嫦娥四號發(fā)現(xiàn)：月球的“早晨”更加安全

嫦娥四號是我國探月工程二期發(fā)射的月球探測器，也是人類第一個在月球背面著陸的探測器，根據(jù)一項近日發(fā)表在《科學(xué)進展》上的新研究，科學(xué)家通過對來自嫦娥四號的探測數(shù)據(jù)進行研究后發(fā)現(xiàn)，對于我們?nèi)祟悂碇v，月球的“早晨”更加安全。下面我們就來看看這具體是怎么回事。

在地月空間中，存在著一種看不見、摸不著、卻幾乎無處不在的威脅——來自銀河系深處的高能粒子，它們被稱為“銀河宇宙射線”，大多是高速運動的質(zhì)子，其能量極高，可以穿透宇航服甚至人體組織，對DNA造成損傷。

地球有一個強大的磁場，它像一個巨大的保護罩一樣，把這些高能粒子擋在外面，但如果離開這個“保護罩”，人類就會暴露在這些高能粒子的轟擊之下。

在過去很長一段時間里，人們都普遍認為，只要離開了地球磁場的保護范圍，宇宙射線在地月空間中大致是均勻分布的。

然而此次基于嫦娥四號的數(shù)據(jù)研究，卻改變了這樣的認知。

科學(xué)家在分析了長達三年多的觀測數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，那就是在月球的“早晨”，其附近空間的“銀河宇宙射線”的密度會明顯下降，其下降幅度可以高達20%左右。

需要指出的是，月球自轉(zhuǎn)一圈大約需要29.5個地球日，所以一個“月球白天”就相當(dāng)于地球上的兩周左右，而所謂月球的“早晨”，其實是指月球上日出后的那一段時間窗口。

那么，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？答案還是要回到地球磁場。

雖然月球本身幾乎沒有磁場，但地球的磁場卻并非一個簡單的球殼，相對來講，它更像是一種被太陽風(fēng)不斷拉扯、變形的結(jié)構(gòu)。

在遠離太陽的一側(cè)，地球磁場會被拉成一條長長的“尾巴”，而在朝向太陽的一側(cè)，它又會被壓縮。

過去的研究表明，月球有時候會進入地球的磁尾區(qū)域，在那個區(qū)域里，輻射環(huán)境會有所不同，這是預(yù)料之中的。

但此次發(fā)現(xiàn)卻表明，這個“銀河宇宙射線”密度大幅降低的區(qū)域，并不完全在傳統(tǒng)意義上的磁尾里，而是在月球運行軌道上的某些特定位置，甚至包括朝向太陽的那一側(cè)。

在研究工作中，科學(xué)家通過分析嫦娥四號的探測數(shù)據(jù)，把不同時間段測到的高能質(zhì)子數(shù)量按“月球當(dāng)?shù)貢r間”進行歸類。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在月球上日出后的幾個小時內(nèi)，其附近空間中的高能質(zhì)子密度會明顯下降，而且這種現(xiàn)象在多個周期中反復(fù)出現(xiàn)。

科學(xué)家認為，這表明了月球在運行過程中，周期性地進入了一些真實存在的低輻射區(qū)域，而這些區(qū)域的形成，則是因為地球磁場對高能質(zhì)子產(chǎn)生了偏轉(zhuǎn)和遮擋作用，使得部分粒子無法進入特定空間范圍，從而“投射”出輻射稀疏區(qū)。

我們可以把它想象成這樣一個畫面，即：“銀河宇宙射線”像一場從四面八方吹來的“粒子風(fēng)”，而地球磁場就像一個形狀不規(guī)則的屏障。

當(dāng)粒子流經(jīng)過這個屏障時，有些被偏轉(zhuǎn)，有些被擋住，于是在其后方或某些側(cè)面區(qū)域，就存在著一些“風(fēng)變小”的地方。

在月球繞地球運行的過程中，會周期性地經(jīng)過這些“風(fēng)變小”的區(qū)域，由于其時間段正好落在月球上的“早晨”，因此就形成了我們觀測到的這種現(xiàn)象。

科學(xué)家表示，此次發(fā)現(xiàn)具有重大意義，因為這直接關(guān)系到一個問題：人類什么時候在月球表面活動才更安全？

目前我們的載人登月計劃，非常重視輻射劑量的控制。宇航員在月球表面每多待一小時，就多一份風(fēng)險，而如果能找到一個“天然輻射較低”的時間窗口，就等于在不增加任何設(shè)備重量的情況下，大幅降低了風(fēng)險。

所以根據(jù)此次的研究結(jié)果，月球的“早晨”將會是一個理想的活動時間段，畢竟相比平均水平，其輻射劑量可以降低大約20%，在載人登月領(lǐng)域，這是一個非常可觀的數(shù)值，對于我們?nèi)祟悂碇v，這個時間段更加安全。

參考資料：A galactic cosmic ray cavity in Earth-Moon space，Science Advances，25 Mar 2026，Vol 12，Issue 13，DOI: 10.1126/sciadv.adv1908