每當(dāng)月球運(yùn)行到特定位置，便會(huì)穿越一個(gè)神秘的低輻射區(qū)。

每當(dāng)月球運(yùn)行到特定位置，便會(huì)穿越一個(gè)受地球磁場(chǎng)影響而產(chǎn)生的神秘低輻射區(qū)。Shang

近日有科學(xué)家在中國(guó)嫦娥4號(hào)月球著陸器采集的數(shù)據(jù)中意外地發(fā)現(xiàn)，在月球表面，每當(dāng)太陽升起幾小時(shí)后，鄰近空間中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)神秘的輻射空洞。未來人類宇航員若在月球表面進(jìn)行“戶外”活動(dòng)，或可“早起”，利用月球穿越空洞，來降低暴露在有害輻射中的機(jī)會(huì)。

研究人員稱，新發(fā)現(xiàn)表明，地球磁場(chǎng)的勢(shì)力范圍比之前認(rèn)為的要大。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，在地球磁場(chǎng)以外，地月空間的宇宙射線是均勻分布的。新發(fā)現(xiàn)也對(duì)這一假設(shè)發(fā)起了挑戰(zhàn)。

宇宙射線是宇航員在地球低軌道以外飛行時(shí)要面臨的最大輻射危害。這些高能粒子可以穿透航天器和人體組織，進(jìn)而損傷DNA，提升罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。隨著越來越多的載人登月計(jì)劃被提上日程，獲得一份更加精確的輻射強(qiáng)度分布圖，將有利于任務(wù)規(guī)劃者減少宇航員在月球表面探索時(shí)的輻射暴露。

研究人員稱，嫦娥4號(hào)的探測(cè)結(jié)果表明，日出之后可能是在月球上進(jìn)行“戶外”探索的最佳時(shí)機(jī)。因?yàn)榇藭r(shí)宇航員受到的輻射量要比平均水平低大約20%。

研究人員分析了2019年至2022年共計(jì)31個(gè)月球周期的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)反映的是主要來自銀河系宇宙射線的空間輻射。嫦娥4號(hào)月球著陸器中子輻射劑量探測(cè)儀提供的數(shù)據(jù)表明，著陸器隨月球繞行到達(dá)不同位置時(shí)，測(cè)得的宇宙射線質(zhì)子數(shù)，會(huì)發(fā)生周期性的變化。

研究人員發(fā)現(xiàn)，月球當(dāng)?shù)貢r(shí)間早晨，即從新月到滿月的上弦月期間，能量范圍在9.18至34.14兆電子伏之間的低能質(zhì)子數(shù)，比后續(xù)時(shí)段少大約20%。

由于這種減少發(fā)生在特定且反復(fù)出現(xiàn)的月球漸盈階段，研究人員推斷此時(shí)月球可能正在穿越一個(gè)真實(shí)存在的宇宙輻射減弱區(qū)。這一區(qū)域出現(xiàn)的原因，可能是因?yàn)榈厍虼艌?chǎng)遮蔽了部分高能質(zhì)子。人們?cè)卺槍?duì)穿越月球軌道的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行的計(jì)算機(jī)模擬中，也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。

新發(fā)現(xiàn)表明銀河系宇宙射線在地月空間中的分布，并非如傳統(tǒng)觀點(diǎn)所認(rèn)為的那樣僅受地磁輕微影響且大體均勻。研究人員表示，地磁的影響實(shí)際上可能超越了其本身的延伸范圍。地磁的尾端通常會(huì)對(duì)月球產(chǎn)生影響，但讓人意外的是在其面朝太陽的一側(cè)，也存在著相似的效應(yīng)。

地球磁場(chǎng)在其背朝太陽的一側(cè)會(huì)延展出一條長(zhǎng)長(zhǎng)的“磁尾”。NASA

參考

A galactic cosmic ray cavity in Earth-Moon space

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv1908