Månen lyser klarere end solen på billeder fra NASAs Fermi

Hvis vores øjne kunne se højenergistråling kaldet gammastråler, Månen ville virke lysere end Solen! Sådan har NASAs Fermi Gamma-ray-rumteleskop set vores nabo i rummet i det sidste årti.

Gammastråleobservationer er ikke følsomme nok til tydeligt at se formen på Månens skive eller overfladetræk. I stedet, Fermis Large Area Telescope (LAT) registrerer en fremtrædende glød centreret om Månens position på himlen.

Mario Nicola Mazziotta og Francesco Loparco, begge ved Italiens Nationale Institut for Kernefysik i Bari, har analyseret Månens gammastråleglød som en måde til bedre at forstå en anden type stråling fra rummet:hurtigt bevægende partikler kaldet kosmiske stråler.

"Kosmiske stråler er for det meste protoner, der accelereres af nogle af de mest energiske fænomener i universet, som eksplosionsbølgerne af eksploderende stjerner og jetfly, der produceres, når stof falder ned i sorte huller, " forklarede Mazziotta.

Fordi partiklerne er elektrisk ladede, de er stærkt påvirket af magnetiske felter, som månen mangler. Som resultat, selv lavenergi kosmiske stråler kan nå overfladen, forvandler Månen til en praktisk rumbaseret partikeldetektor. Når kosmiske stråler rammer, de interagerer med Månens pulveragtige overflade, kaldet regolitten, at producere gamma-stråleemission. Månen absorberer de fleste af disse gammastråler, men nogle af dem flygter.

Mazziotta og Loparco analyserede Fermi LAT-måneobservationer for at vise, hvordan udsigten er blevet forbedret under missionen. De afrundede data for gammastråler med energier over 31 millioner elektronvolt – mere end 10 millioner gange større end energien af ​​synligt lys – og organiserede dem over tid, viser, hvordan længere eksponeringer forbedrer udsynet.

"Set på disse energier, Månen ville aldrig gå gennem sin månedlige cyklus af faser og ville altid se fuld ud, " sagde Loparco.

Mens NASA satser på at sende mennesker til Månen inden 2024 gennem Artemis-programmet, med det endelige mål at sende astronauter til Mars, forståelse af forskellige aspekter af månemiljøet får ny betydning. Disse gammastråleobservationer er en påmindelse om, at astronauter på Månen vil kræve beskyttelse mod de samme kosmiske stråler, som producerer denne højenergiske gammastråling.

Mens Månens gammastråler er overraskende og imponerende, Solen skinner kraftigere i gammastråler med energier højere end 1 milliard elektronvolt. Kosmiske stråler med lavere energi når ikke Solen, fordi dens kraftige magnetfelt skærmer dem ud. Men meget mere energiske kosmiske stråler kan trænge ind i dette magnetiske skjold og ramme Solens tættere atmosfære, producerer gammastråler, der kan nå Fermi.

Selvom gammastrålemånen ikke viser en månedlig cyklus af faser, dens lysstyrke ændrer sig over tid. Fermi LAT-data viser, at Månens lysstyrke varierer med omkring 20 % over Solens 11-årige aktivitetscyklus. Variationer i intensiteten af ​​Solens magnetfelt under cyklussen ændrer hastigheden af ​​kosmiske stråler, der når Månen, ændre produktionen af ​​gammastråler.