Singkat:
Pada 7:17 pada pagi hari tanggal 30 Juni 1908, sebuah ledakan misterius terjadi di langit di atas Siberia. Hal ini disebabkan oleh dampak dan pecahnya sebuah meteorit besar, pada ketinggian sekitar enam kilometer di atmosfer. Gambar realistis acara tidak tersedia. Namun, para ilmuwan Rusia yang dikumpulkan saksi mata acara. Saya percaya bahwa kita sekarang cukup tentang dampak besar untuk "memecahkan kode" deskripsi subjektif dari saksi dan buat tampilan realistis dampak asteroid bersejarah ini seperti yang terlihat dari jarak yang berbeda tahu.Apa yang kita ketahui tentang ledakan itu?
Anda bisa mendapatkan rasa besarnya acara ini dengan membandingkan pengamatan yang dilakukan pada jarak yang berbeda. Getaran gempa yang tercatat oleh instrumen sensitif sebanyak 1000 km (600 mil) jauhnya. Pada 500 km (300 mil), pengamat melaporkan "poni memekakkan telinga" dan awan berapi-api di cakrawala. Sekitar 170 km (110 mil) dari ledakan, benda itu terlihat di tak berawan, langit siang hari sebagai brilian, bola api sunlike; suara gemuruh terdengar. Pada jarak sekitar 60 km, orang dilemparkan ke tanah atau bahkan tak sadarkan diri; Jendela yang rusak dan peralatannya terlempar dari rak. Mungkin pengamat terdekat beberapa penggembala rusa tidur di tenda-tenda mereka di beberapa kamp sekitar 30 km (20 mil) dari situs. Mereka tertiup ke udara dan tak sadarkan diri; satu orang ditiup ke pohon dan kemudian meninggal. "Segala sesuatu di sekitar diselimuti asap dan kabut dari pembakaran pohon-pohon tumbang."Lukisan saya Event
Beberapa tahun yang lalu, saya memutuskan untuk menggunakan laporan saksi mata seperti yang berikut, yang dikumpulkan oleh para ilmuwan Rusia dekade yang lalu, untuk merekonstruksi penampilan acara dari berbagai lokasi, dan di berbagai momen. Berikut adalah deskripsi dari pekerjaan saya sejauh ini.400 KM Tenggara Ground Zero |
 Lihat dari Kirensk, dua detik sebelum ledakan. Lukisan © William K. Hartmann |
"Sebuah bola api turun miring .... Beberapa menit kemudian [kami mendengar] kecelakaan memekakkan telinga yang terpisah seperti gemuruh guntur ... diikuti oleh delapan ledakan keras seperti suara tembakan."Setelah objek melintas di langit, mendekati cakrawala di mana ia secara konsisten dijelaskan dari jarak 400 km, yang muncul seperti "tiang api," kemudian diganti dengan "awan asap mengepul dari tanah," atau " awan abu ... di cakrawala, "atau" awan besar asap hitam. "Dari dekat jarak sekitar 200 km, beberapa saksi memberikan gambaran yang lebih baik dari objek itu sendiri. Itu disebut bola terang yang menyebar dua atau tiga kali lebih besar dari matahari tetapi tidak cerah; jejak adalah "berapi-api-putih Band." Warna tidak konsisten disebutkan: putih, merah, api-seperti, putih kebiruan. Mungkin itu memiliki permainan warna api seperti. Saya menggunakan penjelasan dalam lukisan ini, tapi aku kompensasi untuk jarak dua kali lebih besar. Saya menggunakan kunjungan ke negara bagian Washington sebagai kesempatan untuk menemukan pemandangan yang umumnya cocok dengan foto dari Siberia, dan kemudian saya melukis ini adegan piney-hutan dari kehidupan, menambahkan bola api dari uraian di atas.
"Sebuah bola api muncul di langit ... Saat mendekati tanah, ia mengambil bentuk pipih ..."
"A terbang dengan ekor yang berapi-api, ekornya menghilang ke udara."
60 KM Selatan Ground Zero |
 Lihat dari pos perdagangan Vanavara, pada saat ledakan. Lukisan © William K. Hartmann |
"Aku sedang duduk di teras rumah di stasiun perdagangan, memandang ke utara. Tiba-tiba di utara ... langit terbelah dua, dan tinggi di atas hutan bagian utara keseluruhan dari langit tersebut tertutup dengan api. I merasakan panas yang besar, seolah-olah kemeja saya telah terbakar ... Pada saat itu ada bang di langit, dan kecelakaan perkasa ... aku terlempar dua puluh meter dari teras dan kehilangan kesadaran sesaat ... . Kecelakaan itu diikuti oleh suara seperti batu jatuh dari langit, atau senjata menembak. Bumi bergetar .... Pada saat ketika langit dibuka, angin panas, seolah-olah dari sebuah meriam, melewati gubuk dari utara. Itu merusak tanaman bawang. Kemudian, kami menemukan bahwa banyak panel jendela sudah pecah dan besi pengait di pintu gudang telah rusak. "Seorang saksi kedua berkata:
"Aku melihat langit di utara terbuka ke tanah dan api dicurahkan. Kebakaran itu lebih terang dari matahari. Kami ketakutan, tapi langit tertutup lagi dan segera sesudahnya, seperti tembakan meriam terdengar. Kami pikir batu jatuh. .. Aku berlari dengan menunduk dan tertutup, karena saya takut batu tersebut bisa jatuh di atasnya. "Dalam lukisan ini saya mencoba untuk menunjukkan saat ketika "langit terbuka dan dengan api." Saya menggunakan laporan lebih jauh, dari bola api menyebar dan merata pada akhir lintasan, untuk memberikan bentuk jejak berapi-api dan bola api ledakan. Aku melukis pemandangan dasar dari kehidupan di Siberia lanskap yang tampak di luar Flagstaff Arizona, mendasarkan struktur pada foto-foto lama dari ekspedisi ke daerah dampak Siberia.
15 KM dari Ground Zero |
 Beberapa menit setelah ledakan Lukisan © William K. Hartmann |
"Pagi-pagi ketika semua orang sedang tidur di tenda, itu diledakkan di udara bersama dengan penghuninya. Beberapa kesadaran hilang. Ketika mereka sadar, mereka mendengar banyak suara dan melihat hutan terbakar di sekitar mereka, banyak itu hancur. "Seorang pria tua di sekitar jarak ini dilaporkan tertiup tentang kaki empat puluh menjadi pohon, menyebabkan patah tulang senyawa lengannya, dan dia segera meninggal. Ratusan rusa penggembala ', di wilayah umum di sekitar Ground Zero, tewas. Banyak tempat perkemahan dan gubuk penyimpanan yang tersebar di daerah hancur. Selama lokakarya Asosiasi Internasional untuk Astronomi Arts, saya melukis pandangan ini di Mt. St. Helens, Washington, di mana daerah hancur amat mirip dengan foto-foto dari lokasi ledakan. Di kedua situs Siberia dan Mt. St. Helens adalah pemandangan di mana orang melihat apa-apa kecuali pohon yang ditebang, bermil-mil, di lereng bukit yang jauh. Flash panas transien dari bola api itu dirasakan oleh para saksi di Vanavara, dan tampaknya dalam waktu sekitar 30 km itu cukup kuat untuk memicu kebakaran sementara kecil di kulit pohon hutan dan menghanguskan. Aku berdasarkan pandangan awan di langit atas laporan yang jauh dari awan abu-abu berwarna asap yang terbentuk di lokasi ledakan; itu mungkin ditambah beberapa menit kemudian oleh asap dari kebakaran hutan. Pita asap dari bahan terfragmentasi akan segera menghilang dalam arus udara.
"Tanah bergetar dan menderu sangat lama terdengar. Segala sesuatu di sekitarnya diselimuti asap dan kabut dari kebakaran, tertimpa pohon. Akhirnya kebisingan mereda dan angin turun, tapi hutan terus terbakar. Banyak rusa bergegas pergi dan hilang . "
170 km sebelah barat daya dari Ground Zero |
 Asap di cakrawala Lukisan © William K. Hartmann |
Apa ledakan?
Karena meteorit tidak mencapai permukaan tanah atau membuat kawah, para
peneliti awal berpendapat objek tersebut mungkin lemah, fragmen es dari
komet, yang menguap dan meledak di udara, dan tidak meninggalkan residu
di tanah. Namun, para ilmuwan planet modern memiliki alat yang lebih baik untuk memahami ledakan meteorit di atmosfer.
Sebagai membanting meteorit ke atmosfer dengan kecepatan sekitar 12
sampai 20 km / detik atau lebih, akan terjadi shock mekanik yang kuat,
seperti seorang penyelam bellyflopping ke dalam air. Hal ini dapat memecahkan batu dari berbagai ukuran tertentu, yang meledak bukan memukul tanah.
Beberapa dari mereka menjatuhkan fragmen bata berukuran di tanah,
tetapi yang lain, seperti yang yang melanda Siberia, bisa menghasilkan
terutama bola api dan awan debu halus dan fragmen kecil.
Pada tahun 1993 peneliti Chris Chyba, Paul Thomas, dan Kevin Zahnle
mempelajari Siberia dan menyimpulkan ledakan itu dari jenis ini - sebuah
batu meteorit yang meledak di atmosfer.
Kesimpulan ini didukung ketika para peneliti Rusia menemukan partikel
bebatuan kecil yang melekat di pohon-pohon di lokasi ledakan, pencocokan
komposisi meteorit batu pada umumnya. Fragmen asteroid asli mungkin telah sekitar 50-60 meter (50-60 meter) dengan diameter.
Jika asteroid menabrak bumi, mengapa kita tidak melihat lebih banyak ledakan seperti itu?
Banyak fragmen asteroidal lingkaran Matahari; objek Siberia hanyalah yang terbesar untuk memukul bumi pada abad terakhir atau lebih. Apakah itu terjadi di sebuah daerah, kehancuran akan sangat besar. Jika ada banyak fragmen asteroid, kenapa tidak kita melihat lebih banyak hits? Kita lakukan! Masalahnya adalah bahwa mereka belum dipahami sampai saat ini. Studi saat ini mengungkapkan bahwa ledakan tersebut dapat terjadi setiap dua abad; Namun, enam dari tujuh terjadi di atas lautan, dan hanya sedikit terjadi menimpa pemukiman penduduk. Kunci untuk fenomena ini: semakin besar dampak yang langka itu. Sebuah satelit Air Force pada tahun 1990 mendeteksi sebuah ledakan kecil di atas Pasifik.
Pada tahun 1972, sebuah objek 1.000 ton skim tangensial melalui
atmosfer bumi di atas Grand Tetons di Wyoming, dan kemudian melewatkan
kembali ke angkasa, seperti batu melewatkan off air. Itu difoto oleh wisatawan dan terdeteksi oleh satelit Angkatan Udara.
Apakah itu melanjutkan ke atmosfer, itu bisa menyebabkan ledakan
Hiroshima skala atas Kanada, agak lebih kecil dari ledakan Siberia. Benda bahkan lebih besar telah menghantam Bumi, tetapi mereka lebih jarang.
Misalnya, besi asteroid fragmen mungkin 100 m menghantam Arizona
sekitar 20.000 tahun yang lalu, meninggalkan kilometer-lebar "Arizona
Meteor Crater," yang terbuka untuk pengunjung; dan 10 km asteroid menghantam Bumi 65 juta tahun lalu, mengakhiri pemerintahan dinosaurus. Batu bata antarplanet berukuran jatuh dari langit di berbagai lokasi setiap tahun. Beberapa rumah dan mobil sudah terkena dalam beberapa dekade terakhir. Butir debu kecil bahkan lebih umum; mereka bisa dilihat setiap malam jika Anda menonton cukup lama; mereka adalah garis-garis cahaya terang kadang-kadang disebut "bintang jatuh." Ruang antarplanet mengandung banyak benda kecil dari ukuran yang berbeda. Semuanya bergerak dalam orbit elips mengelilingi matahari seperti yang ditentukan oleh Kepler. Kadang orbitnya berpotongan orang-orang dari planet, yang mengarah ke tabrakan. Badan yang cukup besar bisa mengakibatkan kawah besar di planet atau satelit. Hal ini menjelaskan mengapa dampak kawah yang hadir pada permukaan planet dan bulan seluruh tata surya.
Jika kita terus mempelajari asteroid dan membangun teleskop lebih untuk
mendeteksi dan melacak mereka, kita akan memiliki informasi yang lebih
baik tentang frekuensi asteroid dampak-ledakan tersebut, dan lebih
banyak kesempatan untuk memiliki peringatan tentang dampak yang akan
datang. Pertanyaan
Ledakan Tunguska berukuran terjadi di Bumi sekitar sekali per abad, dan ledakan lebih besar ukuran H-bom terbesar, terjadi sekitar sekali per milenium. Banyak dari meledak di atmosfer dan menyebabkan kerusakan lebih dari puluhan kilometer, tetapi tidak meninggalkan kawah tahan lama. Ingat bahwa 1/6 dari bumi ditutupi dengan tanah dan menganggap bahwa kira-kira setengah permukaan tanah dihuni dalam 12.000 tahun terakhir, sejak manusia pindah ke Amerika. Menggunakan fakta-fakta ini mengomentari apakah ledakan meteorit skala ini mungkin masuk akal telah menghasilkan legenda dewa langit murka atau berubah-ubah yang bisa hujan api ke bumi, seperti misalnya dalam legenda kehancuran Sodom dan Gomora dengan api surgawi. Memperhitungkan bahwa tradisi lisan, seperti asosiasi pola bintang tertentu dengan konstelasi seperti Great Bear (Ursa Major), tampaknya bisa diturunkan selama ribuan tahun.
Jawaban:
Mari kita memanfaatkan apa yang para ilmuwan sebut "urutan besarnya" perkiraan, atau "belakang perhitungan amplop."
Jika kita membayangkan ledakan bencana spektakuler lebih besar dari
Tunguska terjadi setiap 300 tahun, dan memiliki efek terlihat lebih dari
100 km atau lebih dari titik nol, maka akan ada satu atas tanah setiap
1800 tahun, dan mungkin salah satu dari daerah penduduk setiap 3.600
tahun atau jadi.
Jadi tampaknya masuk akal bahwa dalam 12.000 tahun tradisi lisan dan
sekitar 4000 tahun catatan yang ditulis dalam beberapa budaya, mungkin
ada satu atau lebih ledakan jauh lebih besar dari peristiwa Tunguska.
Dengan logika yang sama, jika peristiwa Tunguska skala terjadi sekali
per abad, mungkin sudah ada beberapa hanya di beberapa terakhir tersebar
di seluruh lahan penduduk dunia dalam 3600 tahun terakhir. Dengan demikian, tampaknya setidaknya masuk akal bahwa ledakan besar objek meteor adalah di antara peristiwa surgawi (bersama-sama dengan dampak yang lebih kecil meteorit, aurora, angin topan, badai, dan banjir) yang memunculkan keyakinan pasukan dewa-seperti berubah-ubah bertindak dari langit.
Masalah
Studi ilmiah baru-baru ini oleh peneliti meteorit Christopher Chyba telah memperkirakan bahwa peristiwa Tunguska mungkin telah disebabkan oleh ledakan berbatu yang meteroid sekitar 30 meter dengan diameter bepergian di sekitar 15 km / s. Bandingkan energi yang dilepaskan oleh benda seperti dengan suatu sucs bom atom seperti yang dijatuhkan di Jepang pada Perang Dunia II.
Jawaban:
Di sini sekali lagi kita dapat membuat "urutan besarnya" sederhana perhitungan. Pertama, kita harus tahu energi yang dibebaskan oleh bom atom. The Hiroshima Bom energi yang dikeluarkan sekitar sepuluh ribu ton TNT, atau 18 "kiloton" dalam bahasa militer. Satu kiloton (1 KT) adalah sekitar 4,2 x 10 12 joule (joule adalah satuan energi dalam Standar Internasional, atau "SI," set unit ilmiah). The Hiroshima bom sehingga mewakili sekitar 8 x 10 13 joule energi.
Sekarang yang harus kita lakukan adalah menghitung energi Meteoroid itu. Dalam program fisika mahasiswa, Anda belajar bahwa energi kinetik benda bergerak adalah 1 / 2mV 2.
Trik dalam persamaan apapun seperti ini adalah untuk memastikan untuk menggunakan unit yang benar. Dalam SI, satuan adalah meter, kilogram, dan detik, sehingga massa m harus dalam kilogram dan kecepatan V harus dalam meter / detik.
Dengan demikian, segera kita dapat mengatakan bahwa V dalam persamaan akan V = 15 km / s atau 1,5 x 10 4 m / s.
Untuk mendapatkan massa, kita harus mencari tahu massa dari 30 meter batu lebar. Batu tersebut memiliki kepadatan sekitar 3000 kg per meter kubik, jadi kita perlu menghitung volume batu dan kemudian kalikan kali kerapatan ini. Dengan demikian kita memiliki,
m = (3/4) PI R 3 (3000 kg / m 3) = (3/4) PI (15 m) 3 (3000) = 4,2 x 10 7 kg.
Dengan demikian energi total,
E = 1/2 (4,2 x 10 7 kg) (1,5 x 10 4 m / s) 2 = 4,8 x 10 15 joule.
Untuk amannya, mari kita bayangkan bahwa separuh energi kinetik kehilangan tingkat kebisingan, memperlambat, dan fragmentasi Meteoroid sebelum meledak. Yang kemudian masih menyisakan 2 x 10 15 joule untuk ledakan Tunguska, dibandingkan dengan sekitar 3 x 10 13 joule untuk Hiroshima A-bom.
Jadi, perkiraannya adalah bahwa Tunguska memiliki energi ledakan sekitar pada urutan 60-bom, atau 500 KT TNT. Itu lebih dekat berlaku untuk H-bom yang sangat besar.
