RW Space

Если бы наши глаза могли видеть излучение высоких энергий, называемое гамма-лучами, Луна была бы ярче Солнца! Вот как космический телескоп НАСА Ферми видит нашего спутника в космосе.

Мы не можем ясно видеть форму диска Луны или любые поверхностные особенности в гамма — излучении. Однако НАСА отслеживает свечение, совпадающее с положением Луны на небе.

Эти снимки показывают стабильно улучшающееся изображение гамма-излучения Луны с космического телескопа НАСА «Ферми». Каждое изображение центрировано на Луне и показывает гамма-лучи с энергией выше 31 миллиона электрон-вольт, или в десятки миллионов раз больше, чем у видимого света. При этих энергиях Луна на самом деле ярче Солнца. Более яркие цвета указывают на большее количество гамма-лучей. Эта последовательность изображений показывает, как более длительная экспозиция, от двух до 128 месяцев (10,7 лет), улучшает вид.

Марио Никола Мацциотта и Франческо Лопарко, оба из итальянского Национального института ядерной физики в Бари, анализируют свечение гамма-излучения Луны как способ лучшего понимания другого типа излучения из космоса: быстро движущихся частиц, называемых космическими лучами.

«Космические лучи — это, в основном, протоны, ускоряемые некоторыми из самых энергичных явлений во Вселенной, такими как взрывные волны взрывающихся звезд и струй, возникающих при падении вещества в черные дыры», — объяснил Мацциотта.

Поскольку частицы электрически заряжены, на них оказывается сильное влияние магнитных полей, которых нет на Луне. В результате даже космические лучи низкой энергии могут достигать ее поверхности, превращая Луну в удобный космический детектор частиц. Когда космические лучи взаимодействуют с порошкообразной поверхностью Луны, называемой реголитом, производя гамма-излучение.

Мацциотта и Лопарко проанализировали лунные наблюдения, чтобы показать, как улучшилось изображение во время миссии. Они собрали данные для гамма-лучей с энергией выше 31 миллиона электрон-вольт — в 10 миллионов раз больше, чем энергия видимого света — и систематизировали их с течением времени.

«При рассмотрении этих энергий Луна всегда будет выглядеть полной», — сказал Лопарко.

Поскольку НАСА направляет свои усилия на отправку людей на Луну к 2024 году  в рамках программы «Артемида» с конечной целью отправки астронавтов на Марс, понимание различных аспектов лунной среды приобретает новое значение. Эти наблюдения гамма-излучения являются напоминанием о том, что астронавтам на Луне потребуется защита от тех же космических лучей, которые производят это высокоэнергетическое гамма-излучение.

В то время как гамма-излучение Луны удивительно и впечатляюще, Солнце сияет ярче в гамма-лучах с энергиями, превышающими 1 миллиард электрон-вольт. Космические лучи с более низкими энергиями не достигают Солнца, потому что его мощное магнитное поле экранирует их. Но гораздо более энергичные космические лучи могут проникать через этот магнитный экран и поражать плотную атмосферу Солнца, производя гамма-лучи, которые наблюдаются телескопом Ферми.

Хотя гамма-лучи Луны не показывают месячный цикл фаз, их яркость со временем меняется. Данные показывают, что яркость Луны изменяется примерно на 20% в течение 11-летнего цикла активности Солнца.