Космические лучи, пронизывающие Солнечную систему, долгое время считались относительно однородным фоном. Однако данные китайского лунного аппарата «Чанъэ-4» показали удивительную аномалию: между Землей и Луной существует временная «полость», где интенсивность опасного излучения падает почти на 20%.
Галактические космические лучи — это потоки высокоэнергетических частиц (в основном протонов), рожденных далекими сверхновыми. Они представляют серьезную угрозу для здоровья космонавтов, повреждая ДНК. Хотя магнитное поле и атмосфера Земли защищают нас на поверхности, в открытом космосе эта опасность становится ключевым фактором риска.
Аппарат «Чанъэ-4», работающий на обратной стороне Луны с 2019 года, с помощью прибора LND отслеживал поток протонов. Проанализировав данные за 31 лунный цикл, ученые обнаружили закономерность: за два дня до местного лунного полудня радиационный фон стабильно снижался.
Исследователи связывают этот феномен со сложным взаимодействием магнитных полей. Солнце, вращаясь, создает в межпланетном пространстве искривленную спираль — так называемую спираль Паркера. В определенный момент орбиты Луны эта спираль может выстроиться таким образом, что ее силовые линии соединят спутник с мощным магнитным полем Земли. Заряженные частицы, движущиеся вдоль этих линий, отклоняются планетарным щитом, создавая временную «тень» или полость с пониженной радиацией.
Это открытие имеет практическое значение для будущих лунных миссий. Планируя выходы на поверхность или критические этапы полета на период прохождения через эту «тень», можно существенно снизить дозу облучения экипажа. Таким образом, естественный магнитный щит Земли может стать элементом стратегического планирования, повышающим безопасность астронавтов.
Дальнейшие исследования помогут точнее определить границы и динамику этой защитной полости, что откроет путь к разработке новых методов радиационной защиты не только в системе Земля-Луна, но и в других уголках Солнечной системы, где есть магнитные поля.
Итоги работы опубликованы в Science Advances.
Изображение получено на основе данных спутника Galileo. (NASA/JPL/USGS)
