В. Бронштэн,
кандидат физико-математических наук, член Комитета по метеоритам АН СССР

Явилось на небе ясном...

Дело было в мае 1971 года. Я охотился на косачей в урочище Барель. И вот под утро, часа в четыре, я услышал: Хр-р-р. Первая реакция, конечно же, охотничья: моментально перехватил ружье поудобнее и вздернул голову вверх, шум шел оттуда. Я увидел яркую огненную полосу и услышал ш-ш-п, потом хлопок и вспышка. Хлопок несильный, звук скрежещущий. Но вспышка была сильная, да и след яркий. Минуты две я стоял ошарашенный, в глазах у меня прыгали огненные зайчики. После этого минут пять топтался на месте и соображал, что же произошло?.

Так описывает свое наблюдение электрофонного болида житель села Толстихино Черского района Красноярского края Александр Егорович Куличихин. Его письмо оказалось одним из первых в числе откликов читателей Вокруг света на очерк В. С. Гребенникова Странные голоса болидов и комментарий Слушайте небо, опубликованных в апрельском номере журнала в 1982 году.

Итак, снова болиды... Очень яркие метеоры.

Явление болида наблюдается, когда в атмосферу с космической скоростью врывается метеорное тело массой в десятки граммов, килограммов, а порой и тонн. Скорость влета одиннадцать километров в секунду и выше. Теоретически она может достигать и семидесяти двух километров в секунду, но болиды со скоростями больше сорока километров в секунду — великая редкость.

Люди давным-давно заметили, что при появлении в небе особенно ярких болидов (ярче Луны), мы не только видим эффектную картину полета яркого огненного шара, рассыпающего искры, порой дробящегося на части со вспышками, но и слышим звуки, напоминающие шипение, свист, жужжание, треск разрываемой ткани... Однако ученые — даже в XIX веке! — относились к таким сообщениям с недоверием. В самом деле! Скорость звука 330 метров в секунду. И нетрудно подсчитать, что звук с высоты пятидесяти километров (если болид летит прямо над головой) достигнет слуха наблюдателя только через две с половиной минуты. Тем не менее издавна многие очевидцы свидетельствовали, что звуки они слышат одновременно с наблюдением полета болидов. Подобным сообщениям не придавали значения, полагая, что случайным очевидцам звук мерещится. Мол, привыкнув к звукам различных быстро летящих тел (пуль, снарядов, ракет, стрел, позднее — самолетов), они мысленно дополняют наблюдаемую картину воображаемым звуком.

В 30-е годы нашего столетия нашелся ученый, не побоявшийся вступить в спор с, казалось бы, неопровержимым аргументом против реальности одновременных (синхронных) звуков при полете болидов и малой скорости распространения звука. Это был Игорь Станиславович Астапович. В 1925 году семнадцатилетним юношей он оказался свидетелем полета звукового болида. Изумительное явление запало в душу. Став ученым-астрономом, И. С. Астапович (впоследствии профессор) начал изучать литературу, собирать опубликованные наблюдения звуковых болидов. Их набралось не так уж и мало. Вскоре Астапович опубликовал свой первый каталог о сорока восьми звуковых болидах, а в 1951 году— второй, содержавший описание 163 наблюдений.

По предложению омского ученого, исследователя метеоритов профессора П. Л. Драверта болиды, издающие шипящие звуки, одновременные с их полетом, назвали электрофонными. Как вы догадываетесь, П. Л. Драверт и И. С. Астапович видели причину столь быстрой передачи звука на многие десятки километров в электрической природе явлений. Ведь хорошо известно, что любой метеор, даже очень слабый, создает на своем пути ионно-электронный след. Следы ярких метеоров хорошо видны в безоблачные темные ночи. Они могут заряжать земные предметы, электричество стекает с них, и мы слышим треск. Таковым было одно из первых научных объяснений загадочного явления.

Но, спросите вы, ведь А. Е. Куличихин ясно слышал, что звук шел сверху, от самого болида, а не от окрестных предметов. О том же писал В. С. Гребенников: зимой 1946 года он услышал звук, идущий сверху, поднял голову и лишь тогда увидел болид.

Впрочем, продолжим знакомство с наблюдениями наших читателей, которые представляют большой интерес и ценность для науки.

А. С. Черкасов из Одессы, участник обороны города-героя, а затем боев на Керченском плацдарме, сопоставляет явление со звуками летящих снарядов. О том же пишет участник Великой Отечественной войны А. С. Васильев из Саратова. Александр Васильевич Колоколов из Омска пишет: В 1978 году я жил в Тюменской области, в селе Сорокине. Примерно 15 сентября, вечером, вышел на воздух покурить. И тут же услышал удивительный шум — как от рвущегося прочного полотнища или подобный шипению и потрескиванию вольтовой дуги при сварке. Подняв голову, увидел, как с северо-восточной стороны на юго-запад медленно простирается голубая полоса света...

Дальше А. В. Колоколов допускает типичную для неспециалистов ошибку: определяя ширину наблюдавшейся им голубой полосы, он пишет, что она имела 150—200 метров в длину. Другие авторы сравнивали диаметр болида с размером головы ребенка, арбуза... Но все подобные сравнения лишены смысла — ведь наш глаз может воспринимать только угловые, а не линейные размеры предметов. Болид летит на расстоянии в десятки километров от наблюдателя, и мы этого расстояния не знаем. Поэтому и оценить на глаз размеры головы болида или длину и ширину его следа в линейной мере нельзя. Сопоставить же видимые размеры болидов можно только с Солнцем или Луной (их видимый угловой диаметр составляет примерно полградуса), а также с расстояниями между звездами (для тех, кто разбирается в астрономии). Допускается сравнение и с далекими земными предметами, находящимися на постоянном расстоянии (например, с домами, окнами зданий, шириной заводской трубы, куполом церкви), но тогда придется определить размеры объектов и расстояние до них.

Впрочем, вернемся к письмам. Читатель Ухинюк из Могилева сообщил во Всесоюзное астрономо-геодезическое общество: Было это в августе 1979 года, тогда я работал в Магаданской области, на прииске Пятилетка. В ночную смену, в три или четыре часа ночи, я отошел от гидроэлеватора, на котором работал. Сейчас не помню, что заставило меня оглянуться — шелест или свет, скорее всего шелест,— ночь была тихая. Я увидел летевшее небесное тело, которое как бы скользило, медленно вращаясь, при этом издавая звук. Оно летело с запада на восток под углом 45°. Затем последовал треск, тело вспыхнуло, осветив мягким голубым светом кустарник, росший по склону сопки...

Стоял ночью с друзьями на перроне полустанка в ожидании последней электрички,— пишет Николай Ваюмов из Находки,— я вдруг услышал свист, медленно переходящий с высоких тонов на низкие... Подумал было, что приближается электричка. Посмотрел на ребят и по их лицам понял, что они не слышат звука. Меня это очень удивило. Тут вдруг над нами местность как бы осветилась... Это было что-то огромное с неровными, острыми спереди краями.

Обратим внимание на факт, сообщаемый Н. Ваюмовым: сам он ясно слышал звук, а его товарищи нет. Подобные примеры приводят и американские ученые Мэри Роминг и Дональд Ламар, авторы третьего по счету каталога электрофонных болидов.

Интересны в этом плане опыты австралийского астронома Колина Кэя. После того как над Восточной Австралией пролетел 7 апреля 1978 года грандиозный электрофонный болид (его наблюдали сотни очевидцев), Кэй поставил интересный опыт. В звуконепроницаемой комнате было создано переменное электрическое поле, и его действию подверглись более сорока человек, ничего не знавших об электрофонных болидах. Большинство из них (но не все) слышали звуки типа шипения или шелеста. Тот, кто носил длинные волосы или имел очки с металлической оправой, слышали звуки особенно четко.

Итак, энергия переменного электрического поля может переходить в звук. Выпрямителем здесь служит скорее всего наша ушная раковина, но эту роль могут играть и оправа очков, и даже волосы...

По ходу действия для полноты картины любопытно ознакомиться с сообщением 175-летней давности. Его передал автору сотрудник Государственного Исторического музея Н. П. Соколов.

Явление видно было в Московском университете. В 1808 году в сентябре 1-го числа и в 8 часов и 7 минут пополудни. Явилось на небе ясном и усеянном звездами чрезвычайное никогда еще ни по красоте, ни по правильности своей, ни по особенному яркому свету, ни по ужасной величине своей не виданное явление. Как мы заметили его по сильному треску его на небе, то оно подымалось косвенною дугообразною линиею на горизонте от 55° почти до 90°, которое пространство пробежав почти мгновенно остановилось в вышине летних в ясный день облаков как бы над Кремлем и представилось в виде длинной прямой пластинки цвету фосфорического сияния, длиною на глазомер аршин в десять и шириною в поларшина, потом на переднем его конце по его направлению, то есть на Юго-западном, вдруг запылал овальной фигуры клуб длиною аршина в два и шириною в полтора самым ярким огнем, который можно сравнить только с сиянием в оксигенном газе зажженного фосфора проплывши без открывающихся пламени и искр, но кругообразно в продолжении пяти секунд осветило все предметы как в самый светлый день; потом погас пламень, яркий свет исчез, но ярко-светлая пластинка осталась и весьма плавно пошла перпендикулярно в верх дошла до звезд и еще в них была видна длиною как бы аршина в три около двух минут, потом исчезая за чрезвычайною высотою сделалась невидимою (Сообщение публикуется впервые, с сохранением стиля и орфографии оригинала. (Ред.))

Кто автор этой записи? Подписи под нею нет, почерк принадлежит скорей писарю, чем самому ученому. Ясно, что наблюдатель работал тогда в Московском университете. Он был скорее всего физик — выдает терминология: в оксигенном (то есть в кислородном.— В. Б.) газе. Изучение истории Московского университета позволило выявить двух возможных кандидатов. Наблюдать явление мог либо М. И. Панкевич, профессор прикладной математики, либо физик П. И. Страхов, проводивший, кстати, и некоторые астрономические наблюдения.

Ну а теперь сделаем несколько пояснений. Оценка размеров болида в аршинах, конечно, основана на недоразумении. Судя по описанию и приложенному к нему рисунку, болид двигался по небу снизу вверх, а затем как бы остановился и осветил яркой вспышкой все вокруг. Конечно, болид не останавливался, но, как нередко случается, в самом конце пути взорвался, а взрыв-то и создал у наблюдателя впечатление, будто болид остановился. А ярко-светлая пластинка, плавно перемещавшаяся вверх, не что иное, как плазменный след болида, переносимый воздушными течениями...

Некоторые читатели журнала предлагают свои варианты объяснения природы странных звуков болидов.

Так, М. М. Зиннуров из Челябинска считает, что звук образуется от трения влетающего в атмосферу тела о воздух, а видимым метеорит становится только тогда, когда начинает сгорать. Поэтому звук слышится раньше, чем метеорит начинает сгорать и становится видимым.

Здесь допущена (как нередко и у других наблюдателей) неточность в терминологии. Метеоритом принято называть камень или кусок железа космического происхождения, упавший на Землю. Пока он не упал, он еще не метеорит, а метеорное тело. Далеко не всякое метеорное тело выпадает на Землю в виде метеорита. Вот пример. Сеть станций службы ярких болидов в США за десять лет работы сфотографировала 2 тысячи болидов. Но только один из них завершился падением метеорита, остальные разрушились в атмосфере. Вероятно, большинство метеорных тел — осколки комет — рыхлые и непрочные. При трении о воздух они быстро нагреваются (что правильно отмечает тов. Зиннуров), а затем не сгорают, а плавятся и испаряются. Многие дробятся на части, от них отлетают осколки (наблюдаемые в виде искр), которые вскоре тоже испаряются. Конечно, трение о воздух порождает звук, точнее, баллистическую ударную волну, о которой уже говорилось. Но объяснить ею электрофонные явления, как мы знаем, нельзя.

М. В. Евдокимов из поселка Реттиховка Приморского края пытается объяснить необычные звуки болида тем, что из-за торможения в атмосфере скорость метеорного тела становится меньше скорости звука и тот может его обогнать. Такое объяснение непригодно: уже при скорости меньше пяти километров в секунду свечение болида прекращается, и мы его наблюдать не сможем.

Как же все-таки объяснить явление? После изучения всех опубликованных на эту тему теоретических работ (а их можно буквально пересчитать по пальцам) и длительного обсуждения проблемы с другими специалистами мне удалось разработать следующее объяснение. В ионно-электронном следе болида неизбежно возникает турбуленция, причем турбулентные вихри при определенных условиях (достаточная проводимость плазмы в следе, масштаб самих вихрей) могут запутывать магнитные силовые линии геомагнитного поля. В результате поле в следе болида усиливается в тысячи раз, причем за десятитысячные доли секунды. Затем оно разрушается, отдавая большую часть энергии в виде джоулева тепла, а меньшую (около десятой доли процента) в виде радиоволн, распространяющихся со скоростью света. Очевидно, что они достигнут наблюдателя одновременно со светом болида. Расчет показывает — достаточно микронного коэффициента полезного действия естественных выпрямителей (например, ушной раковины), чтобы очевидец услышал звук той силы, которая обычно и ощущается.

Как подтвердить это предположение? Необходимо зарегистрировать приборами радиоизлучение ярких болидов. В 40-х годах подобные наблюдения под руководством И. С. Астаповича проводились в Ашхабаде и оказались успешными.

Полярный моряк Ю. Н. Хлюстов тогда же систематически отмечал совпадение полета ярких метеоров со свистами в наушниках рации. К сожалению, в наши дни из-за помех радиостанций и передатчиков проводить такие наблюдения стало гораздо труднее. Тем не менее можно сконструировать приемное устройство, которое будет защищено от естественных (таких, как грозы) и искусственных помех. Трудность состоит еще и в том, что яркие болиды — явление очень редкое и подстеречь его той или иной установкой — шанс почти невероятный.

Однако опыт приема так называемых свистящих атмосфериков — низкочастотных радиосигналов, порождаемых грозовыми разрядами,— на расстояниях в тысячи километров от источника сигнала, все-таки оставляют надежду, что и радиосигналы от болидов будут приняты. Тем более что после публикации статей в журнале Вокруг света в дело включился один из научных институтов Сибирского отделения АН СССР.

О своих наблюдениях написали В. А. Настасенко из Херсона, Л. Г. Полякова из Калининской области, В. Е. Радько из Москвы, В. И. Уральская из Улан-Удэ, Е. П. Викулова из Владимира... И многие, многие другие.

Сообщения очевидцев загадочного явления продолжают поступать. После тщательного изучения их с помощью научного сотрудника Института геохимии и аналитической химии АН СССР Р. Л. Хотинка, ученого секретаря комиссии по метеоритам и космической пыли Сибирского отделения АН СССР Г. М. Иванова и других специалистов все достойные внимания включаются в новый Каталог электрофонных болидов.

Остается надеяться, что общими усилиями природа странных голосов, доносящихся иногда до нашего слуха из бездны ночного неба, скоро станет понятной.