Высокоэнергетические частицы, известные как галактические космические лучи, постоянно бомбардируют незащищенные объекты в космосе, вызывая повреждения оборудования и угрожая здоровью человека. Земля защищена от этого воздействия магнитным полем, которое создает вокруг планеты магнитосферу, отклоняющую опасные заряженные частицы.
Новое исследование, опубликованное в Science Advances, показало, что Луна может получать дополнительную защиту в определенных точках своей орбиты. Ученые проанализировали данные нейтронного и дозиметрического эксперимента, установленного на борту китайского посадочного модуля «Чанъэ-4». Они обнаружили, что детекторы фиксировали снижение количества частиц на 20%, когда модуль находился на обратной стороне Луны. Это происходило в определенное лунное «утро» и длилось около двух дней в каждом лунном цикле. Наблюдения проводились на протяжении 31 цикла, что подтвердило закономерность явления.
Ранее считалось, что за пределами магнитосферы Земли космические лучи распределены равномерно. Однако новое открытие опровергает это предположение. Галактические космические лучи состоят из разных частиц: около 85% — протоны, 12% — атомы гелия и примерно 1% — более тяжелые ядра. Анализ показал, что снижение числа частиц было наиболее заметным для протонов с низкой энергией. Частицы с более высокой энергией также отклонялись, но в меньшей степени.
Ученые связывают этот эффект с влиянием магнитного поля Земли. Хотя Луна в эти моменты находилась за пределами магнитосферы, земное магнитное поле все еще оказывало достаточное воздействие на заряженные частицы. Ключевую роль играет радиус кругового движения частицы в магнитном поле. Для низкоэнергетических протонов этот радиус сопоставим с размером земной магнитосферы, что делает их более уязвимыми для отклонения.
Чтобы подтвердить выводы, исследователи провели компьютерное моделирование распространения частиц. Результаты расчетов, а также данные с других космических аппаратов полностью соответствовали наблюдаемому снижению количества лучей.
Хотя точные пространственные границы этой защитной зоны пока не определены, ученые считают, что открытие имеет большое практическое значение. Знание периодов пониженной радиации может помочь в планировании будущих лунных миссий, особенно пилотируемых. Проведение работ в эти периоды позволит снизить риски для здоровья астронавтов и уменьшить вероятность повреждения техники. Исследователи отмечают, что подобные стратегии защиты могут быть применены не только для системы Земля-Луна, но и для миссий к другим планетам, обладающим магнитным полем.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что огромный магнит может защитить Землю от астероидов.
