Micrometeorites of Antimatter

The existence of anti-protons, anti-electrons, anti-neutrons, etc. is no longer a subject for speculation. A particle and its anti-particle annihilate one another on contact, creating radiant energy. Consequently, we do not find antimatter on the earth. It is not known how much antimatter exists elsewhere in the universe.

En juin 1908, un bolide d'énorme magnitude tomba près de la rivière Tunguska about 800 km. north of Lake Baikal in Siberia. The light was possibly as bright as the sun and was seen over a radius of 700 to 1000 km. Acoustic noises from the shock were heard as far away as 1000 km. No trace of a crater has ever been found, but within a radius of 40 km., exposed trees were flattened with their tops pointing radially away from the epicenter. Witnesses felt intense heat on their skin. Metal objects near the impact point were melted. Trees were scorched for 18 km around. An earthquake was detected on seismographs at the Irkutsk Magnetic and. Meteorological Observatory which corresponds in time to the impact of the bolide. Barometric waves circled the globe. Magnetic disturbances were reported on many continents. The energy released by the Tunguska bolide is estimated between 1016 and 1017 joules (the energy range of hydrogen bombs).

Several million tons of dust may have been injected into the atmosphere. For several weeks after the event, luminous clouds in Europe and Western Siberia made it possible in certain areas to read at midnight under the open sky. The observatory at Irkutsk could not see the stars. A traveler noted in his diary that night never came. The nature of these luminous clouds is still a matter of debate.

La composition du bolide et la cause de l'explosion ne sont pas connues. Une météorite très massive devrait percuter le sol et laisser un grand cratère (même si la météorite et une partie du sol seraient immédiatement vaporisés). Le bolide de Tunguska, cependant, explosa apparemment à quelques 3 km environ au-dessus du niveau du sol.

Plusieurs hypothèses ont été avancées concernant la nature du bolide et de l'explosion :

1. une météorite de grande masse initiale avec une trajectoire presque horizontale ;
2. une collision avec une comète contenant un noyau de glace ou de poussière ;
3. une réaction chimique à haute énergie initiée par les radicaux dans la tête d'une comète ;
4. une explosion nucléaire initiée par l'onde de choc d'une grande météorite ;
5. un météoroïde d'antimatière de quelques centaines de grammes.

Les 2 premières hypothèses sont conventionnelles. Même là, il est extrêmement difficile d'évaluer les effets optiques, accoustiques et thermiques qui pourraient intervenir sous toutes les circonstances possibles. Les hypothèses restantes furent proposées pour expliquer les effets thermiques.

La 4ème hypothèse semble peu probable. Une réaction de fission d'une telle magnitude nécessiterait que des grandes masses presque critiques de matériau fissiable soient soudainement amenées ensemble. Une réaction de fusion nécessiterait une température initiale de plusieurs millions de °K. Aucune de ces possibilités ne semble raisonnable.

La 5ème hypothèse a des conséquences mesurables. Lorsque la matière et l'antimatière entrent en contact, ils s'annihilent l'une-l'autre, et produisent des rayons gamma, des kaon et des pions. Si un météoroïde d'antimatière devait entrer en collision avec l'atmosphère, des pions négatifs devraient être produits. Les noyaux des atoms d'air environnant absorberaient les pions négatifs et diffuseraient des neutrons.

Les noyaux d'azote captureraient les neutrons et deviendraient du carbone-14 radioactif. Comme le dioxide de carbone, le radiocarbone serait dispersé dans toute l'atmosphère et absorbé par les organismes vivants.

L'énergie du bolide de Tunguska fut estimée via une étude de la destruction intervenue. La quantité initiale d'antimatirère et la somme de dioxyde de carbone produit furent alors estimées. Le radiocarbone de sections d'arbres qui grandirent en 1908 fut analysé. La conclusion de plusieurs scientifiques est que le météore de Tunguska n'était probablement pas composé d'antimatière. La meilleure supposition est qu'une comète est entrée en collision avec la Terre en juin 1908.

Néanmoins, l'hypothèse de météorites d'antimatières est intriguante. Si une quantité significative d'antimatière existe effectivement dans l'univers, il est possible que des supernovae d'antimatière puissent éjecter de minuscules grains d'anti-masse à des vitesses relativistes. Un tel grain pourrait pénétrer notre galaxie et entrer en collision avec l'atmosphère terrestre. En entrant à des vitesses relativistes, le grain pourrait survivre jusqu'à atteindre la troposphère. Une fraction d'un microgramme d'antimatière détruirait alors une masse égale de matière et libèrerait beaucoup de megajoules d'énergie, créant peut-être des sphères lumineuses. Cependant, l'annihilation d'une météorite rapide d'antimatière n'a jamais été calculée en détails, et les effets visuels possibles sont inconnus. De plus, puisque de petits grains d'antimatière ne laisseraient virtuellement aucune trace, cette hypothèse reste une pure spéculation.