Нова студија базирана на податоци од кинескиот лунарен лендер Чанге-4 (Chang'e-4) откри регион со намален интензитет на космички зраци во близина на Месечината. Наодите би можеле да помогнат идните лунарни истражувања да бидат побезбедни.

Научниците идентификувале нешто што се чини дека е „шуплина“ на намалено космичко зрачење во близина на природниот сателит на Земјата. 

Откритието би можело да ја намали изложеноста на астронаутите на штетно зрачење за време на идните лунарни мисии со закажување одредени активности на површината во текот на локалните утрински часови.

Откритието, базирано на податоци од кинескиот лендер, сугерира дека магнетното поле на Земјата може да влијае на растојанијата во вселената, но на поголеми отколку што се сметаше претходно. 

Според истражувачите, ова ја оспорува долгогодишната претпоставка дека галактичките космички зраци се приближно рамномерно распоредени во просторот помеѓу Земјата и Месечината, надвор од заштитното магнетно поле на нашата планета.

Студијата, објавена во списанието Саенс Адвансес (Science Advances), анализираше мерења од експериментот за дозиметрија на неутроните на лендерот Чанге-4. 

Истражувачите забележале регион со намалени галактички космички зраци за време на локалното утро на Месечината, неколку часа по лунарното изгрејсонце.

Космичките зраци претставуваат една од најголемите опасности од зрачење за астронаутите што патуваат надвор од ниската Земјина орбита. Овие честички со висока енергија можат да навлезат во вселенските летала и човечкото ткиво, оштетувајќи ја ДНК и зголемувајќи го ризикот од рак.

Како што се планираат повеќе мисии со екипаж на Месечината, истражувачите велат дека попрецизна мапа на интензитетот на зрачењето би можела да помогне во намалувањето на изложеноста на астронаутите додека се на површината.

„Следните слетувања веројатно ќе бидат во поларните региони“, рече Роберт Вимер-Швајнгрубер, професор на Институтот за експериментална и применета физика на Универзитетот во Кил во Германија и еден од авторите на студијата. 

Тој рече дека лунарното утро се чини дека е најдобро време за одење на површината, бидејќи го намалува количеството на зрачење на кое е изложена кожата на астронаутите за околу 20 проценти во споредба со просечните вредности на Месечината.

Пресметување на космичките зраци

За да ја откријат оваа „шуплина“, истражувачите анализирале податоци собрани за време на 31 лунарен циклус од јануари 2019 до јануари 2022 година. Тие се фокусирале на мирните фази на сончевиот циклус, кога зрачењето во вселената доаѓа главно од галактичките космички зраци. 

Тие забележале периодични промени во бројот на протони мерени од Чанге-4 додека Месечината се движела низ различни делови од својата орбита околу Земјата.

Инструментот за неутрони и дозиметрија регистрирал протони во два енергетски опсези, кои истражувачите потоа ги групирале според локалното време на Месечината. Тие откриле дека бројот на протони со пониска енергија (9,18 до 34,14 мегаелектронски волти) се намалил за околу 20 проценти за време на лунарното утро, за време на фазата на растење на Месечината (помеѓу млада и полна месечина), во споредба со подоцнежните часови.

Бидејќи намалувањето се случило за време на специфичен, периодичен дел од лунарната фаза, а не во сите периоди, тимот заклучил дека Месечината всушност поминува низ регион со намалено космичко зрачење. 

Тие веруваат дека тоа се случува затоа што магнетното поле на Земјата блокира некои од протоните со висока енергија. За да ја тестираат оваа идеја, тие извршиле симулации на протони што се движат низ орбитата на Месечината и го добиле истиот резултат.

„Не очекував да ја видам оваа „сенка“ или шуплина. Ретроспективно има совршена смисла, но бев многу скептичен кога првпат го видов овој резултат“, рече Вимер-Швајнгрубер.

Ширење на влијанието на магнетното поле на Земјата

Наодите укажуваат на ново разбирање на однесувањето на космичките зраци помеѓу Земјата и Месечината. Научниците претходно мислеа дека галактичките космички зраци, по преминувањето на магнетосферата на Земјата, се рамномерно распоредени во просторот помеѓу Земјата и Месечината и се само минимално под влијание на магнетното поле на Земјата.

„Во суштина, овој резултат значи дека магнетосферата на Земјата влијае на просторот дури и надвор од нејзините граници“, рече Вимер-Швајнгрубер. 

Тимот очекувал Земјата да влијае на Месечината во нејзината магнетна опашка - долг поток на магнетно поле што се протега од ноќната страна на планетата - но тие не предвидоа сличен ефект на страната свртена кон Сонцето.

Тој додаде дека идните студии со поголеми збирки податоци би можеле попрецизно да ја дефинираат големината и однесувањето на оваа „шуплина“, отворајќи го патот за попрактична ера на истражување на Месечината.

„Најдобро е астронаутите да стапнат на површината на Месечината во локалните утрински часови - исто како луѓето на Земјата!“, предложи Вимер-Швајнбургер.