Холмы на Марсе могут защитить от радиации

Одна из главных причин, почему Марс будет крайне тяжело осваивать, это не только лютый холод и отсутствие воды, а в первую очередь радиация. У планеты нет магнитного поля, которое могло бы отклонять летящие из космоса радиоактивные частицы, и нет плотной атмосферы, которая могла бы эти частицы задерживать и не пускать к поверхности. А не пускать есть что: электроны, нейтроны, протоны, ядра всяких элементов — всё, что с высокой скоростью несётся сквозь тьму космоса, не предвещает ничего хорошего живым существам. Поэтому, если какая-нибудь вспышка на Солнце, извергающая в окружающее пространство потоки высокоэнергетических частиц, для Земли проходит практически незаметно, то для потенциальных жителей Марса она может обернуться чрезмерной дозой радиации.

Один из выходов, как спастись от вредного космического «дождика», состоит в том, чтобы спрятаться под поверхностью. С одной стороны, откопать норы или использовать естественные пещеры или лавовые трубки в качестве убежища — идея не новая. А с другой стороны, не так уж и много смысла лететь на Марс и сидеть там безвылазно в подземном бункере. Это как поехать в отпуск на море и ни разу не выйти из номера гостиницы, хотя... В общем, пока апологеты покорения других планет вынашивают планы полёта человека на Марс, другие исследователи заняты изучением условий на Красной планете, в том числе радиационной обстановки.

На марсоходе Кьюриосити, который уже девять с лишним лет колесит по марсианской пустыне, установлен детектор RAD (Radiation Assessment Detector). Он собирает данные об интенсивности галактических космических лучей и космических лучей, испускаемых нашим Солнцем. (Под термином «лучи» здесь имеется в виду поток высокоэнергетических материальных частиц, а не электромагнитного излучения, вроде рентгеновского.) Но несмотря на то, что средний уровень радиации на Марсе измерен уже давно, исследователям из Научно-технического университета Китая, анализировавшим данные с детектора RAD, удалось заметить кое-что интересное, о чём они и рассказали в своей статье в Geophysical Research Letters.

Кьюриосити намотал уже больше 25 километров по марсианской тверди и за время своего долгого пути побывал в разных локациях. Например, проезжал через Холмы Мюррея — холмистую область на подступах к горе Шарпа, находящейся в кратере Гейла. Поскольку холмы очевидно загораживают часть небосвода, то и поток космических лучей, прилетающий из космоса, должен быть меньше, чем на открытой местности. Поэтому можно рассчитать, какую часть космических лучей не пустят холмы и прочие элементы марсианского рельефа. Согласно этим расчётам, детектор RAD должен был фиксировать примерно на 12% меньше высокоэнергетических частиц, когда Кьюриосити «припарковался» рядом с Холмами Мюррея.

Однако на деле эта цифра оказалась намного скромнее — космических лучей стало всего лишь на 5% меньше. Исследователи объяснили этот факт тем, что примерно 19% от общей радиации приходит не из космоса, а с поверхности Марса. Достигнув поверхности, космические лучи способны сами порождать вторичное излучение, выбивая из атомов высокоэнергетические частицы. То есть это не «отражённые» космические лучи, а результат их взаимодействия с марсианской твердью. Больше всего космических лучей приходит «сверху» (и соответственно, больше производят вторичных лучей), тогда как холмистый рельеф загораживает лишь часть лучей, приходящих под небольшими углами к поверхности и вносящих меньший вклад в этот вторичный фон. Отсюда и эффект от такого экранирования весьма скромный.