Долгое время считалось, что когда Земля находится между Солнцем и Луной, магнитосфера планеты защищает спутник от солнечного ветра. Предлагаем читателям узнать, в каких случаях эта схема не работает.
Сложные отношения: Луна, солнечный ветер и магнитосфера Земли

Солнце не только источник тепла и света. Излучение звезды содержит ионизирующие гамма-лучи, а также быстрые заряженные частицы, которые разрушают материю. Во время вспышек солнечной активности потоки ионизирующих частиц «сдувает» в космос, и мощные порывы солнечного ветра с бешеной скоростью летят в сторону Земли.

Поверхность планеты и все живое на ней защищены от вредного воздействия солнечного ветра магнитосферой — магнитным полем Земли, которое отклоняет заряженные частицы. Когда планета находится между Солнцем и Луной, наш естественный спутник попадает в хвост магнитосферы Земли, и солнечная радиация минует лунную поверхность. Это случается во время полнолуния и длится примерно четверть земных суток.

Знания об уровне солнечной радиации на поверхности Луны крайне важны, ведь космические агентства готовятся к экспедициям на спутник Земли с участием астронавтов. Среди дерзких планов ученых — строительство ускорителя частиц на лунной поверхности. Обслуживание подобной установки потребует постоянного присутствия людей, которых нужно защитить от воздействия солнечных ветров.

Ранее ученые обнаружили, что на расстоянии 1,3 миллиона километров от Земли солнечный ветер может вызвать колебания хвоста магнитосферы. Расстояние от Земли до Луны примерно в 3 раза меньше, однако новое исследование, опубликованное в Geophysical Research: Space Physics, показало, что некоторые солнечные вспышки могут влиять на магнитосферу и на этих дистанциях.

В 2012 году скорость ударной волны, опережающей потоки солнечного вещества, составила 2,7 миллиона километров в час. Через час 2 спутника миссии THEMIS-ARTEMIS зафиксировали на Луне изменения в магнитной среде. Данные показали, что сильный солнечный ветер, следующий за ударной волной, заставил колебаться длинный хвост магнитосферы Земли.

Черной точкой показана Луна, голубым и зеленым цветом обозначена магнитосфера Земли

Движение из стороны в сторону было настолько амплитудным, что Луна неоднократно в течение получаса подвергалась прямому воздействию солнечной радиации. Исследование также показало, что воздействие на Луну может происходить даже без ударной волны. Такое случается, когда солнечный ветер дует вбок, а значит, довольно часто.

Результаты THEMIS-ARTEMIS и других прошлых миссий, обработанные в этом году, помогут ученым и инженерам лучше понять лунную среду, защитить экипажи лунных экспедиций, а также уберегут от возможных ошибок в описании открытий, которые через пару десятилетий люди будут совершать на Луне.