Tunguská exploze: proč po výbuchu nezůstal kráter?

Výbuch porazil desítky milionů stromů, otřásl zemí a jeho tlaková vlna dorazila až do Evropy. Přesto po něm nezůstal žádný velký kráter.

Tunguská exploze proto dlouho působila jako záhada. Její hlavní vysvětlení je však poměrně prosté. Vesmírné těleso zřejmě nezasáhlo zemský povrch. Rozpadlo se několik kilometrů nad ním.

Co se ráno 30. června 1908 stalo

Výbuch nastal nad řídce osídlenou oblastí střední Sibiře poblíž řeky Podkamenná Tunguska. Svědci spatřili jasnou ohnivou kouli, která se pohybovala oblohou.

Poté následoval oslnivý záblesk, dunění a silný náraz vzduchu. Tlaková vlna srážela lidi, poškozovala obydlí a lámala stromy.

Podle současných údajů Evropské kosmické agentury výbuch zasáhl přibližně 2 200 kilometrů čtverečních tajgy. Porazil kolem 60 milionů stromů.

Přístroje zaznamenaly otřesy půdy i změny tlaku vzduchu ve velkých vzdálenostech. V Evropě lidé několik nocí pozorovali nezvykle světlé nebe.

Přesný počet obětí neznáme. Oblast měla málo obyvatel a vědci dorazili na místo až po mnoha letech.

Vědci očekávali obrovský kráter

První výzkumníci předpokládali, že na Sibiř dopadl velký železný meteorit. Takové těleso by mělo vytvořit hluboký kráter a zanechat množství úlomků.

Geolog Leonid Kulik se dostal do středu zasažené oblasti až v roce 1927. Místo kráteru však našel rozsáhlý les poražený směrem od pomyslného středu.

Kulikovy výpravy zdokumentovaly spálené kmeny, vyvrácené stromy a zvláštní paprskovité rozložení škod. Velký meteorit ani kráter nenašly.

Právě chybějící kráter postupně přivedl vědce k jinému vysvětlení. Hlavní výbuch nenastal na zemi, ale v atmosféře.

Proč vesmírné těleso vybuchlo ve vzduchu

Asteroidy vstupují do atmosféry rychlostí mnoha kilometrů za sekundu. Před letícím tělesem se vzduch nestíhá rozestoupit a prudce se stlačuje. Stlačený vzduch se zahřívá a vytváří silnou tlakovou vlnu. Současně působí na tělesa mnohem větší tlak než na jejich zadní stranu.

Jakmile tlak překoná pevnost horniny, asteroid začne praskat. Jednotlivé kusy vytvoří větší plochu a vzduch je začne prudce brzdit. Rozpad se pak rychle zrychluje. Během několika sekund vznikne oblak žhavých úlomků, plynů a vypařeného materiálu.

Obrovská pohybová energie se neuvolní při nárazu do země, ale už během rozpadu v atmosféře. Tomuto jevu se říká vzdušný výbuch.

NASA umísťuje tunguský výbuch přibližně šest až deset kilometrů nad povrch. Většina původního tělesa se zřejmě vypařila nebo rozpadla na drobné částice.

Asteroid neobsahoval výbušninu

Slovo exploze může vyvolat představu bomby. Tunguské těleso však žádnou chemickou ani jadernou nálož nepotřebovalo.

Energii mu dodala jeho rychlost a hmotnost. Podobně může rychle jedoucí automobil způsobit náraz, i když v sobě nemá výbušninu.

U asteroidu se však rychlost pohybuje v desítkách tisíc kilometrů za hodinu. Jeho pohybová energie proto dosahuje hodnot srovnatelných s velkými zbraněmi.

Evropská kosmická agentura uvádí sílu tunguského výbuchu přibližně tři až pět megatun TNT. Starší výpočty nabízely podstatně vyšší hodnoty, ale přesná měření z roku 1908 neexistují.

Jak výbuch porazil les bez dotyku se zemí

Vzdušný výbuch vytvořil prudce se rozpínající tlakovou vlnu. Ta narazila do země a šířila se dál do okolí.

Stromy přímo pod výbuchem zasáhl tlak převážně shora. Mnohé proto zůstaly stát, ale přišly o větve a kůru. Výzkumníci jim začali říkat telegrafní les. Holé kmeny připomínaly sloupy vedení.

Dále od středu přicházela tlaková vlna více ze strany. Stromy proto padaly směrem ven od místa výbuchu.

Výsledný obraz připomínal obrovského motýla. Jeho tvar ovlivnila výška výbuchu, směr letu i sklon dráhy asteroidu.

Proč nezůstaly velké kusy meteoritu

Velký kráter vznikne tehdy, když značná část tělesa zasáhne zem rychlostí několika kilometrů za sekundu. V Tungusce se to zřejmě nestalo.

Rozpad těleso prudce zabrzdil. Malé úlomky ztratily rychlost, roztavily se, vypařily nebo dopadly bez síly potřebné k vytvoření velkého kráteru. V půdě, rašelině a stromech vědci později našli drobné částečky s možným kosmickým původem. Žádný nález však bezpečně neurčil původní těleso.

Většina odborníků dnes považuje za nejpravděpodobnější kamenný asteroid. Někteří vědci však stále připouštějí úlomek komety s vysokým obsahem ledu. Ledové těleso by se rozpadlo snadněji a zanechalo méně pevných zbytků. Současné modely však dokážou vysvětlit událost také kamenným asteroidem.

Je jezero Čeko hledaným kráterem?

Asi osm kilometrů od středu výbuchu leží jezero Čeko. Někteří badatelé navrhli, že ho vytvořil větší úlomek asteroidu.

Jezero má neobvyklý tvar a pod jeho dnem se nachází geologická odchylka. To však samo o sobě náraz nedokazuje.

Jiní vědci upozorňují, že jezero nemá typický vyvýšený okraj kráteru. V jeho okolí navíc rostly stromy starší než tunguská událost.

Rozbor usazenin ze dna jezera také naznačil, že jezero existovalo už před rokem 1908. Jezero Čeko proto nelze spolehlivě označit za tunguský kráter.

Podobný výbuch jsme pozorovali nad Čeljabinskem

Důležitou nápovědu přinesl meteor nad ruským Čeljabinskem v roce 2013. Asteroid široký asi 18 metrů explodoval vysoko v atmosféře.

Čeljabinský výbuch uvolnil energii kolem 440 tisíc tun TNT. Tlaková vlna rozbila okna a poškodila budovy. Více než 1 600 lidí utrpělo zranění, převážně od letícího skla. Ani tento výbuch nevytvořil velký kráter.

Čeljabinsk ukázal stejný princip, který zřejmě působil v Tungusce. Menší vesmírné těleso může způsobit škody, aniž zasáhne zem vcelku.

Co o Tungusce stále nevíme

Vědci se shodují, že hlavní škody způsobil vzdušný výbuch kosmického tělesa. Neznají však přesně jeho velikost, složení ani dráhu. Odhady průměru se nejčastěji pohybují přibližně mezi 40 a 100 metry. Výsledek závisí na předpokládané hustotě a rychlosti.

Tunguská událost proto není záhadou v tom smyslu, že bychom neznali její fyzikální princip. Nejasné zůstávají hlavně podrobnosti.

Kráter nevznikl proto, že se hlavní část asteroidu zastavila a rozpadla už v atmosféře. Zemi zasáhla především tlaková a tepelná vlna.

Výročí tunguské exploze připomíná každoročně 30. června Mezinárodní den asteroidů. Událost ukazuje, že nebezpečný asteroid nemusí dopadnout na zem, aby způsobil rozsáhlé škody.