伽馬射線月球

提醒我們宇宙中發生的事情遠比我們通常感知到的要多

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從地球表面凝視月球,你會理所當然地認為它是一個靜態的、不可改變的天體。一個月又一個月,它迴圈著它的盈虧。一個月又一個月,同樣的複雜區域的亮和暗的顏色很容易看到。

在人類眼中,月球是發條宇宙的一部分。但我們當然知道這是一種錯覺。每年,地球和月球之間的引力潮汐都會消耗我們配對系統中儲存的更多能量,月球會從我們身邊滑開大約 3.8釐米。我們也知道月球會經歷有規律的隕石撞擊,並且由於其表面的區域性弱磁場,會經歷其自身特殊的、變化的 與太陽風的相互作用

月球也是宇宙射線的一個巨大的海綿——高能原子或亞原子粒子以接近光速的速度衝入太陽系,由宇宙中其他地方極其高能量的過程驅動。


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當這些粒子撞擊月球表面時,它們的一些能量會轉化為光子,具有非常高的能量。其中一些光子,在電磁光譜的伽馬射線部分,會逸出並流回宇宙。

美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡是一個自 2008 年以來一直在執行的軌道高能天文觀測臺,一直在穩步積累月球伽馬射線迴流的資料。這篇文章開頭的影像代表了十多年的資料,實際上是 十年長的曝光。在比可見光高約一千萬倍的能量波段中,從地球上看,月球不僅在伽馬射線中發光,而且實際上比太陽更亮。

伽馬射線月球沒有相位,因為它受到來自四面八方的宇宙射線的轟擊,無論它在我們周圍的軌道上處於什麼位置。但是,它的亮度會隨著太陽11年活動週期而產生約20%的適度調製。原因被認為是太陽磁場強度和行為的相關變化,這改變了我們的太陽系對帶電宇宙射線的“遮蔽”。穿透到月球的粒子越多,其伽馬射線輻射就越亮。

這個資料集是一個美麗的提醒,即我們對世界的日常感知是極其有限的。我們周圍正在發生著已經持續數十億年的現象,這些現象不僅與我們最近的天體鄰居聯絡在一起,而且還與宇宙的基本節奏聯絡在一起。

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