1908年6月30日，上午7:14，西伯利亞中部——當地農民謝苗·謝苗諾夫看到“天空裂成兩半。森林上空出現高而寬的火焰……從……火焰所在的地方傳來強烈的熱浪……然後天空閉合，發出巨大的砰的一聲，我被丟擲幾碼遠……在那之後，傳來巨大的噪音，彷彿……大炮在開火，大地在震動……”
這是一位離科學家所稱的通古斯事件最近的目擊者的悲慘證詞，這是現代人類歷史上發生在地球上的最大宇宙天體撞擊事件。謝苗諾夫經歷了距離爆炸中心約 65 公里（40 英里）的熊熊大火，但爆炸的影響也遠及北歐和中亞。有些人看到地平線上巨大的銀色雲彩和絢麗的彩色日落，而另一些人則目睹了夜空中發光的景象——例如，倫敦人可以在午夜時分在沒有人工照明的情況下清晰地閱讀報紙。地球物理觀測站將他們記錄到的異常地震波和壓力波的源頭定位在西伯利亞偏遠地區。震中位於人煙稀少的石泉通古斯卡河附近，那裡是沼澤針葉林，一年中有八九個月處於冰凍狀態。
自通古斯事件以來，科學家和業餘愛好者都想知道是什麼原因造成的。儘管大多數觀察家普遍認為某種宇宙天體，無論是小行星還是彗星，在西伯利亞上空爆炸，但至今沒有人找到該物體的碎片或受影響地區的任何撞擊坑。這個謎團仍然沒有解開，但我們的研究團隊，只是眾多調查該地區的調查人員中的最新一批，可能正在接近一項發現，這項發現將改變我們對那個命運攸關的早晨發生的事情的理解。
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對通古斯事件的研究非常重要，因為過去與地外天體的碰撞對地球的演化產生了重大影響。例如，大約 44 億年前，一顆火星大小的星體似乎撞擊了我們年輕的地球，丟擲了足夠的碎片形成了我們的月球。一次大型撞擊可能導致了 6500 萬年前恐龍的滅絕。即使在今天，宇宙撞擊仍然顯而易見。 1994 年 7 月，幾家天文觀測臺記錄了一顆彗星壯觀地撞擊木星的事件。就在去年九月，秘魯村民敬畏和恐懼地觀看了一個天體劃過天空，並在不遠處發出巨響墜落，留下一個深 4.5 米、寬 13 米的巨大坑洞。
彼得·布朗和他在西安大略大學和洛斯阿拉莫斯國家實驗室的同事利用衛星對大氣中流星“閃光”（“流星”）的觀測以及記錄宇宙撞擊地球表面的聲學資料，估算了較小撞擊事件的頻率。研究人員還將他們的發現推斷到更大但更罕見的事件，例如通古斯事件。類通古斯小行星碰撞的平均頻率範圍為每 200 年一次到每 1000 年一次。因此，在我們有生之年發生類似的撞擊並非不可能。幸運的是，通古斯撞擊事件發生在地球上人煙稀少的角落。如果類似事件在紐約市上空爆炸，整個都市區將被夷為平地。瞭解通古斯事件可能有助於我們為這種突發事件做好準備，甚至可能採取措施完全避免其發生。
為做好準備，第一步是確定影響西伯利亞的宇宙天體是小行星還是彗星。雖然在這兩種情況下後果大致相當，但一個重要的區別是，太陽系中那些在返回之前在長週期軌道上遠離太陽執行的天體，例如彗星，撞擊地球的速度將比近地軌道（短週期）天體（例如小行星）快得多。因此，一顆明顯小於小行星的彗星在撞擊中可能會釋放相同的動能。而且，觀測者更難在長週期天體進入內太陽系之前探測到它們。此外，此類天體穿越地球軌道的機率相對於小行星穿越地球軌道的機率較低。由於這些原因，迄今為止，已證實的彗星撞擊地球事件尚不為人所知。因此，如果通古斯事件實際上是由彗星引起的，那將是一次獨特的事件，而不是對已知現象類別的重要案例研究。另一方面，如果 6 月的那個早晨，一顆小行星確實在西伯利亞上空爆炸了，為什麼至今沒有人找到碎片呢？
首次考察
通古斯事件持久謎團的部分原因可以追溯到西伯利亞中部的嚴酷自然隔離以及 20 世紀初在俄羅斯肆虐的政治動盪，當時沙皇帝國垮臺，蘇聯崛起。這兩個因素使科學實地研究推遲了近 20 年。直到 1927 年，由俄羅斯科學院隕石專家列昂尼德·庫利克率領的考察隊才到達通古斯地區。當庫利克到達現場時，他被一些幾乎令人難以置信的景象震驚了。令人驚訝的是，爆炸夷平了數百萬棵樹木，形成了一個廣闊的蝴蝶形區域，覆蓋面積超過 2000 平方公里（775 平方英里）。此外，樹幹呈放射狀倒伏，從中心區域向外延伸數公里，中心區域仍然殘留著“電線杆”，即一小片部分燒燬的樹樁。庫利克將這片被摧毀的景觀解釋為鐵隕石撞擊後的景象。然後他開始尋找由此產生的隕石坑或隕石碎片。
庫利克在 20 世紀 20 年代末和 30 年代率領了另外三次前往通古斯地區的考察，隨後又有幾次，但沒有人發現明顯的撞擊坑或任何撞擊該地區的物體碎片。現場證據的缺乏引發了各種解釋性假設。例如，1946 年，科幻小說作家亞歷山大·卡贊採夫透過假設外星飛船在大氣層中爆炸的情景來解釋這一令人費解的場景。幾年之內，空爆理論獲得了科學支援，此後限制了進一步的猜測。宇宙天體在大氣層中（地表以上 5 到 10 公里之間）解體會解釋調查人員在地面上觀察到的大部分特徵。地震觀測站記錄，加上破壞的範圍，使研究人員能夠估算爆炸的能量和高度。
缺乏撞擊坑也表明，該物體可能不是堅固的鐵隕石，而是一個更脆弱的物體，例如相對罕見的石質小行星或小型彗星。俄羅斯科學家贊成後一種假設，因為彗星由塵埃顆粒和冰組成，不會產生撞擊坑。對通古斯地區騷亂的另一種解釋聲稱，破壞是由沼澤地釋放到空氣中的甲烷氣體快速燃燒造成的。
實驗室模型
1975 年，以色列雷霍沃特魏茨曼科學研究所的地震學家阿里·本-梅納赫姆分析了通古斯事件引發的地震波，估計爆炸釋放的能量在 10 到 15 兆噸之間，相當於 1000 顆廣島原子彈。
天體物理學家此後建立了通古斯事件的數值模擬，試圖在相互競爭的假設之間做出決定。石質小行星的空爆是主要的解釋。美國宇航局艾姆斯研究中心當時的克里斯托弗·F·奇巴及其同事在 1993 年提出的模型表明，這顆小行星直徑為幾十米，並在地面以上幾公里處爆炸。將核試驗空爆的影響與通古斯森林的扁平化模式進行比較似乎證實了這一建議。
莫斯科地球動力學研究所的 N. A. 阿爾捷米耶娃和 V. V. 舒瓦洛夫最近的模擬設想了一顆大小相似的小行星在通古斯上空 5 至 10 公里處汽化。在他們的模型中，由此產生的細小碎片和向下傳播的氣體射流隨後在大氣層中廣泛擴散。然而，這些模擬並不排除米大小的碎片可能在爆炸中倖存下來並可能撞擊爆炸點附近地面的可能性。
去年年底，馬克·博斯洛夫及其在桑迪亞國家實驗室的團隊得出結論，通古斯事件可能是由一個比早期估計小得多的物體引發的。他們的超級計算機模擬表明，墜落的宇宙天體的質量變成了一股以超音速膨脹的高溫氣體射流。該模型還表明，撞擊器首先受到地球大氣層不斷增加的阻力的壓縮。隨著下降的物體穿透得更深，空氣阻力可能導致它在空爆中爆炸，併產生強烈的熱氣流，該氣流因其巨大的動量而向下傳遞。由於火球會將額外的能量傳遞到地表，因此根據博斯洛夫的說法，科學家們認為的 10 至 20 兆噸的爆炸更有可能只有 3 至 5 兆噸。所有這些模擬工作只會加強（並繼續加強）我們在通古斯地區進行實地考察的願望。
西伯利亞之旅
我們參與通古斯事件始於 1991 年，當時我們中的一位（隆戈）參加了首次義大利考察隊前往該地點，期間他尋找可能被困在樹脂中的爆炸微粒。後來，我們偶然發現了俄羅斯科學家 V. A. 科舍列夫和 K. P. 弗洛倫斯基的兩篇晦澀難懂的論文，報告了他們發現了一個小水體——切科湖，距離該現象的疑似震中約 8 公里。 1960 年，科舍列夫推測切科湖可能是一個撞擊坑，但弗洛倫斯基駁斥了這一想法。弗洛倫斯基反而認為該湖比通古斯事件更古老，理由是他在湖底以下發現了厚達 7 米的鬆散沉積物。
關於一個湖泊靠近爆炸中心的訊息引起了我們對在那裡進行實地考察的興趣，因為湖底沉積物可以儲存周圍地區發生的事件的詳細記錄，這是古湖沼學研究的基礎。雖然我們的團隊對切科湖知之甚少，但我們認為我們或許可以應用古湖沼學技術，並在湖泊沉積物中找到解開通古斯謎團的線索，就好像該湖泊是墜毀客機的黑匣子一樣。
幾年後，我們發現自己乘坐伊留申 Il 20M 螺旋槳飛機（一架冷戰時期的空中間諜飛機）的貨艙前往俄羅斯。在找到必要的資金並在俄羅斯莫斯科州立大學和託木斯克州立大學的研究小組的合作下（在前宇航員格奧爾基·M·格列奇科的協助下）組織了我們的冒險活動後，我們終於踏上了前往通古斯地區的道路。在運輸機將我們義大利團隊的大部分成員及其裝置運送到莫斯科附近的一個軍事基地後，我們連夜飛往西伯利亞中部的克拉斯諾亞爾斯克。然後，我們將我們的裝置和我們自己，以及託木斯克州立大學的幾位研究人員，轉移到一架巨大的米-26 重型直升機（以前由軍方使用）的機腹中。我們在裝置中蹲了六個小時，被直升機的雙渦軸發動機震耳欲聾的聲音淹沒，直到我們最終到達了我們在無邊無際的針葉林中間的遙遠目標。
在警惕地繞湖的黑暗水域盤旋後，直升機在沼澤湖畔（太軟無法降落）上方危險地盤旋，我們在傾盆大雨中跳了下來。頭頂上八個葉片瘋狂地旋轉，由此產生的空氣和水龍捲似乎要將我們捲走，當我們終於設法卸下沉重的貨物時。隨著一聲轟鳴，飛機向上升起，我們被留在湖邊，渾身溼透，精疲力盡，突然沉浸在西伯利亞荒野的寂靜之中。當我們感到雨停時，任何小小的寬慰感都立刻被忘卻了，因為成群結隊的貪婪蚊子像成群結隊的小型俯衝轟炸機一樣向我們襲來。
現場研究
在接下來的兩天裡，我們忙於組織營地、組裝我們的勘測船（雙體船）和測試我們的裝置。我們的研究將 需要一系列技術，例如聲波測深儀、磁力計、淺地層剖面儀、探地雷達、沉積物巖芯取樣裝置、水下攝像機和一套 GPS 接收器，使研究小組能夠以小於一米的精度跟蹤他們的位置。
在那之後的兩週裡，我們小組乘坐雙體船勘測了湖泊，在此期間一直受到成群蚊子和馬蠅的折磨。這些努力的重點是探索湖泊淺地層的沉積和結構。與此同時，其他團隊成員則忙於他們自己的任務。的裡雅斯特大學的地球物理學家米歇爾·皮潘利用他的探地雷達，逐漸繪製了 500 米海岸線周界以下（約三到四米深）的地下結構圖。莫斯科州立大學的地球化學家葉夫根尼·科列斯尼科夫和他的同事們在湖泊附近的泥炭沉積物中挖掘了溝渠，這是一項艱鉅的工作，因為地表以下堅硬的永久凍土層具有阻力。科列斯尼科夫的團隊在泥炭層中尋找通古斯事件的化學標記。與此同時，博洛尼亞大學的羅馬諾·塞拉和託木斯克州立大學的瓦列裡·涅斯維泰洛收集了附近樹幹的巖芯樣本，以研究樹木年輪模式中可能存在的異常現象。與此同時，在我們頭頂高處，將我們帶到克拉斯諾亞爾斯克的飛機返回並在該地區盤旋，拍攝航空照片，以便我們可以將它們與庫利克大約 60 年前拍攝的照片進行比較。
我們曾假設湖底沉積物可能包含通古斯事件的標記。在使用我們的高解析度聲學剖面儀完成對切科湖的幾次穿越後，我們清楚地看到覆蓋湖底的沉積物厚度超過 10 米。一些沉積物顆粒透過風力輸送到湖中，但大部分是透過注入切科湖的小基姆丘河的流入帶來的。我們估計，在一個一年中大部分時間都處於冰凍狀態的小水體中，沉積物沉積量可能不會超過每年幾釐米，因此如此厚的沉積物層可能意味著該湖泊在 1908 年之前就已存在。
另一方面，我們對湖底進行剖析得越多，我們就越困惑。看起來這個湖泊，中間深約 50 米（165 英尺），並且有陡峭的斜坡，形狀像一個漏斗或倒圓錐體，這種結構很難解釋。如果這個湖泊有數千年的歷史，它可能有一個平坦的底部，這是細小沉積物逐漸填充的結果。我們還發現很難用小河流在相對平坦的景觀中蜿蜒流淌時發生的典型侵蝕-沉積過程來解釋漏斗形狀。在晚上，當我們坐在雨布下，享用美味的俄羅斯卡莎，上面撒滿了死蚊子的屍體時，我們整個團隊都在討論這些問題。
不久，我們在通古斯的時間就快結束了。考察隊員們在最後一天瘋狂地拆卸船隻、打包裝置和拆除營地。第二天中午直升機到達時，我們在人為造成的湍流風暴中，匆忙地將我們所有的東西和我們自己裝載到盤旋的直升機中，並最終開始了我們的返回。
令人興奮的證據
回到我們在義大利的實驗室後，我們三人完成了對我們測深資料的處理，這證實了切科湖底部的形狀與其他西伯利亞湖泊（通常具有平坦底部）的形狀顯著不同。該地區的大多數湖泊是在普遍存在的永久凍土層融化後，水填充窪地時形成的。相比之下，切科湖的漏斗狀形狀類似於已知的大小相似的撞擊坑的形狀——例如，所謂的敖德薩隕石坑，它是在 25,000 年前由一顆小行星撞擊現在的德克薩斯州敖德薩造成的。
切科湖可能填滿一個撞擊坑的想法對我們來說變得更有吸引力。但如果該湖泊確實是由通古斯宇宙天體碎片挖掘出的隕石坑，那麼它不可能早於 1908 年形成。我們尋找證據證明這個小湖泊在事件發生前就已存在。西伯利亞這個無人居住地區的可靠的 1908 年之前的地圖並不容易找到，但我們找到了一張 1883 年的沙皇軍事地圖，該地圖沒有顯示該湖泊。當地埃文基族原住民的證詞也聲稱，湖泊是由 1908 年的爆炸產生的。但如果該湖泊不是在 1908 年之前形成的，又如何解釋覆蓋其底部的沉積物的厚度呢？我們的地震反射資料顯示，湖泊沉積物中有兩個不同的區域：一個薄薄的、大約一米厚的上層，由層狀的細小沉積物組成，這是安靜沉積的典型特徵，覆蓋著一個非分層的、混亂的沉積物下層區域。
然而，摩德納大學的卡拉·阿爾伯塔·阿科爾西和博洛尼亞大學的路易莎·福爾拉尼兩位義大利古植物學家的最新研究表明，雖然上層沉積層包含大量水生植物的證據，但這些跡象在下層混亂的沉積物中完全不存在，而下層混亂的沉積物中含有大量來自森林樹木的花粉。因此，看起來該湖泊的真實沉積物只有大約一米厚，這一特徵與該湖泊形成年代較晚的假設相符。在湖泊形成之前，一片森林似乎生長在那裡的潮溼地面上。
我們的調查團隊還透過水下影片觀察到湖泊較深處半掩埋的樹幹殘骸。從同一區域反射回來的高頻聲波顯示出一種特有的“毛髮狀”圖案，這可能是樹幹和樹枝殘骸的存在造成的。也許這些結果是撞擊摧毀的森林的痕跡。
可疑的湖泊形狀
為了解釋下層混亂的沉積物，我們可以想象一個宇宙天體撞擊了覆蓋著數十米厚永久凍土層的潮溼地面。撞擊器的動能轉化為熱能，融化永久凍土，釋放出甲烷和水蒸氣，並將由此產生的隕石坑的大小擴大多達四分之一。與此同時，撞擊會將先前存在的河流和沼澤沉積物覆蓋在撞擊坑的側翼上，這些沉積物後來將在我們的聲波回波剖面中被成像為混亂的沉積物。
最令人感興趣的是，對我們在湖泊中獲得的地震反射剖面的仔細分析表明，在中心最深點以下幾米處有一個強烈的聲反射體，可能是緻密的、米大小的岩石物體的回波。我們的磁力計調查期間在同一地點上方發現的微小磁異常支援了這一結果。這些是通古斯天體碎片的跡象嗎？
我們很想知道答案。我們的團隊目前正準備在今年晚些時候返回，嘗試鑽探湖泊中心，以到達致密的地震反射體。 2008 年是通古斯事件一百週年。我們希望它也將是通古斯之謎被解開的一年。