1908年6月30日，上午7:14，西伯利亚中部——当地农民谢苗·谢苗诺夫看到“天空裂成两半。森林上空出现高而宽的火焰……从……火焰所在的地方传来强烈的热浪……然后天空闭合，发出巨大的砰的一声，我被抛出几码远……在那之后，传来巨大的噪音，仿佛……大炮在开火，大地在震动……”
这是一位离科学家所称的通古斯事件最近的目击者的悲惨证词，这是现代人类历史上发生在地球上的最大宇宙天体撞击事件。谢苗诺夫经历了距离爆炸中心约 65 公里（40 英里）的熊熊大火，但爆炸的影响也远及北欧和中亚。有些人看到地平线上巨大的银色云彩和绚丽的彩色日落，而另一些人则目睹了夜空中发光的景象——例如，伦敦人可以在午夜时分在没有人工照明的情况下清晰地阅读报纸。地球物理观测站将他们记录到的异常地震波和压力波的源头定位在西伯利亚偏远地区。震中位于人烟稀少的石泉通古斯卡河附近，那里是沼泽针叶林，一年中有八九个月处于冰冻状态。
自通古斯事件以来，科学家和业余爱好者都想知道是什么原因造成的。尽管大多数观察家普遍认为某种宇宙天体，无论是小行星还是彗星，在西伯利亚上空爆炸，但至今没有人找到该物体的碎片或受影响地区的任何撞击坑。这个谜团仍然没有解开，但我们的研究团队，只是众多调查该地区的调查人员中的最新一批，可能正在接近一项发现，这项发现将改变我们对那个命运攸关的早晨发生的事情的理解。
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对通古斯事件的研究非常重要，因为过去与地外天体的碰撞对地球的演化产生了重大影响。例如，大约 44 亿年前，一颗火星大小的星体似乎撞击了我们年轻的地球，抛出了足够的碎片形成了我们的月球。一次大型撞击可能导致了 6500 万年前恐龙的灭绝。即使在今天，宇宙撞击仍然显而易见。 1994 年 7 月，几家天文观测台记录了一颗彗星壮观地撞击木星的事件。就在去年九月，秘鲁村民敬畏和恐惧地观看了一个天体划过天空，并在不远处发出巨响坠落，留下一个深 4.5 米、宽 13 米的巨大坑洞。
彼得·布朗和他在西安大略大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的同事利用卫星对大气中流星“闪光”（“流星”）的观测以及记录宇宙撞击地球表面的声学数据，估算了较小撞击事件的频率。研究人员还将他们的发现推断到更大但更罕见的事件，例如通古斯事件。类通古斯小行星碰撞的平均频率范围为每 200 年一次到每 1000 年一次。因此，在我们有生之年发生类似的撞击并非不可能。幸运的是，通古斯撞击事件发生在地球上人烟稀少的角落。如果类似事件在纽约市上空爆炸，整个都市区将被夷为平地。了解通古斯事件可能有助于我们为这种突发事件做好准备，甚至可能采取措施完全避免其发生。
为做好准备，第一步是确定影响西伯利亚的宇宙天体是小行星还是彗星。虽然在这两种情况下后果大致相当，但一个重要的区别是，太阳系中那些在返回之前在长周期轨道上远离太阳运行的天体，例如彗星，撞击地球的速度将比近地轨道（短周期）天体（例如小行星）快得多。因此，一颗明显小于小行星的彗星在撞击中可能会释放相同的动能。而且，观测者更难在长周期天体进入内太阳系之前探测到它们。此外，此类天体穿越地球轨道的概率相对于小行星穿越地球轨道的概率较低。由于这些原因，迄今为止，已证实的彗星撞击地球事件尚不为人所知。因此，如果通古斯事件实际上是由彗星引起的，那将是一次独特的事件，而不是对已知现象类别的重要案例研究。另一方面，如果 6 月的那个早晨，一颗小行星确实在西伯利亚上空爆炸了，为什么至今没有人找到碎片呢？
首次考察
通古斯事件持久谜团的部分原因可以追溯到西伯利亚中部的严酷自然隔离以及 20 世纪初在俄罗斯肆虐的政治动荡，当时沙皇帝国垮台，苏联崛起。这两个因素使科学实地研究推迟了近 20 年。直到 1927 年，由俄罗斯科学院陨石专家列昂尼德·库利克率领的考察队才到达通古斯地区。当库利克到达现场时，他被一些几乎令人难以置信的景象震惊了。令人惊讶的是，爆炸夷平了数百万棵树木，形成了一个广阔的蝴蝶形区域，覆盖面积超过 2000 平方公里（775 平方英里）。此外，树干呈放射状倒伏，从中心区域向外延伸数公里，中心区域仍然残留着“电线杆”，即一小片部分烧毁的树桩。库利克将这片被摧毁的景观解释为铁陨石撞击后的景象。然后他开始寻找由此产生的陨石坑或陨石碎片。
库利克在 20 世纪 20 年代末和 30 年代率领了另外三次前往通古斯地区的考察，随后又有几次，但没有人发现明显的撞击坑或任何撞击该地区的物体碎片。现场证据的缺乏引发了各种解释性假设。例如，1946 年，科幻小说作家亚历山大·卡赞采夫通过假设外星飞船在大气层中爆炸的情景来解释这一令人费解的场景。几年之内，空爆理论获得了科学支持，此后限制了进一步的猜测。宇宙天体在大气层中（地表以上 5 到 10 公里之间）解体会解释调查人员在地面上观察到的大部分特征。地震观测站记录，加上破坏的范围，使研究人员能够估算爆炸的能量和高度。
缺乏撞击坑也表明，该物体可能不是坚固的铁陨石，而是一个更脆弱的物体，例如相对罕见的石质小行星或小型彗星。俄罗斯科学家赞成后一种假设，因为彗星由尘埃颗粒和冰组成，不会产生撞击坑。对通古斯地区骚乱的另一种解释声称，破坏是由沼泽地释放到空气中的甲烷气体快速燃烧造成的。
实验室模型
1975 年，以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的地震学家阿里·本-梅纳赫姆分析了通古斯事件引发的地震波，估计爆炸释放的能量在 10 到 15 兆吨之间，相当于 1000 颗广岛原子弹。
天体物理学家此后创建了通古斯事件的数值模拟，试图在相互竞争的假设之间做出决定。石质小行星的空爆是主要的解释。美国宇航局艾姆斯研究中心当时的克里斯托弗·F·奇巴及其同事在 1993 年提出的模型表明，这颗小行星直径为几十米，并在地面以上几公里处爆炸。将核试验空爆的影响与通古斯森林的扁平化模式进行比较似乎证实了这一建议。
莫斯科地球动力学研究所的 N. A. 阿尔捷米耶娃和 V. V. 舒瓦洛夫最近的模拟设想了一颗大小相似的小行星在通古斯上空 5 至 10 公里处汽化。在他们的模型中，由此产生的细小碎片和向下传播的气体射流随后在大气层中广泛扩散。然而，这些模拟并不排除米大小的碎片可能在爆炸中幸存下来并可能撞击爆炸点附近地面的可能性。
去年年底，马克·博斯洛夫及其在桑迪亚国家实验室的团队得出结论，通古斯事件可能是由一个比早期估计小得多的物体引发的。他们的超级计算机模拟表明，坠落的宇宙天体的质量变成了一股以超音速膨胀的高温气体射流。该模型还表明，撞击器首先受到地球大气层不断增加的阻力的压缩。随着下降的物体穿透得更深，空气阻力可能导致它在空爆中爆炸，并产生强烈的热气流，该气流因其巨大的动量而向下传递。由于火球会将额外的能量传递到地表，因此根据博斯洛夫的说法，科学家们认为的 10 至 20 兆吨的爆炸更有可能只有 3 至 5 兆吨。所有这些模拟工作只会加强（并继续加强）我们在通古斯地区进行实地考察的愿望。
西伯利亚之旅
我们参与通古斯事件始于 1991 年，当时我们中的一位（隆戈）参加了首次意大利考察队前往该地点，期间他寻找可能被困在树脂中的爆炸微粒。后来，我们偶然发现了俄罗斯科学家 V. A. 科舍列夫和 K. P. 弗洛伦斯基的两篇晦涩难懂的论文，报告了他们发现了一个小水体——切科湖，距离该现象的疑似震中约 8 公里。 1960 年，科舍列夫推测切科湖可能是一个撞击坑，但弗洛伦斯基驳斥了这一想法。弗洛伦斯基反而认为该湖比通古斯事件更古老，理由是他在湖底以下发现了厚达 7 米的松散沉积物。
关于一个湖泊靠近爆炸中心的消息引起了我们对在那里进行实地考察的兴趣，因为湖底沉积物可以存储周围地区发生的事件的详细记录，这是古湖沼学研究的基础。虽然我们的团队对切科湖知之甚少，但我们认为我们或许可以应用古湖沼学技术，并在湖泊沉积物中找到解开通古斯谜团的线索，就好像该湖泊是坠毁客机的黑匣子一样。
几年后，我们发现自己乘坐伊留申 Il 20M 螺旋桨飞机（一架冷战时期的空中间谍飞机）的货舱前往俄罗斯。在找到必要的资金并在俄罗斯莫斯科州立大学和托木斯克州立大学的研究小组的合作下（在前宇航员格奥尔基·M·格列奇科的协助下）组织了我们的冒险活动后，我们终于踏上了前往通古斯地区的道路。在运输机将我们意大利团队的大部分成员及其设备运送到莫斯科附近的一个军事基地后，我们连夜飞往西伯利亚中部的克拉斯诺亚尔斯克。然后，我们将我们的设备和我们自己，以及托木斯克州立大学的几位研究人员，转移到一架巨大的米-26 重型直升机（以前由军方使用）的机腹中。我们在设备中蹲了六个小时，被直升机的双涡轴发动机震耳欲聋的声音淹没，直到我们最终到达了我们在无边无际的针叶林中间的遥远目标。
在警惕地绕湖的黑暗水域盘旋后，直升机在沼泽湖畔（太软无法降落）上方危险地盘旋，我们在倾盆大雨中跳了下来。头顶上八个叶片疯狂地旋转，由此产生的空气和水龙卷似乎要将我们卷走，当我们终于设法卸下沉重的货物时。随着一声轰鸣，飞机向上升起，我们被留在湖边，浑身湿透，精疲力尽，突然沉浸在西伯利亚荒野的寂静之中。当我们感到雨停时，任何小小的宽慰感都立刻被忘却了，因为成群结队的贪婪蚊子像成群结队的小型俯冲轰炸机一样向我们袭来。
现场研究
在接下来的两天里，我们忙于组织营地、组装我们的勘测船（双体船）和测试我们的设备。我们的研究将 需要一系列技术，例如声波测深仪、磁力计、浅地层剖面仪、探地雷达、沉积物岩芯取样装置、水下摄像机和一套 GPS 接收器，使研究小组能够以小于一米的精度跟踪他们的位置。
在那之后的两周里，我们小组乘坐双体船勘测了湖泊，在此期间一直受到成群蚊子和马蝇的折磨。这些努力的重点是探索湖泊浅地层的沉积和结构。与此同时，其他团队成员则忙于他们自己的任务。的里雅斯特大学的地球物理学家米歇尔·皮潘利用他的探地雷达，逐渐绘制了 500 米海岸线周界以下（约三到四米深）的地下结构图。莫斯科州立大学的地球化学家叶夫根尼·科列斯尼科夫和他的同事们在湖泊附近的泥炭沉积物中挖掘了沟渠，这是一项艰巨的工作，因为地表以下坚硬的永久冻土层具有阻力。科列斯尼科夫的团队在泥炭层中寻找通古斯事件的化学标记。与此同时，博洛尼亚大学的罗马诺·塞拉和托木斯克州立大学的瓦列里·涅斯维泰洛收集了附近树干的岩芯样本，以研究树木年轮模式中可能存在的异常现象。与此同时，在我们头顶高处，将我们带到克拉斯诺亚尔斯克的飞机返回并在该地区盘旋，拍摄航空照片，以便我们可以将它们与库利克大约 60 年前拍摄的照片进行比较。
我们曾假设湖底沉积物可能包含通古斯事件的标记。在使用我们的高分辨率声学剖面仪完成对切科湖的几次穿越后，我们清楚地看到覆盖湖底的沉积物厚度超过 10 米。一些沉积物颗粒通过风力输送到湖中，但大部分是通过注入切科湖的小基姆丘河的流入带来的。我们估计，在一个一年中大部分时间都处于冰冻状态的小水体中，沉积物沉积量可能不会超过每年几厘米，因此如此厚的沉积物层可能意味着该湖泊在 1908 年之前就已存在。
另一方面，我们对湖底进行剖析得越多，我们就越困惑。看起来这个湖泊，中间深约 50 米（165 英尺），并且有陡峭的斜坡，形状像一个漏斗或倒圆锥体，这种结构很难解释。如果这个湖泊有数千年的历史，它可能有一个平坦的底部，这是细小沉积物逐渐填充的结果。我们还发现很难用小河流在相对平坦的景观中蜿蜒流淌时发生的典型侵蚀-沉积过程来解释漏斗形状。在晚上，当我们坐在雨布下，享用美味的俄罗斯卡莎，上面撒满了死蚊子的尸体时，我们整个团队都在讨论这些问题。
不久，我们在通古斯的时间就快结束了。考察队员们在最后一天疯狂地拆卸船只、打包设备和拆除营地。第二天中午直升机到达时，我们在人为造成的湍流风暴中，匆忙地将我们所有的东西和我们自己装载到盘旋的直升机中，并最终开始了我们的返回。
令人兴奋的证据
回到我们在意大利的实验室后，我们三人完成了对我们测深数据的处理，这证实了切科湖底部的形状与其他西伯利亚湖泊（通常具有平坦底部）的形状显着不同。该地区的大多数湖泊是在普遍存在的永久冻土层融化后，水填充洼地时形成的。相比之下，切科湖的漏斗状形状类似于已知的大小相似的撞击坑的形状——例如，所谓的敖德萨陨石坑，它是在 25,000 年前由一颗小行星撞击现在的德克萨斯州敖德萨造成的。
切科湖可能填满一个撞击坑的想法对我们来说变得更有吸引力。但如果该湖泊确实是由通古斯宇宙天体碎片挖掘出的陨石坑，那么它不可能早于 1908 年形成。我们寻找证据证明这个小湖泊在事件发生前就已存在。西伯利亚这个无人居住地区的可靠的 1908 年之前的地图并不容易找到，但我们找到了一张 1883 年的沙皇军事地图，该地图没有显示该湖泊。当地埃文基族原住民的证词也声称，湖泊是由 1908 年的爆炸产生的。但如果该湖泊不是在 1908 年之前形成的，又如何解释覆盖其底部的沉积物的厚度呢？我们的地震反射数据显示，湖泊沉积物中有两个不同的区域：一个薄薄的、大约一米厚的上层，由层状的细小沉积物组成，这是安静沉积的典型特征，覆盖着一个非分层的、混乱的沉积物下层区域。
然而，摩德纳大学的卡拉·阿尔伯塔·阿科尔西和博洛尼亚大学的路易莎·福尔拉尼两位意大利古植物学家的最新研究表明，虽然上层沉积层包含大量水生植物的证据，但这些迹象在下层混乱的沉积物中完全不存在，而下层混乱的沉积物中含有大量来自森林树木的花粉。因此，看起来该湖泊的真实沉积物只有大约一米厚，这一特征与该湖泊形成年代较晚的假设相符。在湖泊形成之前，一片森林似乎生长在那里的潮湿地面上。
我们的调查团队还通过水下视频观察到湖泊较深处半掩埋的树干残骸。从同一区域反射回来的高频声波显示出一种特有的“毛发状”图案，这可能是树干和树枝残骸的存在造成的。也许这些结果是撞击摧毁的森林的痕迹。
可疑的湖泊形状
为了解释下层混乱的沉积物，我们可以想象一个宇宙天体撞击了覆盖着数十米厚永久冻土层的潮湿地面。撞击器的动能转化为热能，融化永久冻土，释放出甲烷和水蒸气，并将由此产生的陨石坑的大小扩大多达四分之一。与此同时，撞击会将先前存在的河流和沼泽沉积物覆盖在撞击坑的侧翼上，这些沉积物后来将在我们的声波回波剖面中被成像为混乱的沉积物。
最令人感兴趣的是，对我们在湖泊中获得的地震反射剖面的仔细分析表明，在中心最深点以下几米处有一个强烈的声反射体，可能是致密的、米大小的岩石物体的回波。我们的磁力计调查期间在同一地点上方发现的微小磁异常支持了这一结果。这些是通古斯天体碎片的迹象吗？
我们很想知道答案。我们的团队目前正准备在今年晚些时候返回，尝试钻探湖泊中心，以到达致密的地震反射体。 2008 年是通古斯事件一百周年。我们希望它也将是通古斯之谜被解开的一年。