Si nuestros ojos pudieran ver una radiación de alta energía llamada rayos gamma, ¡la Luna parecería más brillante que el Sol! Así es como el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA ha visto a nuestro vecino en el espacio durante la última década.

Las observaciones de rayos gamma no son lo suficientemente sensibles como para ver claramente la forma del disco de la Luna o cualquier característica de la superficie. En lugar de, El telescopio de área grande de Fermi (LAT) detecta un resplandor prominente centrado en la posición de la Luna en el cielo.

Mario Nicola Mazziotta y Francesco Loparco, ambos en el Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia en Bari, han estado analizando el brillo de los rayos gamma de la Luna como una forma de comprender mejor otro tipo de radiación del espacio:partículas de movimiento rápido llamadas rayos cósmicos.

"Los rayos cósmicos son en su mayoría protones acelerados por algunos de los fenómenos más energéticos del universo, como las ondas expansivas de estrellas y chorros en explosión producidos cuando la materia cae en agujeros negros, "explicó Mazziotta.

Debido a que las partículas están cargadas eléctricamente, están fuertemente afectados por campos magnéticos, que le falta a la Luna. Como resultado, Incluso los rayos cósmicos de baja energía pueden alcanzar la superficie, convirtiendo a la Luna en un práctico detector de partículas espacial. Cuando los rayos cósmicos golpean, interactúan con la superficie polvorienta de la Luna, llamado el regolito, para producir emisión de rayos gamma. La Luna absorbe la mayoría de estos rayos gamma, pero algunos de ellos escapan.

Mazziotta y Loparco analizaron las observaciones lunares de Fermi LAT para mostrar cómo la vista ha mejorado durante la misión. Reunieron los datos de los rayos gamma con energías superiores a 31 millones de electronvoltios, más de 10 millones de veces mayor que la energía de la luz visible, y los organizaron a lo largo del tiempo. mostrando cómo las exposiciones más largas mejoran la vista.

"Visto en estas energías, la Luna nunca pasaría por su ciclo mensual de fases y siempre se vería llena, "dijo Loparco.

A medida que la NASA fija su mirada en enviar humanos a la Luna para 2024 a través del programa Artemis, con el objetivo final de enviar astronautas a Marte, La comprensión de varios aspectos del entorno lunar adquiere una nueva importancia. Estas observaciones de rayos gamma son un recordatorio de que los astronautas en la Luna necesitarán protección contra los mismos rayos cósmicos que producen esta radiación gamma de alta energía.

Si bien el brillo de los rayos gamma de la Luna es sorprendente e impresionante, el Sol brilla más en rayos gamma con energías superiores a mil millones de electronvoltios. Los rayos cósmicos con energías más bajas no llegan al Sol porque su poderoso campo magnético los oculta. Pero rayos cósmicos mucho más energéticos pueden penetrar este escudo magnético y golpear la atmósfera más densa del Sol. produciendo rayos gamma que pueden llegar a Fermi.

Aunque la Luna de rayos gamma no muestra un ciclo mensual de fases, su brillo cambia con el tiempo. Los datos de Fermi LAT muestran que el brillo de la Luna varía en aproximadamente un 20% durante el ciclo de actividad de 11 años del Sol. Las variaciones en la intensidad del campo magnético del Sol durante el ciclo cambian la velocidad de los rayos cósmicos que llegan a la Luna. alterando la producción de rayos gamma.