嫦娥四号揭示：月球早晨环境更安全

单丁鹤纷

嫦娥四号发现：月球的“早晨”更加安全


   
                                嫦娥四号是我国探月工程二期发射的月球探测器，也是人类第一个在月球背面着陆的探测器，根据一项近日发表在《科学进展》上的新研究，科学家通过对来自嫦娥四号的探测数据进行研究后发现，对于我们人类来讲，月球的“早晨”更加安全。下面我们就来看看这具体是怎么回事。
在地月空间中，存在着一种看不见、摸不着、却几乎无处不在的威胁——来自银河系深处的高能粒子，它们被称为“银河宇宙射线”，大多是高速运动的质子，其能量极高，可以穿透宇航服甚至人体组织，对DNA造成损伤。
地球有一个强大的磁场，它像一个巨大的保护罩一样，把这些高能粒子挡在外面，但如果离开这个“保护罩”，人类就会暴露在这些高能粒子的轰击之下。
在过去很长一段时间里，人们都普遍认为，只要离开了地球磁场的保护范围，宇宙射线在地月空间中大致是均匀分布的。
然而此次基于嫦娥四号的数据研究，却改变了这样的认知。
科学家在分析了长达三年多的观测数据后，发现了一个现象，那就是在月球的“早晨”，其附近空间的“银河宇宙射线”的密度会明显下降，其下降幅度可以高达20%左右。
需要指出的是，月球自转一圈大约需要29.5个地球日，所以一个“月球白天”就相当于地球上的两周左右，而所谓月球的“早晨”，其实是指月球上日出后的那一段时间窗口。
那么，为什么会出现这种现象呢？答案还是要回到地球磁场。
虽然月球本身几乎没有磁场，但地球的磁场却并非一个简单的球壳，相对来讲，它更像是一种被太阳风不断拉扯、变形的结构。
在远离太阳的一侧，地球磁场会被拉成一条长长的“尾巴”，而在朝向太阳的一侧，它又会被压缩。
过去的研究表明，月球有时候会进入地球的磁尾区域，在那个区域里，辐射环境会有所不同，这是预料之中的。
但此次发现却表明，这个“银河宇宙射线”密度大幅降低的区域，并不完全在传统意义上的磁尾里，而是在月球运行轨道上的某些特定位置，甚至包括朝向太阳的那一侧。
在研究工作中，科学家通过分析嫦娥四号的探测数据，把不同时间段测到的高能质子数量按“月球当地时间”进行归类。
结果发现，在月球上日出后的几个小时内，其附近空间中的高能质子密度会明显下降，而且这种现象在多个周期中反复出现。
科学家认为，这表明了月球在运行过程中，周期性地进入了一些真实存在的低辐射区域，而这些区域的形成，则是因为地球磁场对高能质子产生了偏转和遮挡作用，使得部分粒子无法进入特定空间范围，从而“投射”出辐射稀疏区。
我们可以把它想象成这样一个画面，即：“银河宇宙射线”像一场从四面八方吹来的“粒子风”，而地球磁场就像一个形状不规则的屏障。
当粒子流经过这个屏障时，有些被偏转，有些被挡住，于是在其后方或某些侧面区域，就存在着一些“风变小”的地方。
在月球绕地球运行的过程中，会周期性地经过这些“风变小”的区域，由于其时间段正好落在月球上的“早晨”，因此就形成了我们观测到的这种现象。
科学家表示，此次发现具有重大意义，因为这直接关系到一个问题：人类什么时候在月球表面活动才更安全？
目前我们的载人登月计划，非常重视辐射剂量的控制。宇航员在月球表面每多待一小时，就多一份风险，而如果能找到一个“天然辐射较低”的时间窗口，就等于在不增加任何设备重量的情况下，大幅降低了风险。
所以根据此次的研究结果，月球的“早晨”将会是一个理想的活动时间段，毕竟相比平均水平，其辐射剂量可以降低大约20%，在载人登月领域，这是一个非常可观的数值，对于我们人类来讲，这个时间段更加安全。
参考资料：A galactic cosmic ray cavity in Earth-Moon space，Science Advances，25 Mar 2026，Vol 12，Issue 13，DOI: 10.1126/sciadv.adv1908