Ny analys avslöjar oväntat skydd mot kosmisk strålning bakom månen

En oväntad upptäckt i rymden

Vårt solsystem genomkorsas ständigt av galaktisk kosmisk strålning – protoner och atomkärnor som färdas nära ljusets hastighet från alla håll. Jordens magnetfält och atmosfär skyddar oss från det mesta av denna skadliga strålning, men utanför detta skydd är strålningen tillräckligt stark för att utgöra en risk för astronauter.

Chang’e-4 avslöjar en skyddande bubbla

En ny analys av data från den kinesiska månlandaren Chang’e-4, publicerad i tidskriften Science Advances, har nu visat att det finns en utsträckt region med minskad kosmisk strålning som sträcker sig från jorden mot månen. Exakt hur långt denna bubbla sträcker sig är ännu oklart, men när månen passerar genom den under sin omloppsbana runt jorden minskar den galaktiska kosmiska strålningen på månytan med cirka 20 procent.

– Vi upptäckte att jorden kastar en sorts skugga i rymden av den galaktiska kosmiska strålningen, säger Robert F. Wimmer-Schweingruber, rymdfysiker vid Kiels universitet i Tyskland. Detta var oväntat, och det var det mest spännande med den här studien.

En ny typ av magnetfältsstruktur

Upptäckten var förvånande eftersom formen på jordens magnetfält är välkänd. Det bildar en stark skyddande region runt planeten, kallad magnetosfären, med en lång "svans" som formas av solvinden – en ström av laddade partiklar från solen. Om magnetosvansen kan liknas vid en persons skugga bakom sig i solljus, är den nyupptäckta bubblan mer som om den skuggan sträckte sig även framför personen och dessutom var lutad.

– Man skulle förvänta sig en effekt inuti svansen eller när månen passerar genom den, men vi hittar en effekt före svansen, säger Wimmer-Schweingruber. Det är som om skuggan sträcker sig framför personen istället för bara bakom.

Brian Flint Rauch, kosmisk strålningsfysiker vid Washington University i St. Louis och inte inblandad i studien, kommenterar upptäckten i ett mejl: – Den observerade regionen med minskad kosmisk strålning på solsidan av månens omloppsbana, utanför det geomagnetiska fältet där det komprimeras av solvinden, var oväntad.

Viktigt för framtida månutforskning

Även om en minskning på 20 procent i strålning inte avgör när det är säkrast för astronauter att vistas på månytan, kan det ändå vara till hjälp för att fatta snabba beslut. Rymddräkter skyddar inte mot kosmisk strålning, men metallen i en månbas eller landare gör det.

Chang’e-4 och dess betydelse

Den kinesiska rymdmyndigheten CNSA:s Chang’e-4 var den första framgångsrika landaren på månens baksida. Den landade i Von Kármán-kratern den 3 januari 2019. Ombord fanns bland annat experimentet Lunar Lander Neutron and Dosimetry (LND), utvecklat av Wimmer-Schweingruber och hans team.

Upptäckten av denna skyddande bubbla öppnar nya frågor om hur jordens magnetfält interagerar med rymden och hur det kan utnyttjas för att skydda framtida astronauter på månen och längre ut i solsystemet.