你知道吗?假如人眼能看到伽玛射线,那么月亮其实比太阳更亮,并且没有月相的改变,一直是满月。
费米伽马射线太空望远镜观测到的曩昔十年闲月球宣布的伽马射线图画,随时刻越来越明晰。
美国宇航局(NASA)的费米(Fermi)伽马射线太空望远镜观测到,月球宣布很多伽马射线,辐射水平居然远高于太阳。费米望远镜自2008年启用,协助天体物理学家探究超大黑洞、脉冲星和世界射线。
作为了解世界射线的办法之一,意大利国家核物理研究所的Mario Nicola Mazziotta和Francesco Loparco从月球宣布的伽马射线着手进行研究。
从世界射线到伽马射线
世界射线是在世界中快速移动的带电粒子流,首要由质子组成,由高能地理事情宣布并加快,比方星体爆破、活泼星系核(AGN)、或黑洞吞噬天体发作的喷流等。
因为世界射线是带电的,遇到磁场将发作偏转,因而地球的磁场协助地球上的生物挡住了大部分世界射线。可是月球没有这样的磁场,世界射线碰击月球外表,与月球外表的尘土作用后构成伽马射线。
即使很弱的世界射线,遇到月球也会发作伽马射线,月球几乎像一个世界射线探测器。
Mazziotta和Loparco聚集收拾数年内能量超越3100万电子伏特(eV)的伽玛射线数据。这个能量是可见光的1000多万倍。
“从这个能量水平的射线来看,月亮没有月相的改变,一直是‘满月’。”Loparco说。
杂乱的相互作用
世界射线、伽玛射线、月球和太阳之间的相互作用很杂乱。上文说到的费米望远镜数据生成的图画,针对的是能量略高于3100万电子伏特的伽马射线。太阳也有一个强壮的磁场,当世界射线抵达太阳外表时相同会发作偏转,然后不能如月球那样发作相似能量的伽马射线。因而在这个能量等级上,月球比太阳亮。
可是伽马射线的能量规模很广,也有很高能量的伽马射线,能够到达数十亿、乃至数万亿电子伏特。而高能世界射线就能绕过太阳的磁场,发作高能伽马射线。因而关于10亿电子伏特以上等级的伽马射线来说,太阳就比月球亮。
研究者还发现,在太阳的11年活动周期中,磁场会发作改变,这会影响碰击月球的世界射线量有些起浮,月球发作的伽马射线也随之起浮。
宇航员所需的防护
月球宣布伽马射线对人类的登月使命是又一项妨碍。这意味着宇航员不只要防护来自世界空间的世界射线,还要防护月球宣布的伽马射线。
世界射线和伽马射线都是有巨大穿透力并具有电离才能的辐射(ionizing radiation),需求高原子数(原子核内质子数量)的资料作为防护层,比方铅(原子数为82)。
即使是低能伽玛射线,假如露出在其间的时刻太长,对人体也有害。就像拍X光片,被摄影者偶然才照几回,因而无需防护办法;而摄影的技师每天都处在这样的环境下,因而要到房间的外面,并穿上特别的防护服作业。
对宇航员来说也是如此,在月球上作业的时刻越长,已接受的辐射到达身体可接受辐射上限的危险越大,也就是说与防护层和露出时长两个要素都相关。
了解月球辐射的含义
辐射是人类进行太空游览和太空活动的首要妨碍之一。即使在地球的低空轨迹活动,宇航员也露出在过量辐射的危险中。
费米望远镜收集的数据协助科学家了解月球上伽马射线和世界射线的危险,发现来自月球的伽马射线水平并不是稳定的。因为在太阳11年活动周期中,月球的伽马射线量有20%的起浮,因而人类能够有意识地把太空活动安排在辐射较低的时期进行。