100 Jahre Tunguska

21. Juni 2008 von Michael Khan in Kleinplaneten

Am 30 Juni 2008 jährt sich zum hundertsten Mal das rätselhafteste Ereignis der jüngeren Astronomiegeschichte: die Tunguska-Explosion.

Das Ereignis

Der Ort: Die abgelegene sibirische Region am Fluss Podkamennaya Tunguska in Sibirien, etwas nördlich vom Handelsposten Vanavara. Die Zeit: Der 30. Juni 1908, kurz nach 7 Uhr früh. Noch wies nichts darauf hin, dass dieser Frühsommertag in irgendeiner Weise außergewöhnlich werden sollte, schon gar nicht, dass dieser Tag der weitgehend unbekannten Region zu internationaler Bekanntheit, ja sogar zu einem Artikel in den Kosmologs verhelfen würde.

Die Feuerspur ueber Tunguska, (C) W. HartmannDieses ferne Donnern aus südöstlicher Richtung, das bald sogar das Summen der Moskitos übertönte, war allerdings ungewöhnlich und ließ die wenigen Anwohner aufhorchen. Als sie aus ihren Häusern und Hütten stürzten und zum Himmel blickten, um festzustellen, was los war, präsentierte sich ihnen ein großes leuchtendes Objekt, das pfeilschnell über den Himmel zog und dabei eine dicke Rauchwolke hinter sich herzog.
Gemaelde der Explosion nach Augenzeugenberichten, (C) W. hartmannWar diese Szene schon bedrohlich genug und ließ sicher so Manchen an alte Sagen von Drachen oder gar das jüngste Gericht denken - was danach kam, war schlimmer: Das Objekt, das da seine ominöse Spur über den Himmel gezogen hatte, zerlegte sich in einer gewaltigen Explosion in etwa 8 Kilometern Höhe. Es war, als hätte der Himmel selbst Feuer gefangen. Der Glutball, der sich vom Explosionsherd ausbreitete, könnte anfangs eine Temperatur von 30000 Kelvin gehabt haben, er wäre um ein Vielfaches heller erschienen als die Sonne. Die intensive Wärmestrahlung setzte in weitem Umkreis binnen kürzester Zeit die der Explosion zugewandten Flächen aller brennbaren Objekte - zum Glück fast ausschließlich Bäume in der dicht bewaldeten Taiga - in Brand.

Aufnahme der Waldschaeden, Quelle: WikipediaWährend die Glutwolke sich weiter ausbreitete und dabei ihre Höllentemperatur und damit auch ihr grelles Leuchten verlor, wobei sie einen gewaltigen Rauchschwall freisetzte, erreichte die Druckwelle wie ein gewaltiger Donnerschlag den Boden, blies die entstandenen Feuer aus und fegte dabei 60 Millionen Bäume auf einer Fläche von etwa 2000 Quadratkilometern einfach um. Direkt unter dem Explosionsherd, am Epizentrum, konnte die Druckwelle die Bäume nicht umknicken, sie fetzte ihnen aber alle Äste, Zweige und Blätter weg, sodass nur die verkohlten Stämme stehenblieben. In Vanavara, in 50 km Entfernung, gingen Fenster zu Bruch, Häuser wurden beschädigt.

Aus dem Glutball wird eine Rauchwolke (C) W. HartmannDie Augenzeugen werden wohl kaum den Sinn für solche Feinheiten gehabt haben, aber wir wissen heute aus der Untersuchung der Explosionsfolgen, dass es sich nicht um eine einzelne Explosion gehandelt hat, sondern um eine Anballung von bis zu vier Explosionsherden. Die entstandene Wolke, die sich immer noch ausdehnte, wird nicht ganz kugelförmig gewesen sein. Dann erreichte auch ein Schrapnellfeuer kleiner und kleinster Staubkörner den Boden, allerdings keine großen Trümmerteile, sodass sich auch kein Krater bildete. Das war zumindest die gängige Lehrmeinung bis vor kurzem. Inzwischen gibt es auch an dieser Stelle Gegentheorien, die sogar einiges Gewicht haben.

Computersimulation der pilzfoermigen Wolke, Quelle: Diane NeisiusDie immer noch glutheiße Explosionswolke aus Plasma, Staub und Rauch drängte nun wie eine Riesenfaust nach oben und riss mit ihrem Kamineffekt Staub und Rauch vom Boden mit nach oben. Sie erreichte bald die Stratosphäre und nahm dabei die typische Pilzform an, die den Menschen der damaligen Zeit noch nichts sagte, aber schon knapp 40 Jahre später zum Sinnbild des schlimmsten Alptraums der Menschheit und zum Inbegriff des Untergangs werden sollte. Der Knall dieser Explosion war noch in 800 km Entfernung zu hören, die Druckwelle lief zweimal um den gesamten Erdball und wurde dabei von meteorologischen Messinstrumenten registriert. Der in die Hochatmosphäre geschleuderte Staub führte zu nachtleuchtenden Wolken, die großen Teilen der Nordhalbkugel ungewöhnlich helle Nächte bescherten.

Die Folgen

Als die von der Explosion betäubten Anrainer sich aufgerappelt hatten und an die Schadensaufnahme machten, stellte sich heraus, dass man Glück im Unglück gehabt hatte. Die Schäden waren zwar erheblich, aber auf dünn besiedelte Waldgebiete beschränkt. Viele Menschen waren zwar schwer herumgeschüttelt worden, aber kein Mensch war zu Tode gekommen (Einzelne Quellen sprechen allerdings von 2 Toten. Zudem soll es eine ganze Rentierherde erwischt haben). Angesichts der Tatsache, dass die Explosion eine Energie freigesetzt hatte, die durchaus mit richtig dicken Wasserstoffbomben mithalten kann - Schätzungen reichen von 5 - 15 Megatonnen TNT, also etwa 300 - 1000mal soviel wie die Hiroshima-Bombe! - kann man hier schon unglaublichem Glück reden. Das von vielen befürchtete Ende der Welt war auch nicht eingetreten.

In den Folgejahren geriet Tunguska in Vergessenheit. Zum einen interessierte es im weit entfernten Moskau und St. Petersburg nicht viele, was dort in Sibirien für Merkwürdigkeiten geschahen. Wenige Jahre später brach der erste Weltkrieg aus, der Russland in eine Revolution und einen weiteren Krieg stürzen sollte, an deren Ende die Bolshewiki die Sowjetunion etablierten. Man hatte andere Sorgen, und die Explosion in den Weiten Sibiriens hatte geringe Priorität.

Erste Untersuchungen

ELeonid V Kulik, Quelle: Wikipediarst im Jahre 1927 stattete man eine Expedition aus, die von Leonid V. Kulik geleitet wurde. Kulik, der mit größten Schwierigkeiten im unwegsamen Gelände zu kämpfen hatte und bei der Überquerung eines Flusses fast ertrank, hatte sich in den Kopf gesetzt, das Tunguska-Ereignis sei auf einen Eisenmeteorien zurückzuführen, so wie der Barringer-Meteorkrater in Arizona. Ein solcher Krater war allerdings weder auf Kuliks erster, noch auf seinen folgenden drei Expeditionen zu finden. Dies machte Kulik schwer zu schaffen, er interpretierte Krater in alle möglichen Formationen hinein, was von den anderen Expeditionsmitgliedern sehr skeptisch gesehen wurde - Kulik hörte aber nicht auf sie. Die Stalinschen Säuberungen und der zweite Weltkrieg verhinderte vorerst weitere Untersuchungen.

Nach dem Krieg, mit besserer Technik und zunehmender Erschließung der Weite Sibiriens, wurde auch die Erforschung des Umgebung leichter, allerdings waren mittlerweile einige Spuren verwischt. Man machte allerdings eine bemerkenswerte Entdeckung: Offenbar zeichneten sich die Bäume, die das Ereignis überlebt oder danach Wurzeln geschlagen hatten, durch verstärktes Wachstum aus. Diese scheinbar bemerkenswerte Tatsache könnte aber einfach daran liegen, dass die wenigen verbleibenden Bäume einfach mehr Platz hatten, um sich auszubreiten - eine wohlbekannte Folge von Waldbränden.

Mögliche Ursache

Wie immer bei mysteriösen Ereignissen, so herrscht auch hier kein Mangel an ausgefallenen Erklärungsansätzen. Die Spanne reicht von einem schwarzen Loch im Kleinstformat über ein havariertes außerirdisches Raumschiff, dessen Triebwerk bei einer versuchten Notlandung auf der Erde explodierte, zu einem Block Antimaterie und sicher noch viel weiter. Dies sind nur die ausgefallerenen "kosmischen" Theorien. An anderer Stelle wird über eine terrestrische Ursache spekuliert, etwa um eine Freisetzung von unterirdischem Methangas.

Leonid Kulik lag mit seiner Meteoritentheorie gar nicht mal so falsch. Allerdings hätte ein Eisenmeteorit sich nicht in der Luft zerlegt, er wäre bis zum Boden vorgedrungen, und den Krater, den ein mit einer solchen Explosion assoziiertes Objekt hinterlässt, hätte man mit Sicherheit gefunden. Wenn auch kein Krater gefunden wurde, so hinterließ das Objekt doch Spuren. Staubteilchen von der Explosion wurden beispielsweise in Baumharz gefunden. Ihre Zusammensetzung weist auf einen nicht-terrestrischen Ursprung hin.

Kernwaffenversuch auf den marschallinseln, 1952Konsistent mit den Beobachtungen wäre ein Luftzerleger, d.h., ein kleiner Himmelskörper von weniger als 100 m Durchmesser, der mit hoher Geschwindigkeit in die Atmosphäre eintritt und beim Auftreffen auf dichtere Luftschichten schlagartig zerlegt und abgebremst wird und dabei seine kinetische in thermische Energie umwandelt.

Infrage kommt hier entweder ein Kometenbruchstück oder ein Asteroid. Ein Komet mit hohem Eisanteil wäre wahrscheinlich nicht bis in die etwa 8 km Tiefe vorgedrungen, in der die Explosion laut Augenzeugenberichten und Schadensbild stattgefunden haben muss.

Allerdings können Kometen durchaus sehr heterogene Gebilde sein, unser Wissen über ihren inneren Aufbau ist noch eher schemenhaft. Alle bisherigen Kometenmissionen haben immer noch zuverlässig zu großen Überraschungen geführt. Es kann davon ausgegangen werden, dass dank Rosetta, der ersten Raumsonde, die einen aktiven Kometenkern einer Langzeitbeobachtung unterziehen soll, ein gewaltiger Erkenntnisgewinn kommen wird.

In der vielfältigen Gruppe der Asteroiden könnte es sich um einen kohligen Chondriten gehandelt haben, einen ziemlich urtümlichen, kohlenstoffreichen Gesteinsbrocken. Da ist das Vordringen bis in relativ dichte Luftschichten nicht unplausibel.

Asteroiden und Kometen sind nicht klar voneinander abzugrenzen. Ein erloschener Komet, oder ein Kometenbruchstück, dessen Eis verdampft ist, wäre auch nur ein poröser, kohliger Steinbrocken.

Doch ein Krater?

Tscheko-See, Quelle: Uni BolognaIn jüngster Zeit wurde die Frage laut, ob der Tscheko-See im Tunguska-Gebiet nicht der Einschlagskrater eines Bruchstücks sein könnte, das die Explosion überstanden hatte und mit relativ langsamer Geschwindigkeit (verglichen mit der Eintrittsgeschwindigkeit) den weichen Taiga-Boden traf. Der endgültige Beleg hierfür steht noch aus, aber dies wäre durchaus mit dem Luftzerplatzer-Szenario zu vereinbaren.

Das Risiko bleibt

Dieses Ereignis, das ja vermutlich die Explosion eines kleinen Himmelskörpers war, stimmt nachdenklich. Relativ kleine Objekte von deutlich unter 100 Meter Durchmesser erreichen zwar  den Erdboden nicht und wirken deswegen nicht so zerstörerisch wie ihre größeren Verwandten. Ein Asteroid von 200 Metern Durchmesser könnte ein ganzes Land verwüsten, ab 1 km Durchmesser muss man sich auf globale Auswirkungen einstellen.

Das schaffen die kleinen Burschen nicht, aber dennoch ist eine Explosion von mehreren Megatonnen TNT nicht zu unterschätzen. Man stelle sich einmal vor, das wäre nicht in der Tunguska-Region passiert, sondern über einer Großstadt. Die Zerstörungen und auch die Opferzahlen wären mit denen eines atomaren Angriffs vergleichbar.

Hiroshima nach dem Atombombenabwurf, Quelle: Wikipedia

Das Tunguska-Ereignis 1908 war beileibe nicht die einzige solche Explosion in der jüngsten Geschichte. 1930 ereignete über dem Mato-Grosso in Brasilien eine Explosion, die auch auf über eine Megatonne TNT geschätzt wird. Nur wenige Jahre später geschah offenbar Ähnliches über dem Urwald in Guyana. Und auch danach knallte es noch mehrere Male über verschiedenen Regionen der Welt, allerdings nie mit solcher Gewalt wie über Tunguska.

Bemerkenswert ist die offenbare Korrelation zwischen beobachteten Ereignissen und bekannten Meteoritenschauern: Tunguska und beta-Tauriden, Mato-Grosso und Perseiden, Guyana (Rupununi) und Geminiden. Vielleicht verbergen sich unter den meist kleinen Stücken in diesen Trümmerbahnen kometaren Ursprungs eben auch einige massive Brocken. Eine beunruhigende Vorstellung.

Die Häufigkeit von Ereignissen wie Tunguska ist schwer zu beziffern, nicht zuletzt wegen der Abwesenheit bleibender Spuren und der Dunkelziffer. Schätzungen liegen im Bereich zwischen einigen Hundert und eintausend Jahren. Verglichen mit den schweren Einschlägen großer Objekte ist das eine große Häufigkeit; es geht hier keineswegs um Jahrmillionen. Eine zunehmend bevölkerte und immer stärker vernetzte Welt ist aber auch solchen Bedrohungen gegenüber besonders empfindlich.

Kleine Asteroiden sind sehr leuchtschwach und können nur schwer beobachtet werden, deswegen ist auch ihre Verfolgung und Abwehr mit heutiger Technologie schwierig. Der kritische Punkt ist dabei die Entdeckung und Bahnvermessung. Angesichts der Häufigkeit und des zunehmenden Risikos und der zu erwartenden Schadenshöhe bei einem Volltreffer wäre die Entwicklung von Techniken zur verfeinerten Beobachtung auch der Kleinasteroidenpopulation langfristig eine gute Investition.

Wenn wir nichts tun, wird uns das nächste Tunguska-Ereignis wieder unvorbereitet treffen. Bei rechtzeitiger Vorwarnung haben wir dagegen sogar eine Chance, es zu verhindern.

Weitere Information

Tunguska-Seite der Universität Bologna

Webseite des Sandia-Labors zur Supercomputer-Simulationen, mit denen der mögliche Verlauf der Explosion nachgestellt wird. Diese Simulationen unterstützen die These einer vollständigen Venichtung eines kleinen Objekts in der Atmosphäre, legen aber die Vermutung nahe, dass er kleiner gewesen sein könnte als bisher angenommen.

Tunguska-Seite auf ScienceNews.org

James Oberg zum Tunguska-Ereignis und einigen der Theorien 

Webseite des Armagh-Observatoriums zum Mato Grosso-Ereignis, 1930

Duncan Steel: "Two Tunguskas in South America in the 1930s"

Bailey et al: "The 1930 August 13 Brazilian Tunguska Event" (1995)

SPON-Artikel von Gasperini, Bonatti und Gasperini

"Mysterious World" von Arthur C Clarke auf youtube (sehenswert!)



6 Kommentare zu “100 Jahre Tunguska”

  1. Henning Antworten | Permalink

    Interessant, danke.

    Bei "Ein Asteroid von 200 km Durchmesser könnte ein ganzes Land verwüsten" ist das km aber ein Fipptehler, oder?

  2. Michael Khan Antworten | Permalink

    Danke für den Hinweis

    In der Tat, ein Fehler um drei Größenordnungen. Gemeint ist ein Durchmesser von nur 200 Metern.

    Ich weise auch auf die Links zu der in Youtube hinterlegten Sendung von Arthur C Clarke hin. Die ist zwar schon einige Jahrzehnte alt, aber immer noch ausgesprochen sehenswert.

  3. Jutta Frische-Topp / Wol Antworten | Permalink

    100 Jahre Tunguska

    Im Anschluss an den wunderbaren Abend am 29.Mai in Darmstadt habe ich viele Abhandlungen über die Tunguska-Katastrophe gefunden, auch die Berichte von Wikipedia. Aber Ihr Bericht ist umfassend und beinhaltet auch den Tscheko-See, prima! Leider habe ich statt der ersten Bilder nur leere Flächen und der Ausdruck funktioniert nicht, aber ich gehe davon aus, dass an meinem System liegt. Der Ausdruck wäre für unsere Mitglieder gewesen, die keinen PC haben.
    Wir freuen uns auf einen weiteren Abend in Darmstadt!
    Jutta Frische-Topp

  4. Martin Fleck Antworten | Permalink

    "Feuerraketen aus dem Boden"

    Über eine irdische Tunguska-Theorie informiert heute spiegel-online: "... Von Magma getriebene Feuerbomben seien aus dem Boden geschossen, berichten Forscher um Jason Phipps Morgan von der Cornell University in Ithaca im US-Bundesstaat New York auf der AGU-Tagung in San Francisco. ..."

  5. Michael Khan Antworten | Permalink

    Schon wieder die Verneshots ...

    Laut der im SPON-Artikel zitierten Theorie sind die schon mehrfach vorgebrachten "Verneshots" nun also angeblich auch für das Tunguska-Ereignis verantwortlich.

    Dazu müssen allerdings die Augenzeugenberichte ignoriert werden, die die Rauchspur des Eintrittskörpers und sein Zerplatzen beschreiben - beides übrigens im Gegensatz zu den bis jetzt hypothetischen Verneshots durchaus häufig beobachtete und keineswegs nur hypothetische Effekte.

    Mit der "Verneshot"-Theorie schwer vereinbar erscheint mir auch das Schadensbild: Es ist nicht so, dass die Bäume im Tunguska-Gebiet weitgehend verbrannten: Sie wurden nur kurz angesengt und dann vom einem vernichtenden Druckstoß umgemäht, und zwar in einem Muster, aus dem sogar auf die Anflugrichtung des zerplatzenden Körpers geschlossen werden kann.

    Die "Verneshot"-Theorie ignoriert auch, dass sehr wohl Überreste des zerplatzten Körpers gefunden und chemisch analysiert worden sind, siehe u.a. hier:

    http://www-th.bo.infn.it/...apers/planetspace.html

    Es handelt sich um Staubpartikel, die im Harz der umgeknickten Koniferen im Tunguska-Gebiet gefunden wurden, also eindeutig dem Ereignis am 30.6.1908 zuordenbar sind und deren Material, so zeigt es die Analyse der Zusammensetzung, konsistent ist mit einem kosmischen Ursprung in Form eines silikatischen Asteroiden.

    Das alles müsste man erst einmal wiederlegen, damit diese "Verneshot"-Hypothese plausibel wird.

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