科学家称通古斯大爆炸由小行星掠过地球引起

1908年6月30日清晨，在西伯利亚东部通古斯河沿岸的一个偏远地区，一场巨大的爆炸夷平了整片森林。令人费解的是，爆炸没有留下任何弹坑，这使得科学家们一直对爆炸的原因感到困惑——究竟是什么导致了如此巨大的爆炸，却未留下任何痕迹？

现在，俄罗斯西伯利亚联邦大学的Daniil Khrennikov及其同事发表了一个可能最终解开谜团的新模型。Khrennikov及其合作者称，这次爆炸是由一颗小行星掠过地球引起的，它以一个浅角度进入大气层，然后再次穿出太空。

他们说：“我们认为通古斯事件是由一个铁质小行星体引起的，该小行星体穿过地球大气层并继续进入近太阳轨道。” 如果他们是对的，那么这个理论表明地球仅以一线之差逃过了一场更大的灾难。

首先，我们来回顾一下背景。科学家们长期以来一直在推测通古斯撞击的原因。也许最广泛讨论的观点是，这次爆炸是由冰质天体，如彗星，进入大气层引起的。冰随后迅速升温并在空中爆炸蒸发，但从未撞击地面。

证据稀少

这样的爆炸足以夷平树木而不会留下弹坑。除了大气中的水蒸气，它几乎不会留下任何证据。

但这个理论与一些其他证据不符。关于这次事件只有 handful 目击者报告。这些报告描述了“天空裂成两半”，巨大的爆炸和广泛的火灾。但总的来说，它们提供了证据表明撞击物在当天早上爆炸前在大气层中飞行了约700公里（435英里）。

因此，Khrennikov及其同事模拟了由岩石、金属或冰组成的陨石以每秒20公里（12英里/秒）的速度穿过大气层的影响。（陨石进入大气层的最小速度为11公里/秒。）

与大气的摩擦会立即加热这些物体。但是，虽然铁的汽化温度约为3000摄氏度（5432华氏度），水的汽化温度仅为100摄氏度（212华氏度）。因此，冰质陨石的寿命不长。

事实上，Khrennikov及其同事计算得出，一颗足够大的冰质天体要引起如此巨大的爆炸，它在大气层中的飞行距离不会超过300公里（186英里），就会完全蒸发。这表明通古斯陨石不可能是由冰组成的。

相反，Khrennikov及其同事认为另一种情况更符合事实。他们说，这次爆炸一定是由一个足球场大小的铁质陨石引起的。它必须穿过上层大气，迅速加热，然后再次穿出太阳系。这种轨迹产生的冲击波导致了树木倒下。

冲击波会引起大致相当的爆炸，而任何汽化后的铁都会凝结成尘埃，在地面上无法辨别。至关重要的是，这种情况不会留下任何可见的小行星残骸。

这也能解释事故发生后欧洲上空关于大气层中有尘埃的报道。

如果Khrennikov及其同事是对的，那么那天早上地球经历了一次幸运的近距离擦肩而过。一颗直径200米（656英尺）的小行星的直接撞击将摧毁西伯利亚，留下一个3公里（2英里）宽的弹坑。它还将对生物圈产生灾难性的影响，可能终结现代文明。

据估计，通古斯事件可能只造成了三人死亡，因为该地区非常偏远。但显然，情况可以糟糕得多。

参考：Krennikov et al. 2020. On the possibility of through passage of asteroid bodies across the Earth’s atmosphere. arxiv.org/abs/2009.14234