Galaksiden gelen kozmik ışınların uzayda düşündüğümüz kadar homojen dağılmadığı ortaya çıktı. Ay'ın uzak yüzeyinde bulunan bir keşif aracı, Dünya ve Ay arasındaki boşlukta, bu iki gök cismi belirli bir hizaya geldiğinde ortaya çıkan gizemli bir kozmik ışın boşluğu tespit etti.
Bu keşif, galaktik kozmik ışınların tahmin edildiği gibi eşit dağılmadığını düşündürüyor. Bu durum, uzay yolculukları sırasında radyasyon tehlikesini azaltmak için yeni fırsatlar sunabilir.
Uzay, patlayan süpernovalar ve diğer enerjik olaylar nedeniyle sürekli olarak parçacık yağmuruna tutulur. Bu parçacıklar genellikle protonlardan, helyum çekirdeklerinden ve az miktarda daha ağır atom çekirdeklerinden oluşur. Bu kozmik ışınlar, canlı dokuya zarar verebilen iyonlaştırıcı radyasyon içerir ve DNA hasarına yol açarak kanser riskini artırabilir.
Galaktik kozmik ışınlar (GCR'ler), Dünya'ya ulaştığında atmosferimiz tarafından büyük ölçüde emilir. Ancak, astronotlar ve yüksek irtifa pilotları için önemli bir radyasyon tehlikesi oluştururlar. Bu risk, görevlerin planlanması ve teknolojik tasarımlarda dikkate alınır.
GCR akısı, Güneş'in aktivitesine bağlı olarak değişebilir. Güneş aktivitesinin yüksek olduğu dönemlerde, Güneş rüzgarı ve manyetik alanın artması bu parçacıkların büyük bir kısmını saptırdığı için GCR akısı önemli ölçüde azalır.
Ancak son yapılan bir analiz, GCR'leri engelleyen tek şeyin Güneş olmadığını gösteriyor. Dünya'nın kendi manyetik alanı da bu konuda rol oynuyor, ancak Güneş dolaylı olarak hala etkili.
Bu gözlem, Ay'ın uzak yüzeyinde bulunan bir keşif aracının 2019'dan bu yana radyasyon sensörü ile topladığı verilerden elde edildi. Keşif aracı, sadece Ay'ın aydınlık olan gündüz saatlerinde çalışabiliyor, çünkü Ay geceleri aşırı soğuk oluyor.
Bu gündüz faaliyetleri, Dünya'nın manyetik alanının GCR akısı üzerindeki etkisini ölçmek için harika bir fırsat sunuyor. Araştırmacılar, Ay'ın Dünya etrafındaki yörüngesi boyunca proton akısındaki değişiklikleri inceledi.
Yörüngesinin belirli bir bölümünde, yani yerel öğleden önce sektöründe, Ay'ın proton akısının yörüngenin geri kalanına göre yaklaşık yüzde 20 daha düşük olduğunu tespit ettiler. Bu durumun, Güneş'in uzay sistemine yayılan manyetik alanının bir parçası olan gezegenlerarası manyetik alan ile ilgili olabileceği düşünülüyor.
Güneş döndükçe, manyetik alanı Parker spirali adı verilen bir sarmal şeklinde bükülür. Bu sarmal, Dünya-Ay sistemi ile doğru şekilde hizalandığında, bir GCR boşluğu oluştuğu sanılıyor.
Araştırmacılar, yüklü parçacıkların manyetik alandaki hareketlerinin, manyetik alan çizgileri boyunca helisel bir spiral ile karakterize edildiğini belirtiyor. Ay, Parker spirali koşulları altında bu ön öğleden önceki sektörde bulunduğunda, yerel gezegenlerarası manyetik alan çizgilerinin Ay'ı Dünya'nın güçlü manyetik alan bölgesiyle bağlayacak şekilde hizalanabileceği ve bu nedenle parçacıkların hareketinin Dünya'nın güçlü manyetik alanından etkilenebileceği ifade ediliyor.
Bu nedenle, gezegenlerarası manyetik alanın kavisli çizgileri uzayda yayılırken, belirli bir konumda Dünya'ya doğru eğilerek gezegen manyetik alanı ile kesişiyor ve bir tür GCR "gölgesi" oluşturuyor. Ay bu gölgeden yaklaşık iki gün süren bir süreçle geçtiğinde, keşif aracı GCR'lerden gelen proton akısında bir düşüş kaydediyor.
Araştırmacılar, bu keşfin astronotların radyasyona maruz kalmasını en aza indirme potansiyeli sunduğunu belirtiyor. Mürettebatlı Ay görevleri ve dış görevler için, radyasyon riskini azaltmak amacıyla bu düşük radyasyonlu dönemlerle çakışacak şekilde operasyonların zamanlanması potansiyel bir strateji olabilir.
Gelecekteki çalışmalarla, bu boşluğun uzamsal kapsamı ve davranışı daha da netleştirilerek, sadece Dünya-Ay sistemi için değil, potansiyel olarak Güneş Sistemi içindeki diğer manyetik cisimlere yakın görevler için de radyasyon koruma stratejileri hakkında daha derin içgörüler elde edilebileceği düşünülüyor.
