Благодаря данным, полученным с радиационных датчиков китайского посадочного модуля «Чанъэ-4», ученые выяснили, что магнитное поле Земли оказывает заметное защитное влияние на Луну. Вопреки распространенному мнению, наша планета все же способна временно снижать уровень радиационного воздействия на своего спутника.
Исследователи проанализировали показатели прибора LND (Lunar Lander Neutron and Dosimetry), установленного на станции «Чанъэ-4». Выяснилось, что на обратной стороне Луны в определенные фазы лунного «утра» интенсивность галактических космических лучей (ГКЛ) снижается на 20%. Этот эффект наблюдается регулярно — примерно два дня в течение каждого лунного цикла — именно тогда, когда Луна выходит за пределы земной магнитосферы.
Механизм радиационной защиты
Ранее считалось, что поток космических лучей в пространстве между Землей и Луной распределяется равномерно. Однако данные за 31 лунный цикл доказали обратное: частицы с низкой энергией, составляющие около 85% всех ГКЛ, встречают преграду в системе Земля–Луна. Более высокоэнергетические частицы при этом ослабляются значительно слабее.
Моделирование движения заряженных частиц подтвердило выводы ученых. Даже за пределами плотной магнитосферы магнитное поле Земли не исчезает мгновенно, а постепенно затухает. Оно продолжает отклонять заряженные частицы за счет их движения по гирорадиусам. Для протонов низкой энергии этот радиус сопоставим с размерами самой магнитосферы (6–10 радиусов Земли), что позволяет им эффективно отклоняться от своей траектории, создавая своего рода «полость» с пониженным радиационным фоном.
Значение для будущих миссий
Это открытие имеет большое значение для освоения космоса. Понимание динамики радиационной обстановки позволит более эффективно планировать будущие пилотируемые экспедиции на Луну. Зная, когда именно открывается такое «окно» безопасности, специалисты смогут минимизировать риски для здоровья астронавтов и снизить вероятность повреждения дорогостоящего оборудования во время выхода на поверхность.
Авторы работы планируют продолжить наблюдения, чтобы уточнить параметры этих «окон» и оценить, применимы ли подобные защитные механизмы магнитных полей планет к другим объектам Солнечной системы.
