Еще в 1971 году Игорь Тимофеевич Зоткин опубликовал в журнале "Природа" статью с сенсационным заголовком "Тунгусские метеориты падают каждый год!" Автор статьи проанализировал характеристики нескольких ярких болидов, заснятых Прерийной сетью США (сеть специальных станций, организованная в 70-х годах для фотографирования ярких болидов), и предположил, что они имеют ту же физическую природу, что и Тунгусский метеорит. Эти весьма крупные тела несомненно объединяло одно свойство — они не смогли долететь до Земли. Почему? Причина, по мнению Зоткина, заключалась в том, что они имели ледяной состав.
Мне понравилась эта гипотеза, и я решил ее проверить. Используя некоторые соотношения физической теории метеоров, я сравнил характеристики нескольких болидов и Тунгусского метеорита. Это были, с одной стороны, масса, скорость и угол входа метеорного тела и, с другой стороны — высота его разрушения. Было сделано только одно предположение: что плотности и физические свойства этих тел одинаковы. Сравнение Тунгусского метеорита было произведено сначала с тремя, а потом с 33 болидами. И что же? Гипотеза полностью подтвердилась: при равенстве плотностей этих тел высоты их разрушения строго следовали установленной ранее зависимости от массы, скорости и угла входа.
В двух статьях, опубликованных в журнале "Астрономический вестник" в 1975 и 1976 годах, мною был сделал следующий важный космогонический вывод: в Солнечной системе кроме обычных комет существуют тела кометной природы, но гораздо меньшего размера, которые могут быть продуктами столкновений комет с ледяными поверхностями астероидов или спутников планет. Эти ледяные тела, крупнейшим среди которых, на мой взгляд, является Тунгусский метеорит, были названы микрокометами.
Ознакомившись в 1986 году с работами Льюиса Франка и его соавторов Джона Сигварта и Джона Крейвена, я написал Франку письмо, в котором ознакомил его со своими работами. Через некоторое время мною был получен очень теплый ответ, а также копии журнальных статей, в которых была отражена полемика Франка со своими многочисленными оппонентами.
Вместе с тем хотелось бы обратить внимание читателя на различие между снежными мини-кометами Франка и ледяными мини-кометами автора статьи. Первые взрываются на высотах около 2000 км, создавая облако плазмы, а затем конденсируются и выпадают в виде осадков, тогда как вторые вызывают явления типа Тунгусского метеорита или очень ярких болидов.
Между тем, проблемой мини-комет заинтересовался другой российский астроном — Владимир Никифорович Лебединец. Идея о существовании мини-комет пришлась ему по душе. Более того, он смог с ее помощью, введя некоторые уточнения, объяснить ряд явлений, остававшихся до этого необъясненными или неясными.
Всем читателям нашего журнала знакомы серебристые облака. Сейчас не вызывает сомнения, что они состоят из кристалликов льда, образующихся в мезопаузе (переходном слое между мезосферой и термосферой) на высоте около 80 км из водяного пара при царящих там очень низких температурах. Но откуда берется на столь больших высотах водяной пар? Испарения земных океанов явно не дают нужного количества воды. Лебединец же показал, что пар в мезопаузу в нужном количестве "поставляют" мини-кометы.
Одним из возражений, выдвигавшихся оппонентами Франка, было то, что пылевая оболочка, предохраняющая мини-кометы от испарения в космосе под действием солнечных лучей, должна быть слишком тонка — доли миллиметра. Но согласно Лебединцу, это не так, если учесть, что пыль в мини-кометах имеет не хондритовый (как у большинства каменных метеоритов), а органический состав, т.е. состоит, в основном, из сложных органических молекул, подобных найденным в межзвездных облаках.
Это же предположение позволяет устранить противоречие между оценками притока метеорной материи на Землю астрономическими и космохимическими методами. Астрономические методы (оптические и радиолокационные) давали сумму притока метеорной материи от 50 т/сут (Лебединец) до 150 т/сут (Бронштэн). Космохимические же методы, основанные на подсчете содержания в глубоководных отложениях (илах морского дна) осмия и иридия — элементов, практически отсутствующих в земной коре и, напротив, присутствующих в хондритовых метеоритах, — давали для притока метеорной материи значения, на три порядка большие. Причина этого расхождения длительное время оставалась нераскрытой.
Для решения этого противоречия Лебединец и два его сотрудника М. Бегханов и О. Курбанмурадов (Физико-технический институт Академии наук Туркмении) построили новую модель распределения аэрозолей в верхней атмосфере. Суть этой модели заключается в следующем.
При пролете через атмосферу большинство метеорных частиц испаряется. Но метеорные пары в условиях низких температур снова конденсируются в твердые частицы. Сталкиваясь между собой, эти частицы объединяются в более крупные. Этот процесс называется коагуляцией. Но даже объединенные частицы очень малы — доли микрометра. Их нельзя наблюдать как метеоры, но, медленно оседая в атмосфере, они дают свой вклад в приток метеорной материи. Таким образом, противоречие с данными космохимических методов снимается полностью.
Эта модель, получившая название конденсационно-коагуляционной, позволила объяснить еще несколько явлений. Например, давно установлено, что на высотах около 50 км в нашей атмосфере существует некоторый аэрозольный светорассеивающий слой. Лебединец и его сотрудники показали, что он образован именно коагулирующими частицами. В нашей атмосфере существует слой, в котором повышено содержание серы — слой Юнге. Откуда берется в нем сера? "От извержений крупных вулканов", — говорят геофизики. Но от извержения к извержению проходит порой длительное время, а слой Юнге — постоянный. Перенос сернистых соединений из тропосферы дает слишком малый приток серы. Где взять остальное? Лебединец отвечает на этот вопрос просто: серу приносят мини-кометы. Даже если ее содержание в мини-кометах на порядок меньше среднего космического, они способны обеспечить слой Юнге серой как раз в том количестве, которое требуется.
Откуда же приходят к нам мини-кометы, и как они образуются? Их природа, в основном, такая же, как и у больших комет, которые известный американский исследователь комет и метеоров Фред Уиппл назвал комками грязного снега. По мнению Льюиса Франка и его коллег, так же как и обычные, мини-кометы приходят к нам с окраин Солнечной системы, из так называемого облака Уиппла-Койпера, расположенного на расстоянии от 500 до 5000 астрономических единиц от Солнца.
Бронштэн Виталий Александрович — член комитета по метеоритам РАН.
