Галактические космические лучи — потоки высокоэнергетических частиц из глубокого космоса, — считаются одной из главных радиационных угроз для людей за пределами низкой околоземной орбиты. Они способны проникать сквозь стенки космических кораблей и ткани человеческого тела, повреждая ДНК и повышая риск онкологических заболеваний. До сих пор считалось, что за пределами земной магнитосферы эти лучи распределены более или менее равномерно — а значит, на поверхности Луны уровень радиации примерно одинаков в любое время суток.
Команда астрофизиков под руководством Роберта Виммер-Швайнгрубера из Кильского университета (Германия) проанализировала данные, собранные прибором LND (Lunar Lander Neutron and Dosimetry) на борту китайского лунного аппарата «Чанъэ-4» за 31 лунный цикл — с января 2019 по январь 2022 года. Специалисты сгруппировали измерения протонов космических лучей по местному лунному времени и обнаружили неожиданную закономерность: в утренние часы, через несколько часов после лунного рассвета, поток протонов низких энергий снижался примерно на 20%.
Эффект проявлялся не случайно, а повторялся в определенной фазе лунного цикла — в период растущей Луны. Ученые сделали вывод, что Луна в это время проходит через реальную область пониженной радиации — своеобразную «полость», создаваемую магнитным полем Земли, которое частично блокирует космические протоны.
«Я не ожидал увидеть эту "тень", — признается Виммер-Швайнгрубер. — Когда я анализирую полученную информацию задним числом, она выглядит абсолютно логичной, но когда я увидел этот результат впервые, то отнесся к нему очень скептически». Именно поэтому команда провела множество дополнительных проверок и компьютерных симуляций, которые подтвердили нашу находку.
Открытие меняет представления о том, как далеко простирается влияние земной магнитосферы. Ученые и раньше знали, что магнитный хвост Земли — шлейф, вытянутый в сторону от Солнца, — может воздействовать на окрестности Луны. Но обнаружение аналогичного эффекта на солнечной стороне, перед магнитосферой, стало сюрпризом.
Практический вывод прост: для выходов на лунную поверхность лучше выбирать местное утро — это снизит радиационную нагрузку на кожу астронавтов примерно на 20%. «На Луне лучше выходить на прогулку утром — совсем как на Земле!» — резюмирует Виммер-Швайнгрубер.
Ранее мы рассказывали о том, как новые планы NASA повлияют на покорение Луны.