Магнитное поле Земли частично защищает Луну от радиации — исследование
Китайский лунный аппарат «Чанъэ-4» обнаружил неожиданное явление: в определенные дни лунного цикла поток галактических космических лучей, бомбардирующих поверхность спутника, снижается на 20%. Причиной оказалось влияние магнитного поля Земли, которое способно отклонять заряженные частицы даже на расстоянии, превышающем радиус действия магнитосферы.
Прибор LND (Lunar Lander Neutron and Dosimetry) на борту «Чанъэ-4» фиксировал интенсивность космического излучения на обратной стороне Луны на протяжении 31 лунного цикла. Ученые обнаружили, что каждые 28–29 дней, в течение примерно двух суток, детекторы регистрировали снижение количества высокоэнергетических частиц. Эффект был наиболее выражен для низкоэнергетических протонов, которые составляют основу галактических космических лучей и представляют наибольшую опасность для здоровья человека и электроники.
Исследование провела международная группа ученых под руководством Вэньсая Шанга из Шаньдунского университета. Результаты опубликованы в авторитетном журнале Science Advances. Открытие стало неожиданностью, поскольку ранее считалось, что поток галактических космических лучей равномерно распределен в пространстве между Землей и Луной за пределами магнитосферы.
Магнитосфера — это область, где магнитное поле Земли преобладает над магнитным полем солнечного ветра. Таким образом, находясь за пределами магнитосферы Земли, Луна в некоторые периоды получала защиту от нашего магнитного поля, достаточную для воздействия на опасные частицы.
Как показали расчеты, решающую роль сыграл гирорадиус частиц – радиус кругового движения, который они описывают в магнитном поле. Для низкоэнергетических протонов этот показатель сопоставим с размером магнитосферы на дневной части Земли (около 6–10 радиусов Земли), что позволяет полю отклонять их даже на значительном удалении от планеты.
Для проверки гипотезы исследователи провели компьютерное моделирование распространения лучей с учетом реальной геометрии магнитного поля Земли. Результаты моделирования подтвердили наблюдаемый эффект и указали на существование «кармана» пониженной радиации, который возникает в определенной точке орбиты Луны.
Знание того, где находятся зоны пониженной радиации, может помочь обеспечить безопасность космонавтов и оборудования в будущих экспедициях на Луну, поскольку космические лучи серьезно вредят здоровью человека и могут повредить сложные приборы. Понимание этого механизма может пригодиться не только для системы Земля-Луна, но и для полетов к другим планетам, обладающим магнитным полем.
Ранее ученый оценил реалистичность идеи Илона Маска о строительстве городов на Луне и рассказал о сопутствующих рисках.
Иллюстрация Shang et al., Sci. Adv. 12, eadv1908
Самое популярное
