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L'évènement de la Tunguska

Document Don Davis, http://www.donaldedavis.com/

Les expéditions (II)

Par son ampleur, certains voyaient dans ce cataclysme l'explosion d'un vaisseau spatial nucléaire (Kozo Kowai). D'autres imaginaient que vous avions assisté à une explosion atomique (Alexander Kazantsev, 1946), à un tremblement de terre (A.Yu Ol'khovatov), à l'annihilation d'un bloc d'antimatière (Cowan et Libby), à la collision avec un mini trou noir, à l'interaction de monopôles magnétiques (B.U.Rodionov), à l'explosion de gaz naturel échappé du manteau terrestre, à la chute d'un grêlon géant et tout récemment encore à l'impact d'une soucoupe volante (2003)...

Sans données scientifiques probantes et concrètes, les spéculations étaient - et sont parfois encore - sans fondement et les soi-disant "savants" donnaient libre cours à leur imagination et leurs passions ! Mais quelle était la véritable explication ?

Pour en savoir davantage il fallait prospecter le site et y prélever des échantillons. Mais il y eu bientôt la guerre suivie de la révolution de 1917. Socialement et intellectuellement la Russie était déstabilisée, appauvrie et avait d'autres préoccupations si bien que la Tunguska retomba dans les coulisses du temps. Etant donné qu'aucun étranger ne put entrer sur le territoire soviétique durant des décennies, les analyses in situ furent effectuées par des chercheurs envoyés par l'Académie des Sciences soviétique.

Pendant 19 ans le site de la Tunguska ne fut pas prospecté. La principale raison est lié au fait que les scientifiques étaient rétissants à se rendre dans une région isolée, remplie de tourbière, marécageuse et de surcroît réputée pour ses moustiques, donc assez inhospitalière et d'accès difficile, surtout en dehors de la saison estivale.

Depuis, plus de 40 expéditions scientifiques ont été organisées vers le site. Tout commença réellement en mars 1927 lorsque le père de la science météoritique russe, le géologue russe Leonid A.Kulik, du muséum de minéralogie de l’Académie des Sciences soviétique découvrit et explora la région de l’épicentre en compagnie d'un guide nommé Il'ya Potapovich dont le frère était à Tunguska au moment des évènements. Il retrouva sa tente à 120 km de distance ! 

Kulik et son guide découvrirent un panorama cataclysmique, des arbres abattus par milliers, leur donnant l'impression qu'un immense feu s'était simultanément déclenché dans toute la région. Kulik la baptisa le "Chaudron" car il était convaincu qu’il s’agissait du cratère d’impact. Il le situa par 60°55' N et 101°57' E (soit environ 5 km au nord-est que l'épicentre officiel, la position de 1927 ayant été approximative). Impressionné par l'amplitude de la dévastation, Kulik écrivit à ce propos dans son journal : "c'était en ruine aussi loin que mon regard pouvait porter, et si cela avait été St.Petersbourg ?...".  En effet, St.Petersbourg se situe à la même latitude que Tunguska. Kulik rappela que si l'évènement s'était produit 4h47m plus tard, la Terre aurait tourné de quelques degrés et toute la ville aurait été soufflée ! A titre de comparaison, si l'objet avait explosé au centre de la Belgique, tous ses habitants auraient périt; s'il avait explosé au-dessus de Londres, la ville aurait été soufflée jusqu'au sud de Manchester ou à l'est de Bristol et s'il avait explosé au-dessus de New York, Philadelphia y aurait échappé de justesse (les vitres des habitations auraient été fracassées), ainsi que New Haven et Boston. Mais tout le centre de la capitale aurait été anéanti instantanément...

L'expédition de Leonid A. Kulik de 1927

Familier des cratères d'impacts, Kulik rechercha des années durant la météorite à l'origine probable de ce cataclysme, mais en vain. Il ne trouva que des trous de plusieurs mètres de diamètre et des sphérules qu'il associa par erreur à la météorite. En effet, par la suite il s'avéra que les dépressions qu'il avait découvertes s'étaient formées naturellement dans les tourbières et les sphérules n'étaient que de la tourbe calcinée.

Malgré les dizaines de témoignages récoltés par  Kulik et son guide, ils ne purent en sortir un récit cohérent : presque la moitié des témoins oculaires dirent avoir vu l'objet se diriger vers le nord, alors que les autres prétendirent qu'il s'était dirigé vers le nord ou vers l'ouest. Malgré ces données confuses, Kulik fut persuadé qu'une météorite avait provoqué cet enfer, les nombreux trous dans les tourbières lui faisant penser à la chute de fragments.

Kulik mourut en 1942 comme prisonnier de guerre. Après l’interruption forcée de la Seconde guerre mondiale, les expéditions reprirent en 1958. L'année suivante l'Université de Tomsk s'y joignit sous la direction de Gennadiy Plekhanov, directeur de l'Institut scientifique de recherche en Biologie et Biophysique. A la même époque l'hypothèse de l'explosion atomique d'Alexander Kazantsev fut publiée dans un livre populaire intitulé "Les invités de l'Espace" dans lequel il évoqua la possibilité de mesurer la radioactivité sur le site. De jeunes scientifiques de Sibérie voulurent savoir si cette hypothèse était exacte et questionnèrent le spécialiste des radiations ionisantes, le Pr Victor Zhuravlyov de l'Université de Tomsk. A l'époque les scientifiques pensaient que l'énigme de la Tunguska serait résolue en un an ou deux. 

En 1959 et 1960 Gennady Plekhanov organisa deux expéditions vers le site à la recherche de preuves d'une contamination radioactive, en vain : "nous réalisons que la situation est de loin plus compliquée que nous l'avions pensé", devait-il conclure quelque peu frustré à son retour de mission. Depuis cette date chaque été les scientifiques russes se rendirent à Tunguska pour collecter d'autres données.

A partir de 1963 le dirigeant de l’Académie des Sciences russe Nikolai Vasiliev coordonna quelque 29 expéditions scientifiques dans la région de Tunguska. Ce n’est qu’en 1989 que les scientifiques étrangers furent officiellement invités à se joindre aux expéditions russes. Le géologue Roy A.Gallant fut le premier scientifique américain à se joindre à ces expéditions. Il sera rejoint par des chercheurs russes, allemands, japonais, anglais et italiens.

A consulter : Tunguska Home Page, U.Bologne

Les expéditions modernes

A gauche, l'équipe du Dr A.E.Zlobin est déposée en hélicoptère Mi-8 dans les tourbières situées au nord de l'épicentre lors de l'expédition de juillet 1988. A droite, le Dr Zlobin en compagnie du peintre N.I.Fjodorov. Documents CCN.

A gauche, l'izba située près de l'épicentre utilisée par L.A.Kulik lors de ses expéditions et réutilisée par le Dr A.E.Zlobin et son équipe en juillet 1988. A droite, analyse d'une microsphère au microscopie électronique SEM par une équipe de l'Université de Bologne. Documents TH-BO et CCN.

Pour tenter de résoudre cette énigme, dans les années '90 un groupe de chercheurs rassemblés autour de Nikolai Vasiliev, ont tenté de protéger le site sous le patronage de l’UNESCO car un tel évènement, rarissime dans l'histoire des hommes, ne concernait pas seulement la population russe mais le monde entier.

La protection sollicitée pour une durée de 20 ans n'a jamais reçu d'écho favorable. Toutefois la communauté scientifique s'est mobilisée, et même si nous ne sommes pas encore parvenu à étudier les 4000 km² défrichés par cet impact, le travail conjoint de chercheurs nous permet aujourd'hui d'avoir une idée beaucoup plus claire du phénomène sans pour autant dénouer ce noeud gordien qui reste pour tous paradoxal et rempli de contradictions.

Les observations des témoins oculaires

A. Trajectoire de l'objet

Selon les études du Dr A.E.Zlobin et la compilation des témoignages de 709 témoins oculaires, les habitants d'Irkoutsk ont vu une boule de feu rentrer dans l'atmosphère sous un angle de 5 à 17° au-dessus de l’horizon, un angle très faible, et à une vitesse de l'ordre de 10000 km/h, soit inférieure à 3 km/s, ce qui au demeurant est excessivement lente pour un corps pénétrant dans l'atmosphère (rappelons que la météorite de Tchéliabinsk qui tomba en 2013 avait une vitesse de 19.2 km/s), nous y reviendrons. L'objet fit un épouvantable bruit d'étincelles durant plusieurs minutes (bruit électrodynamique) et traîna derrière lui une longue fumée épaisse sur 800 km. On ne précise pas si elle fut claire ou sombre.

Selon divers témoins, l'angle d'inclinaison de la trajectoire variait tout au long du vol atmosphérique et n'a jamais été constant, y compris l'angle d'azimut comme nous allons le découvrir. D'autres auteurs s'alignent sur les chiffres de Roy A. Gallant, ancien directeur du Planetarium de Southworth qui adopte un angle d'entrée de 30 à 35° et un angle d'azimut de 115°.

En découvrant l'extension Nord du site en forme de "papillon" (voir schéma plus bas) certains auteurs ont émit l'hypothèse que l'objet se déplaçait sur une trajectoire Est-Ouest (azimut 279° par rapport au Nord) au moment de l'explosion. Toutefois la trace laissée par le "fer à cheval" sous le souffle de l'impact indique une autre direction, approximativement orientée du Sud au Nord .

En étudiant la dynamique des gaz, le transfert de la chaleur et la résistance des matériaux, il est impossible de soutenir l'hypothèse de la trajectoire Est-Ouest d'autant moins que les témoignages ne corroborent pas cette hypothèse.

Après l'explosion les chercheurs ont découvert deux sites dévastés. D'une part il y a la forêt "papillon" qui entoure l'épicentre du "Chaudron" avec le fameux étrier formé par l'onde de choc, d'autre part une forêt située à 200 km à l'Est du site dans laquelle une bande bien délimitée d'arbres furent abattus (voir photo précédente).

Ces deux zones d'arbres soufflés sous le choc sont asymétriques et distantes de plusieurs centaines de kilomètres l'une de l'autre. Elle ne sont pas compatibles avec les effets produits par un objet suivant une trajectoire rectiligne à azimut constant.

A consulter : Astéroïdes associés à la Tunguska

A gauche,tracé du périmètre détruit autour de l'épicentre (hypocentre) ainsi que les deux trajectoires présumées. Le périmètre dévasté s'étend jusqu'à 45 km du côté sud. La trajectoire de gauche, orientée SSO-NNE est proposée par les astronomes A.V.Voznesenskiy et I.S.Astapovich. La trajectoire de droite (SE-NO) est proposée par E.L.Krinov. Par la suite I.S.Astapovich proposa une trajectoire plus au sud, avec azimut de 352° depuis le nord correspondant à peu de chose près à une bissextrice entre ces deux trajectoires. Elle est conforme aux traces laissées par l'onde de choc et analysées par le Dr A.E. Zlobin (l'étrier). A droite, la reconstruction de la trajectoire suivie par le météoroïde d'après l'observation de V.K.Penigrin faite depuis la ville de Kondrashino. Ce tracé fut déterminé par A.E.Zlobin en 1989.

Des témoins aux abords de la rivière Lena située à plusieurs centaines de kilomètres au sud-est du point d'impact ont vu l'objet suivre une trajectoire Est-Ouest. En revanche, des témoins situés près de la rivière Angara, non loin du site d'impact, l'ont vu suivre une direction Nord-Sud. V.K. Penigin habitant Kondrashino et M.S.Leonov de Bodaybo ont réellement vu l'objet suivre une trajectoire incurvée tel qu'indiqué ci-dessous. Le Dr A.E.Zlobin de l'Institut Polytechnique de Tomsk put donc reconstruire la trajectoire à partir de ces multiples sources d'informations. On obtient alors le tracé rouge ci-dessus qui débute à plus de 800 km de distance au dessus de la ville de Mironovo.

B. Aspect de l'objet en vol

En se basant sur les récits des témoins oculaires, des effets produits par l'objet et des modélisations informatiques, on estime aujourd'hui que le météoroïde avait une dimension supérieure à 50 m de diamètre et devait peser 100000 tonnes. La quasi totalité de l’objet s’est volatilisé en explosant dans les basses couches, laissant peu de chance aux géologues de trouver la météorite si ce n'est quelques sphérules, signature qu'il y eut un dégagement à haute température. L'essentiel de l'énergie cinétique s'est en fait convertie en chaleur, révélant avec quelques années d'avance l'un des termes (1/2 mv²) de la célèbre équation d'équivalence d'Einstein, E = mc².

A gauche, aspect de l'objet en vol imaginé par l'auteur quelques instants avant d'exploser dans ce qui est aujourd'hui la réserve naturelle de Tunguska. Noter le très faible angle d'entrée estimé entre 5 et 17° alors qu'il est en général de 45°. Un témoin rapporte la présence d'une queue ionique mais quasi improbable dans une atmosphère. A droite l'objet  tel qu'il aurait été observé par T.N.Naumenko depuis la ville de Kejma. Document T.Lombry et A.Yu Ol'khovatov, ORC.

C. Explosion d'une montagne et formation d'un lac

L'évènement de la Tunguska semble être en relation avec la disparition d'une montagne et la formation d'un lac dans la région de Shelle, mais le consensus n'est pas total à ce propos, les données restant fragmentaires.

Voici le récit de l'agriculteur Kokoulin de la ville de Nizhne-Ilimskoe à Voznesenskiy : [...] A Nizhne-Ilimskoe deux Tungus ont dit que le météore forma un lac, qui bouillit durant deux jours. Les Tungus étaient près à indiquer l'endroit du lac mais personne n'a cru leur histoire".

Récit collecté par V.M.Kuvshinnikov. "Ils ont été dans la région de la rivière Shelle, à un kilomètre de la rivière Chamba. Il y avait deux montagnes qu'ils connaissaient très bien [...] Il s'est passé que l'une des montagnes s'écroula. Un trou se forma à sa place et se transforma en lac. La seconde montagne a été coupé de moitié.[...] Quelque chose de blanc comme de la graisse (ou quelque chose "qui sentait l'essence") flottait sur la surface de l'eau.

Récit collecté par G.P.Kolobkova qui interrogea A.G.Bryukhanova à Vanavara en 1960. [...] Ilya Potapovich Potapov (Lyuchetkan) dit à la soeur de A.G.Bryukhanova qu'il y avait une crête formée par une montagne élevée qui fut bombardée par une météorite, et qu'un lac se forma, et un ruisseau [...].

Fragmentation de l'objet

Dans les années 1960 des chercheurs ont identifié 4 autres épicentres dans l'enceinte principale de 60 km de diamètre. Dans chacun d'eux les arbres étaient radialement couchés autour de l'épicentre, suggérant que plusieurs explosions individuelles ont eu lieu au même moment. Cette observation renforce l'hypothèse que l'objet s'est fragmenté avant d'exploser.

Au cours des années 1990 des simulations ont été réalisées au Laboratoire National de Los Alamos (LANL) par Jack Hills et Patrick Goda, aujourd'hui à l'Université d'Hawaii. Ils arrivèrent à la conclusion que si la plus grande partie de l'objet se consumma durant sa désintégration, 10% de sa masse aurait pu survivre et tomber sur la forêt de la Tungsuka sous forme de graviers. C'est la raison pour laquelle, selon eux, aucune météorite de plus grande taille ne pourrait être découverte sur le site.

Plusieurs récits tentent à démontrer que quelques Tungus ont observé la chute d'une météorite et quelques uns auraient même trouvé des fragments de plusieurs kilos dans la région, renforçant les conclusions de Hills et Goda. Voici quelques comptes-rendus compilés par l'Université de Tomsk.

Récit collecté par G.P.Kolobkova. Le père et le grand-père de Nastya Dzhenkoul auraient vu une pierre brillante et noire tombée près de la rivière Hushmo en 1908 : "[...] La météorite était aussi grosse qu'une "chyum" (une tente Tungus) et tomba dans une tourbière dans un horrible bruit, "ou-ou-ou-ou...". [...] Alors que Nastya Dzhenkoul chassait dans la région de Chavidokon, il découvrit deux trous, un petit et un second aussi grand qu'une "chyum", ayant un diamètre de 6 mètres. Il était étroit dans le fond et profond, son rebord comme rouillé. Cette matière fut transportée à Vanavara. Dans l'obscurité elle brillait comme la neige durant la nuit."

Récit collecté par G.I.Sokolova, T.I.Novokshonova et I.Sosnina. Smirnov Grigoriy Sergeevich, né en 1887 fut interrogé à Irkineevo en 1969 et rapporte que "les Tungus ont dit qu'une pierre était tombée. Cinq ans plus tard la pierre disparut dans la terre".

Récit collecté par I.Levchenko, L.Solovyov et F.Fofanov près de la rivière Chyunya (Ctrelka-Chyunya et Mutoray). Daunov Vasiliy Pavlovich raconta à propos de l'histoire de son père : "[...] V.P.Daunov disait que l'un des Evenki vivait dans la ville de Mutoray et qu'il trouva une grosse pierre (comme une boîte) brillante et inhabituelle dans la taiga. Personne ne sait où se trouve cette pierre aujourd'hui..."

Le récit le plus intéressant fut rapporté par le géologue S.A.Khersonskiy du Comité des Météorites de l'Académie des Sciences russe et fut relaté devant cette audience le 26 décembre 1965 . "[...] le vieil homme (le chasseur Efim Kaverzin) dit que le matin il vit tomber une étoile qui percuta le sol dans un grand bruit alors qu'il venait d'attraper un poisson dans la rivière Chunya en 1908. Un groupe d'expert se rendit sur les lieux en compagnie du témoin. [...] A approximativement 2 kilomètres de l'embouchure de la rivière Mytygina (3-4 mètres du rivage) j'ai trouvé une pierre inhabituelle présentant des coins arrondis. Cette pierre ne ressemblait pas aux roches avoisinantes. La face extérieure de la pierre était couverte d'une croûte grise-brune. La croûte était très fragile. La pierre pesait approximativement 3-4 kg [...]  Il était très difficile de la fendre et ont dû se munir d'un marteau de géologue. Immédiatement j'ai vu un métal brillant grainé à l'endroit de la fracture [...]. J'ai suggéré que s'était une météorite ou une espèce de minerai [...]. La pierre a été transportée à Moscou et fut examinée par les professeurs A.N.Mozorovich, Yu V.Filippov, S.N.Blazhko, A.A.Borzov [...]. Les professeurs S.N.Blazhko et Yu V.FilippovYu [...] ont suggéré qu'il s'agissait d'une météorite mixte, une mésosidérite".

Les sphérules et les microsphères

Les expéditions qui se sont rendues sur les lieux de l'explosion n'ont à ce jour récolté aucun fragment de la météorite mis à part de petites sphérules de silicates et de métal, certaines renfermant des gaz.

Sphérules récoltées sur le site

En haut, deux microsphères de 5 microns de diamètre. A gauche, une sphérule de silicate de 100 microns de diamètre contenant du gaz mais pas d'air. Documents TH-BO.

La formation de telles structures n'est possible qu'à de très hautes températures. Selon le physicien italien Guiseppe Longo de l'Université de Bologne, le souffle provoqué par l'onde choc n'aurait jamais pu provoquer la fusion des particules enterrées, car la conductivité thermique est trop faible. Cela signifie que ces sphérules proviennent directement du météoroïde. Toutefois le lien avec l'évènement de la Tunguska de 1908 ne peut pas être établi sur cette simple hypothèse car d'autres corps (bolides) auraient également pu créer ces sphérules. Quoiqu'il en soit, le site en contient des milliers, une abondance qu'on ne retrouve pas ailleurs et qui appuye l'idée qu'elles furent produites au cours de l'explosion atmosphérique d'un bolide.

Prochain chapitre

Les données instrumentales

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