Китайский спускаемый аппарат обнаружил гигантскую «полость» пониженной радиации между Землей и Луной

Космическое пространство между Землей и Луной никогда не считалось безопасным убежищем. Здесь, за пределами защитной атмосферы, человека подстерегает невидимый враг — галактические космические лучи, поток частиц, способных пронзать плоть и разрушать саму основу жизни на молекулярном уровне. Однако данные, переданные на Землю китайским аппаратом «Чанъэ-4», заставили исследователей пересмотреть привычные представления. Оказалось, что даже на расстоянии сотен тысяч километров от родной планеты ее магнитное поле продолжает диктовать свои правила, создавая в безжалостном космическом океане островки относительной безопасности.

Неожиданная пустота

Ученые, проанализировав информацию, собранную посадочным модулем «Чанъэ-4» за три года — с января 2019-го по январь 2022-го, столкнулись с явлением, которое изначально вызвало у них недоверие. В данных о потоках протонов — основных носителей космической радиации — обнаружилась регулярная аномалия. В определенные моменты, когда Луна находилась в определенной фазе своего пути вокруг Земли, уровень излучения падал примерно на 20 процентов.

Роберт Виммер-Швайнгрубер, профессор Института экспериментальной и прикладной физики Кильского университета, один из авторов исследования, признается: он не ожидал увидеть эту «тень» или «полость». Результат казался настолько неожиданным, что команда провела множество дополнительных проверок, прежде чем поверить в реальность обнаруженного феномена. Но факт оставался фактом: между Землей и Луной существует зона пониженной радиации, своего рода защитная ниша, о существовании которой прежде не подозревали.

Утро на краю света

Ключ к разгадке оказался привязан не только к пространству, но и ко времени. Измерив потоки протонов в двух энергетических диапазонах, ученые сгруппировали данные в соответствии с лунным местным временем. И тут проявилась закономерность: наиболее заметное снижение количества низкоэнергетичных протонов (в диапазоне от 9,18 до 34,14 мегаэлектрон-вольта) приходилось на лунное утро. Конкретнее — на фазу растущей Луны, период между новолунием и полнолунием.

Это открытие имеет не только теоретическое, но и сугубо прикладное значение. Если человечество намерено всерьез осваивать Луну, вопрос защиты от космической радиации становится одним из ключевых. Галактические космические лучи способны проникать сквозь обшивку кораблей и скафандров, повреждать ДНК и многократно повышать риск онкологических заболеваний. И вот теперь выясняется, что природа подарила будущим колонистам естественное окно безопасности.

Как отмечает профессор Виммер-Швайнгрубер, следующие высадки на Луну, вероятнее всего, будут происходить в полярных областях, где существуют зоны вечного света. И именно утро, по его словам, оказывается лучшим временем для выходов на поверхность. В эти часы уровень радиации, воздействующей на кожу астронавта, снижается примерно на 20 процентов по сравнению со средними показателями. Простое правило, знакомое каждому земному жителю, — начинать активные дела утром — может стать основой безопасности для первых лунных поселенцев.

Границы магнитосферы раздвигаются

Долгое время в науке господствовало представление, что за пределами магнитосферы Земли — той самой невидимой «брони», создаваемой вращением жидкого ядра планеты, — космические лучи распределены более или менее равномерно. Считалось, что, покинув защитный кокон, космический корабль и его экипаж остаются один на один с безжалостным излучением.

Обнаруженная «полость» разрушает этот привычный образ. Компьютерное моделирование движения протонов, проведенное исследовательской группой, подтвердило: зона пониженной радиации действительно существует, и она формируется под воздействием магнитного поля Земли. Более того, это влияние распространяется дальше, чем предполагалось ранее.

Как поясняет Виммер-Швайнгрубер, полученный результат означает, что магнитосфера Земли воздействует на пространство даже за пределами своей формальной границы. Ученые ожидали, что влияние планеты будет заметно в магнитохвосте — длинном шлейфе магнитного поля, вытянутом в ночную сторону от Земли. Однако обнаруженный эффект проявился и на дневной стороне, обращенной к Солнцу, что стало полной неожиданностью.