Medzi Zemou a Mesiacom je niečo prekvapivé
V priestore medzi Zemou a Mesiacom sa dlho predpokladalo, že ide o relatívne „prázdnu“ oblasť bez výraznejších ochranných mechanizmov. Vedci vychádzali z predstavy, že zatiaľ čo Zem je chránená silným magnetickým poľom a hustou atmosférou, Mesiac je vystavený prakticky nepretržitému bombardovaniu kozmickým žiarením a slnečným vetrom.
Ako píše Gizmodo, najnovšie dáta z čínskej sondy Čchang-e 4 však tento pohľad zásadne menia a odhaľujú prekvapivý fenomén. Reč je o existencii magnetickej dutiny, ktorá do istej miery funguje ako prirodzený štít. Táto dutina vzniká v dôsledku interakcie slnečného vetra s magnetickým poľom Zeme. Slnečný vietor je prúd nabitých častíc, najmä protónov a elektrónov, ktorý sa pohybuje rýchlosťou približne 300 až 800 km/s.
Dutina, ktorá všetko mení
Keď tieto častice narazia na zemskú magnetosféru, dochádza k ich odklonu a formovaniu takzvaného „magnetického chvosta“ smerujúceho na odvrátenú stranu od Slnka. Práve v tejto oblasti sa vytvára zóna so zníženou hustotou plazmy, ktorú vedci označujú ako dutinu.
Merania ukazujú, že hustota protónov v tejto oblasti môže klesnúť o desiatky percent, v niektorých prípadoch až o 30 či 50 % v porovnaní s okolitým prostredím. Ide teda o výrazný pokles toku častíc, ktorý má priamy vplyv na radiačné podmienky.
Ako sa mení hustota plazmy v čase
Zaujímavé je, že tento jav nie je statický. Intenzita a rozsah dutiny sa menia v závislosti od viacerých faktorov, najmä od aktivity Slnka, orientácie medziplanetárneho magnetického poľa a denného času vzhľadom na rotáciu Zeme. Vedci zaznamenali, že v určitých časových oknách, napríklad počas špecifických hodín, keď je magnetický chvost optimálne zarovnaný so slnečným vetrom, dochádza k najväčšiemu poklesu energetických častíc. V týchto momentoch sa vytvára akýsi „koridor“ s nižšou radiáciou.
Dáta, ktoré k tomuto objavu viedli, pochádzajú zo satelitov a sond sledujúcich plazmové prostredie v blízkosti Zeme. Vedci analyzovali energetické spektrá častíc, ich hustotu aj smer pohybu. Ukázalo sa, že častice sa nepohybujú náhodne, ale sledujú magnetické siločiary. Tie ich totiž usmerňujú okolo planéty. Pre veľkých vedeckých nadšencov len taký postreh – tento proces je riadený Lorentzovou silou, ktorá pôsobí na nabité častice v magnetickom poli.
Významným faktorom je aj obežná dráha Mesiaca. Ten sa približne raz za mesiac dostáva do oblasti magnetického chvosta Zeme, a teda aj do tejto dutiny. Počas tohto obdobia je vystavený nižšiemu toku vysoko energetických protónov a elektrónov, čo znamená zníženie radiačného zaťaženia. Hoci nejde o úplnú ochranu, môže to predstavovať dôležitý rozdiel pre budúce pilotované misie, ako napríklad aktuálny Artemis.
Prečo je to dôležité?
Doteraz sme si mysleli, že akonáhle sa kozmická loď dostane mimo priamy vplyv zemskej magnetosféry, je vystavená plnej sile vesmírneho žiarenia. Tento výskum však dokazuje, že Zem nás „drží pod ochrannými krídlami“ o niečo dlhšie a ďalej, čo poskytuje strategickú výhodu pre dlhodobý pobyt ľudí na Mesiaci.
