,之後好幾天,亞洲與歐洲的夜空都異常明亮。
有沒有留下影像
沒有。美國太空總署指出,沒有人拍到這個物體本身,一直到 19 年後的 1927 年,才有科學家抵達現場──俄羅斯科學院的隕石專家庫利克,帶隊完成第一次考察。庫利克的考察隊拍下了倒伏的森林,其中一張 1929 年的照片,美國太空總署在 2019 年還曾引用;空拍照片的底片,則在 1975 年蘇聯銷毀危險硝酸片的行動中被毀,幸好照片本身保留了下來。
最接近通古斯式爆炸的影像紀錄,出現在 2013 年。2 月 15 日,一顆多半是石質、大小相當於五層樓建築的小行星,在俄羅斯車里雅賓斯克附近約 24 公里高空解體。研究人員把這次火球的影片,和地面災情地圖結合,還原出物體的樣貌,再把同樣的方法用在通古斯事件上。根據美國太空總署,車里雅賓斯克規模的撞擊平均每 10 到 100 年發生一次,通古斯規模的撞擊則要幾千年才有一次。
流行的說法
沒有隕石坑也沒找到隕石,通古斯因此吸引了各種天馬行空的解釋。1946 年,蘇聯科幻作家 Alexander Kazantsev 覺得這次爆炸很像廣島,寫了一篇小說,把它說成一艘火星太空船核動力裝置的爆炸,這個說法後來變成「通古斯幽浮墜毀」傳言的源頭。也有人把原因歸咎於沼澤地釋放的甲烷氣體被點燃。還有一種說法是,尼古拉·特斯拉在 1908 年 6 月 30 日晚間試射了一種死光武器,聽聞通古斯的消息後便拆掉了裝置──這個說法沒有任何證據支持,真假檔案把它視為未經證實。
另外兩個想法曾登上《自然》期刊:1965 年 Clyde Cowan 等三位學者研究這個物體是否由反物質構成;1973 年 A. A. Jackson 與 Michael Ryan 提出,可能是一個比恆星輕的黑洞。1974 年,同一期刊的回應文章判斷黑洞可能性極低──若真是黑洞,該從大西洋另一側穿出,但沒有第二次爆炸發生。兩種說法都無法解釋爆炸留下的礦物碎屑。
科學解釋
目前公認的原因,是一次空中爆炸。庫利克一開始以為是鐵隕石撞擊造成的災情,找了很久的隕石坑和碎片,卻什麼都沒找到,之後的考察隊也一樣。找不到隕石坑,反而指向一個比鐵更脆弱的天體:一顆石質小行星,或是一顆小彗星。1993 年,當時任職美國太空總署艾姆斯研究中心的 Christopher Chyba 等人,模擬出一顆直徑幾十公尺的石質小行星在幾公里高空爆炸的過程。
2001 年一項針對物體可能軌跡的研究,估算它有 83% 的機率來自小行星帶。受一場 NASA 艾姆斯工作坊啟發的研究團隊,模擬出符合倒木形狀、燒焦土壤與樹木分布的情境,其中最可能的候選,是一顆以時速約 5.5 萬公里衝入大氣層的石質天體,而不是冰質彗星。當年報紙猜測的火山爆發或礦坑意外,很快就因缺乏實質證據被排除。
還在爭論的部分
天體到底是什麼,還沒有完全定論。彗星說至少可追溯到 1930 年,由 F. J. W. Whipple 提出,支持者認為,當時異常明亮的夜空是彗尾揚起的塵埃造成的。2010 年一支考察隊用透地雷達,主張現場的切科湖是一大塊冰體撞擊形成的坑洞。反對者說,這麼淺的入射角,彗星應該在抵達低層大氣前就碎裂了;支持者回應,那可能是一顆外殼已是石質的「死彗星」。美國太空總署表示,多數科學家仍認為它是一顆小行星。
爆炸規模也有爭議:地震學家 Ari Ben-Menahem 1975 年根據震波估計 10 到 15 百萬噸;Mark Boslough 團隊 2007 年的模擬認為是 3 到 5 百萬噸,理由是火球把部分能量帶向了地面;2019 年由 NASA 支持的研究則估計 10 到 30 百萬噸。Boslough 也說過,彗星說機率不高,但物理上並非不可能。
模擬並不能排除有公尺級碎片落到地面。Luca Gasperini 等人 2008 年主張,距爆炸中心約 8 公里的切科湖,可能是這樣一塊碎片砸出來的坑;他們引用一份沒畫出此湖的 1883 年軍事地圖,加上埃文基人的說法,認為湖是爆炸後才出現的。但俄羅斯學者 K. P. Florensky 曾根據湖底厚厚的沉積層判斷,這座湖其實比 1908 年更早就存在。
結論
真假檔案把通古斯大爆炸的原因歸檔為「已證實」:1908 年 6 月 30 日,一個天外物體──最可能是直徑幾十公尺的石質小行星──在西伯利亞上空半空爆炸,美國太空總署與本文引用的研究都同意這一點,火山、礦難、太空船、反物質、黑洞等說法也都已排除。還沒定論的範圍較小:小行星還是彗星、能量究竟是 3 到 30 百萬噸中的哪個數字、有沒有碎片落地。目前沒有爆炸影像紀錄,特斯拉死光說也未經證實。
證物
出處
- NASA,2023-06-30:John Uri, "115 Years Ago: The Tunguska Asteroid Impact Event"
- NASA Ames Research Center,2019-06-26:Kimberly Ennico Smith and Abby Tabor, "Tunguska Revisited: 111-Year-Old Mystery Impact Inspires New, More Optimistic Asteroid Predictions"
- Scientific American,2008-06-30:Luca Gasperini, Enrico Bonatti and Giuseppe Longo, "The Tunguska Mystery—100 Years Later" (June 2008 issue)
- American Physical Society (APS News),2018-06:Leah Poffenberger, "June 30, 1908: The Tunguska Event"
- NBC News,2008-06-30:Charles Q. Choi, "100 years later, Tunguska remains mysterious"
- Nature,1965-05:Clyde Cowan, C. R. Atluri and W. F. Libby, "Possible Anti-Matter Content of the Tunguska Meteor of 1908", Nature 206: 861
- Nature,1973-09:A. A. Jackson and Michael P. Ryan, "Was the Tungus Event due to a Black Hole?", Nature 245: 88
- Nature,1974-08:William H. Beasley and Brian A. Tinsley, "Tungus event was not caused by a black hole", Nature 250: 555
- Frontiers in Earth Science,2022-04-26:Suzdalevo Lake (Central Siberia, Russia)—A Tunguska Event-Related Impact Crater?