Sucedió en las cercanías del río Podkamennaya en Tunguska (Evenkía, Siberia, Rusia) aproximadamente a las 7 horas del día 30 de junio de 1908, incendió y derribó árboles en un área de 2.150 km², durante años se atribuyó a un cometa pero nunca se encontró ningún fragmentó por lo que se creyó estar formado por hielo, su impacto no produjó ningún cráter debido a que no tocó la superficie. Fue detectada por numerosas estaciones sismográficas debido a las fluctuaciones en la presión atmosférica que produjo. Durante varios días, las noches eran tan brillantes en partes de Rusia y Europa que se podía leer tras la puesta de sol sin necesidad de luz artificial. En los Estados Unidos, los observatorios del Monte Wilson y el Astrofísico del Smithsonian observaron una reducción en la transparencia atmosférica de varios meses de duración, en lo que se considera el primer indicio de este tipo asociado a explosiones de alta potencia.
Existe la teoría de que la causante fue una tormenta magnética, pero las tormentas magnéticas solo se producen en el seno de explosiones nucleares mucho mayores que ellas mismas. No hay rastros de ellas en Tunguska.
Existe otra teoría que se refiere a la antimateria, que se desintegra al chocar con la materia. Así pues, se tendría un rayo de energía durante todo el recorrido hasta el punto donde toda la antimateria se hubiera desintegrado. La única posibilidad de que se diera una formación similar sería que la antimateria hubiera caído en vertical, hacia el centro de la Tierra y se desintegrara por completo antes de llegar al suelo. No se conoce ningún proceso por el cual se pueda formar antimateria en medio del espacio. El espacio del sistema estelar no está por completo vacío, así que tendría que haber una gran cantidad de antimateria para aguantar su viaje hasta la Tierra. Es imposible que existan objetos así, ya que su choque con el hidrógeno espacial, aún en su pequeña proporción, emitiría cantidades de energía significativamente perceptibles.En 1989, los astrónomos D’Alessio y Harms sugirieron que parte del deuterio de un cometa que penetró en la Tierra podría haberse fusionado nuclearmente, dejando una «firma» distinguible en forma de Carbono-14 en la atmósfera. Concluyeron que la cantidad de energía nuclear liberada habría sido casi despreciable. En 1990, César Sirvent propuso que un cometa de deuterio, es decir, un cometa con una concentración de deuterio anormalmente alta en su composición, podría haber explotado como una bomba de hidrógeno natural, generando la mayor parte de la energía liberada en la explosión. La secuencia habría sido, primero una explosión mecánica o cinética, e instantes después una explosión termonuclear generada por la primera explosión pero no hay pruebas que avalenla teoría.
Una expedición italiana que viajó a la zona en 1999 anunció en 2007 que ha encontrado un cráter (el lago Cheko) asociado al suceso. Se trataría de un cráter de unos 50 metros de profundidad y 450 de diámetro localizado a 5 km del epicentro de la explosión. Los científicos afirman que han estudiado anomalías gravitatorias y muestras del fondo del lago que revelan este origen. Además, no hay testimonios ni mapas que avalen la existencia de este lago con anterioridad a 1908. Creen que se trataría de un fragmento menor del cuerpo impactante (cometa o asteroide) y que chocó a velocidad reducida. Diversos científicos han puesto en duda esta hipótesis, ya que consideran extraño que se generara sólo un cráter menor, en vez de un gran cráter (como el Cráter del Meteorito, en Arizona) o un rosario de pequeños cráteres (como el meteorito de Sikhote-Alin, en Rusia, o Campo del Cielo en Argentina), además existen árboles en el lago que aparentan tener más de cien años.
La teoría que tiene más simpatizantes es la de un cometa pequeño o quizá sólo un fragmento compuesto de hielo y polvo que estalló y posteriormente quedó completamente vaporizado por el roce con la atmósfera terrestre, permitiendo que todo el hielo se sublimara directamente a gas, que se dispersó por la atmósfera eliminando todo rastro de la explosión. Al observar los sismogramas del fenómeno Tunguska, estos corresponden a una explosión con una potencia de 30 megatones a 8 km de altura al ser comparados con los de explosiones nucleares aéreas. Según una hipótesis formulada en la década de 1930 por el astrónomo I. Astapovich y el meteorólogo F. J. Whipple, se trató del impacto de un pequeño fragmento de cometa cuyo núcleo, dada la masa estimada, habría debido tener un diámetro de varios centenares de metros. La cohesión del conglomerado que constituye el núcleo de un cometa es muy débil como para permitir su desintegración rápida en la atmósfera, ocasionando una gran explosión de gran magnitud al impactar contra el suelo y vaporizándose. La destrucción ocasionada se debería, fundamentalmente, a la onda de choque atmosférica y, secundariamente, a la onda térmica. La trayectoria de caída indica que el cometa procedía de una dirección muy próxima a la del Sol, dificultando su observación. El día anterior a la explosión hubo una lluvia meteórica llamada táuridas, y el cometa 2P/Encke, fuente de la misma, se encontraba muy cerca de la Tierra. Pero al igual que las otras teorías, ésta no responde a todas las conjeturas.
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