Tunguskan räjähdys

Tunguskan räjähdys oli 30. kesäkuuta 1908 Siperiassa Venäjällä nykyisen Evenkian alueella tapahtunut erittäin voimakas räjähdys, jonka aiheuttajaa ei varmuudella tiedetä vieläkään. Räjähdys kaatoi valtavat määrät metsää ja sytytti metsäpaloja. Se surmasi kymmeniä poroja ja tappoi ainakin kaksi ihmistä.
Todennäköisesti sen aiheutti asteroidin tai komeetan räjähtäminen maan ilmakehässä. Vuosien varrella on esitetty myös erilaisia vaihtoehtoisia teorioita. Räjähdys tapahtui Kivinen-Tunguska-joen latvoilla Vanavaran kauppa-aseman lähistöllä korkealla ilmassa monena erillisenä jyrähdyksenä. Räjähdyksestä levinnyt paineaalto ja myrskytuuli kaatoivat noin 80 miljoonaa puuta 2 150 neliökilometrin suuruisella alueella eli noin 40 kilometrin säteellä. Räjähdyksen kuumuus poltti metsää noin 14,5 kilometrin säteellä ja tuntui polttavana vielä 60 kilometrin päässä. Palamisalue oli muodoltaan pitkulainen ja puiden kaatumisalue perhosmainen. Tuhoalueesta tuli epäsäännöllinen kumpuilevan maaston takia ja myös siksi, että räjähdyksen keskipiste liikkui ilmassa räjähdyksen kestäessä. Räjähdyksen aiheuttama ilmanpainevaihtelu ja järistys havaittiin ympäri maailman.
Räjähdyksen vaikutukset ilmakehässä olivat havaittavissa eri puolilla maailmaa, mutta Tunguskan syrjäisen sijainnin ja tuhoalueen asumattomuuden vuoksi itse räjähdys sai vain paikallista julkisuutta ja jäi muilta aikalaisilta lähes huomaamatta. Tapaus tuli maailmalla yleiseen tietoon vasta vuosikymmeniä myöhemmin, kun neuvostoliittolaiset tutkijat löysivät tuhoalueen ja suorittivat siellä tieteellisiä tutkimuksia.

Tapahtuma

Noin kello 7.15 paikallista aikaa asukkaat Baikaljärven luoteispuolella sijaitsevilla kukkuloilla havaitsivat halki taivaan liikkuvan tulipallon, jonka kirkkaus lähenteli auringon kirkkautta. Silminnäkijälausuntoja saatiin muun muassa seudulla liikkuneilta venäläisiltä turkiskauppiailta ja alkuperäisasukkailta. Kello 7.17 näkyi suuri välähdys, joka valaisi puolet taivaasta. Sumumainen, pyrstön kasvattanut kappale sukelsi ilmakehään pystysuunnasta katsoen 30–35 asteen kulmassa. Kappaleen pyrstö venyi lopulta 800 kilometriä pitkäksi. Sitten kappale räjähti korkealla ilmakehässä. Tämä tapahtui Podkamennaya Tunguska -joen (Kivinen-Tunguska) yllä. Luultavasti räjähdyksiä tapahtui peräkkäin ainakin kolme ja niitä seurasi iskuaalto. Paineaalto tuntui jopa tuhannen kilometrin päässä. Lähellä räjähdystä olleet porolaumat paloivat tuhkaksi. 300 kilometrin päässä Angarajoen varrella ihmisiä kaatui paineaallon takia ja ikkunoita särkyi tärinän vuoksi.
Vanavarassa 60 kilometrin päässä räjähdyksestä kuultiin voimakas räjähdysääni, havaittiin maanjäristys ja tunnettiin polttava kuumuus sekä paineaallot, jotka heittivät ihmisiä maahan kahden metrin päähän niin, että he menettivät tajuntansa. Räjähdyksen tulihehku oli aurinkoa kirkkaampi. Eräs vanhempi mies lensi 12 metriä ja sai kuolettavia vammoja. Monet ikkunat särkyivät ja kuuma tuuli puhalsi valtavalla nopeudella. Noin 40 kilometrin päässä räjähdyspaikasta metsä syttyi tuleen ja puita kaatui. Ensimmäiset pamaukset kuultiin kappaleen vielä lentäessä nopeasti tulipallona taivaan yli. Kappaleen kokoa ja muotoa ei kyetty hahmottamaan sen nopeuden vuoksi. Kappale oli taivaanrannan tasolla, liekki leimahti taivaan poikki ja pian huomattiin kummallinen pilvi. Liekin hehku heijastui huoneisiin voimakkaana. Liekki katosi juuri pamausten tullessa.
Uusimpien tietokonesimulaatioiden mukaan Tunguskan räjähdyksen voima olisi ollut vain noin 3–5 megatonnia, mutta puut kaatuivat hyvin laajalla alueella, koska olivat alueella heikompia kuin havumetsissä normaalisti. Tämä olisi johtanut räjähdyksen voiman yliarviointiin. Aiemmin räjähdysvoima arvioitiin noin 10–15 megatonnin räjähdysainemäärää vastaavaksi, ja jotkut väittivät voimakkuudeksi jopa 50 megatonnia. Tämä on noin 10¹⁷ joulea. Räjähdyspaikalta on löydetty hyvin pieniä kivisiruja, lasipallosia ja nikkelirautaa.

Tunguskan räjähdyksen tuhoalue

Räjähdyspaikan koordinaatit ovat 60° 53′ pohjoista leveyttä ja 101° 53′ itäistä pituutta. Melko kaukana etelässä Tunguskan räjähdyspaikasta sijaitsevat eri suuntiin suuret kaupungit Krasnojarsk ja Irkutsk. Lähempänä ovat Kežma, Tetere ja Vanavaran pieni kauppa-asema.
Tunguskan räjähdyksen tuhoalue on epäsäännöllisen ja epäsymmetrisen muotoinen, soikea, viuhka- tai perhosmainen. Puiden kaatuminen ei ole säteittäistä vaan puiden kaatumisella on ollut monta leikkauspistettä. Elämä hävisi kokonaan 250 km² alalta. Guinnessin ennätyskirjan mukaan tuhoalue oli 3 900 km².
Yleensä sanotaan että tuuli kaatoi puita 2150 km² alalta, ja  puut kaatuivat lähes täysin 
600 km² alalta. Metsästä 90% kaatui 15-25 km päässä.  Paineaalto oli tappava noin 30 km päässä, ja vielä 200 km päässä räjähdys saattoi heittää ihmisiä tajuttomiksi maahan. Vanavaran taloihin tuli pieniä vaurioita 65 km päässä, ja evenkien majat sortuivat yli 100 km päässä. Ikkunoita särkyi 400 km asti, mutta
joissain tapauksissa jopa 570 km päässä, 25 km päässä oli ylipaine noin 25 kPa, 500 km päässä 2 kpa.
Vanavarassa 65 km päässä polttava tunne vaati 3 cal/cm². Kuiva sammal, kuiva puu ja kuivat lehdet paloivat vielä 50 km päässä. Eläviä neulasia putosi 30-40 km päässä. Räjähdyksen maanpintakeskipiste sai lämpöpulssin 15 cal/cm².  5 km päässä oli noin 10 cal/cm² (5-15 cal/cm² ) lämpöaalto.

Vaikutukset kauempana Venäjällä ja muualla maailmassa

Muuten pilvettömällä taivaalla pohjoisessa nähtiin tuhkanharmaa pilvi, joka häipyi iltapäivään mennessä. Noin tuhat poroa paloi räjähdysalueella tuhkaksi. Räjähdys rekisteröitiin seismisillä asemilla ympäri Euraasiaa, jopa Potsdamissa Saksassa saakka. Se aiheutti ilmanpaineessa vaihteluita, jotka havaittiin vastakeksityllä barometrilla Lontoosta käsin vielä viisi tuntia räjähdyksen jälkeen, jolloin räjähdyksen synnyttämä paineaalto oli kiertänyt maapallon kahdesti.  Havaittu järistys oli noin 5 Richteriä.
Räjähdyksen ilmakehään levittämä pöly heijasti auringon valoa toiselta puolelta maapalloa ja vaalensi esimerkiksi Lontoon öitä viikkokausiksi. Seuraavina viikkoina yötaivas Euroopan ja läntisen Venäjän yllä oli poikkeuksellisen valkea ja Yhdysvalloissa havaittiin ilmakehän läpinäkyvyyden lasku, jota kesti useita kuukausia. Ilmakehän vaalenemisen havaittiin pari päivää ennen räjähdystä voimistuvan kesäkuun 23. päivästä kesäkuun 30. päivään. Tätä on selitetty komeettateoriassa komeetan pyrstön saapumisella ilmakehään ennen emokappalettaan.
Euroopassa vaalenemisilmiöitä nähtiin Tukholman–Pohjois-Italian leveyksillä Jeniseijoen pituuksilta yli Euroopan kauas Atlantille asti. Vaaleneminen oli voimakkainta heinäkuun 1. ja 2. päivänä, mutta jatkui heikentyen yli kuukauden ajan. Englannissa oli pohjoistaivas oudon kirkas. Hohtavia yöpilviä näkyi kaikkialla, keltaisenpunainen valaistus oli niin kirkas, että kesäkuun 30. ja heinäkuun 1. päivänä ei ollut yötä lainkaan. Valokuvia voitiin ottaa Tukholmassa keskiyöllä ilman salamaa, sanomalehtiä näki lukea. Suomen leveyksillä vaalenemista ei nähty, koska Suomessa on luonnostaan valoisat kesäyöt. Valaistusilmiöt johtuivat komeetan tai asteroidin räjähdyksessä syntyneestä pölystä ja ehkä myös ionisoituneesta kaasusta. Ilmiö toi mieleen Krakataun tulivuorenpurkauksen pölyn aiheuttamat iltojen vaalenemiset. Helsingin Sanomat otsikoi näyttävästi "Keltasenpunanen Valaistus Pohjoisella Taivaalla" 4. päivänä heinäkuuta 1908: "Berliinissä, Kööpenhaminassa ... ja koko Itämeren alueella huomattiin viime yönä omituinen keltasenpunanen valaistus pohjoisella taivaalla, joka muistutti Krakataun tulivuoren v. 1883 tapahtuneen purkauksen aikana huomatusta ilmiöstä".

Tutkimukset

Johtuen Tunguskan alueen syrjäisestä sijainnista tapahtuma ei juuri herättänyt tieteellistä mielenkiintoa, ja mikäli räjähdyspaikalle tehtiin varhaisia tutkimusmatkoja, niiden dokumentit hävisivät seuraavina sotien ja vallankumousten varjostamina vuosina. Ensimmäinen vierailu tapahtumapaikalle tehtiin vasta vuonna 1927, kun venäläinen mineralogi Leonid Kulik päätteli räjähdyksen johtuneen meteoriitin törmäyksestä ja suostutteli Neuvostoliiton hallituksen rahoittamaan tutkimusmatkan mahdollisten rautaesiintymien toivossa. Yllätyksekseen retkikunta ei löytänyt lainkaan törmäyskraatteria, vaan noin 50 kilometrin läpimittaisen alueen, jonka puut olivat palaneet pahoin ja kaatuneet säteittäin poispäin räjähdyksen keskuksesta. Alle viiden kilometrin etäisyydellä räjähdyskohdasta puut olivat kuitenkin säilyneet pystyssä, vaikka olivat menettäneet oksansa ja kaarnansa. Vuonna 1938 Kulikin järjestämässä ilmakuvauksessa havaittiin, että kaatuneiden puiden alue muodosti suuren perhosen muotoisen kuvion. Alueelta löydetyt kuopat todettiin kuitenkin normaaleiksi luonnonmuodostelmiksi eikä kraattereiksi.
Kulik jatkoi tutkimuksiaan, mutta toinen maailmansota keskeytti ne ja seuraavan kerran tutkimusryhmiä kävi paikalla vasta 1950-luvun loppupuolella. 1950- ja 1960-luvuilla tutkimusryhmät löysivät maaperästä mikroskooppisia lasipisaroita, jotka sisälsivät meteoriiteille tyypillistä iridiumia ja nikkeliä. Gennadi Plehanovin johtama ryhmä ei havainnut normaalista poikkeavaa radioaktiivista säteilyä alueella, mikä rajasi pois mahdollisuuden ydinperäiseen räjähdykseen.

Räjähdyksen mahdollinen aiheuttaja

Räjähdyksen syytä ei ole varmuudella kyetty selittämään, mutta yleisesti hyväksytyin teoria on asteroidin tai komeetan räjähtäminen alueen yläpuolella. Yksi todennäköinen vaihtoehto on muutaman kilometrin korkeudessa räjähtänyt kivimeteoriitti, joka on läpimitaltaan 60–100 metriä. Toisaalta todennäköinen vaihtoehto on myös 5–10 kilometrin korkeudella räjähtänyt läpimitaltaan 500-metrinen komeetta: meteoriitista olisi jäänyt jäljelle isompia kappaleita, ja komeetan pyrstön suurella nopeudella ilmakehään osuvien hiukkasten aiheuttamat ilmakehän häiriöt selittäisi nähdyt valoilmiöt. Pieni komeetta ei olisi kehittänyt suurta pyrstöä, minkä lisäksi sen tulosuunta olisi estänyt havaitsemisen. Komeettateoriaa puoltaa se, että suurin osa nähdyistä tulipalloista on ollut saatujen spektrien perusteella hyvin harvaa ainetta, jonka tiheys on lähellä veden tiheyttä Toisaalta etenkin pienet asteroidit voivat olla rakenteeltaan löyhiä materiaalikasaumia tai komeetan ytimiä, joissa ei ole enää sulamalla irtoavaa materiaalia näyttävän pyrstön kehittymiseen.
Guinnessin ennätyskirja pitää syynä halkaisijaltaan 30-metristä ääntä nopeammin liikkunutta asteroidia, joka hajosi palasiksi kymmenen kilometrin korkeudessa. Kirjan mukaan kyseessä on suurin nähty Maahan osunut törmäys.
Yleisesti ottaen kappale on melko varmasti peräisin ulkoavaruudesta, oli se sitten mikä tahansa, koska räjähdyspaikalta on löydetty iridiumia, jota on vähän maankuoressa, mutta paljon meteoriiteissa ja asteroideissa. Tunguskan alueen suoturpeesta löytyy meteoriperäisen nikkeliraudan siruja. Etelämantereen ja Grönlannin vuosina 1908 ja 1909 muodostuneesta jäästä on löydetty epätavallisen paljon iridiumia ja meteoripölyä, jotka ovat saattaneet joutua ilmakehään ja sitä kautta jäähän juuri Tunguskan räjähdyksen seurauksena.
Tutkijat ovat esittäneet useita teorioita Tunguskan räjähdyksen syyksi, mutta yhtäkään niistä ei ole varmasti voitu todistaa. Seuraavassa esitetään tunnetuimpia teorioita sekä nykyään yleisesti kumottuja hypoteeseja, jotka sisältävät liikaa olettamuksia ollakseen hyväksyttäviä selityksiä.

Meteoriitti tai asteroidi

Ensimmäisten joukossa esitetyn ja yleisesti hyväksytyimmän teorian mukaan Tunguskan räjähdyksen aiheutti avaruudesta pudonnut kappale, joka saapui hyvin matalassa kulmassa. Meteoriitti olisi ilmakehään saapuessaan kuumentunut ja räjähtänyt juuri ennen törmäämistään maanpintaan. Tässä tapauksessa tuho olisi voinut olla ihmishenkien kannalta paljon suurempi. Erään teorian mukaan törmännyt kappale olisi ollut 50–60 metrin läpimittainen C- tai S-tyypin asteroidi, joka olisi törmännyt Maan ilmakehään nopeudella 20 km/s.
Luigi Foschinin johtaman italialaisen tutkimusryhmän mukaan asteroidi olisi ollut hauras pienistä kivistä koostunut kappale, joka hajosi pölyksi ennen kuin osui Maahan. Ryhmän tutkijat ovat käyneet paikan päällä useita kertoja, tutustuneet silminnäkijälausuntoihin ja aikaisempiin raportteihin. Kappaleen mahdollisen radan laskemiseksi he kartoittivat puiden kaatumissuuntia ja vertasivat niitä tietoja Siperiassa vuonna 1908 tehtyihin seismologisiin mittauksiin. Tuloksena oli 886 mahdollista vaihtoehtoa, joista 83 prosenttia oli asteroidien ja loput komeettojen ratoja, minkä perusteella he pitävät siis todennäköisempänä selityksenä asteroidia.
Space Science Institutessa työskentelevän Alan W. Harrisin tekemän simulaation mukaan avaruudessa on suunnilleen puoli miljoonaa asteroidia, jotka vastaavat kooltaan Tunguskaan mahdollisesti osunutta ja hän on arvioinut, että Maahan niistä voisi jokin osua aina tuhannen tai 2 000 vuoden välein.

Metaaniräjähdys

Venäläisen geologin Vladimir Epifanovin ja saksalaisen astrofyysikon Wolfgang Kundtin mukaan Tunguskan räjähdys saattoi olla peräisin maan alta purkautuneesta metaanikaasupilvestä, joka räjähti kovassa paineessa sisäsyntyisen salaman sytyttämänä. Kyseessä olisi Kundtin mukaan ollut siis sulien kivimassojen Maan sisuksista pintaan nostaman maakaasupurkauksen aiheuttama räjähdys. Metaani olisi ollut peräisin vulkaanisesta toiminnasta: räjähdyksen episentrumi sijaitsee keskellä 250 miljoonan vuoden ikäistä Kulikovski-nimistä vulkaanista kraatteria ja alueen läpi kulkee useita siirroslinjoja. Eräs toinen venäläinen geologi osoitti tutkimuksillaan 1980-luvulla, että räjähdyksen episentrumi sijaitsee suuren kaasukasaantuman yläpuolella. Metaaniräjähdykseen viittaavat myös muun muassa Euroopassa havaitut valoisat yöt, jotka alkoivat jo 29. kesäkuuta eli ennen varsinaista räjähdystä ja joita on aiemmin havaittu lähinnä Krakataun tulivuorenpurkauksen yhteydessä. Puut eivät myöskään kaatuneet täysin yhdensuuntaisesti yhdestä pisteestä poispäin, vaan niiden muodostamat säteittäiset kuviot ovat lähtöisin kahdesta tai useammasta keskipisteestä ja ovat luonteeltaan aaltoilevia ja maastoa seuraavia. Osa puista on säilynyt elävinä laaksossa lähellä räjähdyksen tapahtumapaikkaa, ja myös varsinaisen tuhoalueen ulkopuolella on pieniä kaatuneiden puiden saarekkeita. Siten puutuhot eivät välttämättä olisi ulkopuolelta tulleen räjähdyksen aiheuttamia. Kaasuräjähdyksen vaikutukset vastaavat muuten vetypommia, paitsi radioaktiivinen säteily puuttuu.

Putosiko Tunguskaan ufo?

1950-luvulla Tunguskan räjähdyksen syyksi esitettiin ulkoavaruudesta peräisin olevaa avaruusalusta, joka putosi maahan. Pohjana oli venäläisen tieteiskirjailija Aleksandr Kazantsevin 1946 julkaisema fiktiivinen kertomus Gost iz kosmosa (ven. Гость из космоса, englanniksi julkaistu nimellä A Visitor From Outer Space), jossa alus on tulossa noutamaan vettä Baikaljärvestä, mutta tuhoutuu.
Monet ufotutkijat uskovat teoriaan vieläkin. Esimerkiksi japanilaisen ufotutkijan Kozo Kawain mukaan kyseessä oli kurssiltaan eksyneen avaruusaluksen törmäys. Elokuussa 2004 eräät venäläiset ufotutkijat ilmoittivat löytäneensä Tunguskasta ufon hylyn.
Teorioita on perusteltu havaituilla jäänteillä radioaktiivisesta röntgensäteilystä, mutta tämän selittää kappaleen suuri liike-energia, joka ilmakehän kitkan vaikutuksesta muuttui lämpö- valo- ja muuksi sähkömagneettiseksi säteilyksi. Suurienergiaisin osa tästä oli röntgensäteilyä.

Kumottuja hypoteeseja

Vuonna 1965 esitetty teoria väittää, että räjähdyksen aiheutti avaruudesta pudonnut antimateriasta koostunut antikappale. Joutuessaan kosketuksiin tavallisten atomien kanssa se aiheutti äärettömän voimakkaan räjähdyksen, joka puolestaan aiheutti Tunguskan räjähdyksen. Löydetyt hiukkaset ovat kuitenkin peräisin normaalista taivaankappaleesta.
Yhdysvaltalaisten tiedemiesten vuonna 1973 esittämän teorian mukaan Siperiaan putosi pieni musta aukko, joka lävisti koko maapallon. Se putosi Tunguskaan aiheuttaen räjähdyksen ja tuli esiin Atlantilla. Musta aukko olisi siis ollut hyvin pieni, ehkä pölyhiukkasen kokoinen. Jos musta aukko olisi ollut suurempi, se olisi voinut nielaista sisäänsä koko maapallon. Teoria ei ole kuitenkaan erityisen suosittu, ja sitä pidetään epäuskottavana. Mustan aukon olisi esimerkiksi pitänyt aiheuttaa maapallon sisästä ulos tullessaan vastaavan kokoinen räjähdys ja sellaista ei tapahtunut.

Kulttuuriviittaukset

Monissa science fiction -aiheisissa elokuvissa, televisiosarjoissa, kirjoissa ja sarjakuvissa kuten Salaisissa kansioissa Tunguskan räjähdyksen selitettiin olevan pudonneen ufon syytä. Stanisław Lem kehitti kirjassaan Kuoleman planeetta (Astronaucij) erään tällaisen teorian; kirjan pohjalta tehtiin aikanaan elokuva Venus on vaiti (Der Schweigende Stern, 1960). Alistair MacLean hyödynsi antimateriateoriaa viitaten Tunguskan tapahtumaan romaanissaan Kuolonhyppy.
Ransom Riggsin kirjassa Neiti Peregrinen koti eriskummallisille lapsille on viittaus, jossa räjähdys selitetään epäonnistuneella yrityksellä luoda vanhenemisen estävä aikasilmukka, joka muodostaisi rinnakkaistodellisuuden kuluvan ajan sisään.
Vuonna 2006 Deep Silver julkaisi PC:lle videopelin Secret Files: Tunguska, joka pohjautuu Tunguskan räjähdykseen. Peli on toteutettu klassisella "osoita ja klikkaa" -tekniikalla ja on genreltään puhdas seikkailu. Pelistä julkaistiin vuonna 2009 versiot myös Nintendo DS:lle ja Wiille.