Når du går rundt på bløt grunn, legger du merke til hvordan føttene etterlater inntrykk? Kanskje har du sporet noen av de løsere jordene i hagen din inn i huset av og til? Hvis du skulle plukke opp noen av disse sporene - det vi omtaler som skitt eller jord - og undersøke dem under et mikroskop, hva ville du se?
I hovedsak ville du se komponentene i det som er kjent som regolith, som er en samling av partikler av støv, jord, ødelagt berg og andre materialer som finnes her på jorden. Men interessant nok finnes det samme grunnleggende materialet også i andre landlige miljøer - inkludert Månen, Mars, andre planeter og til og med asteroider.
Definisjon:
Begrepet regolit refererer til ethvert lag med materiale som dekker fast fjell, som kan komme i form av støv, jord eller ødelagt berg. Ordet er avledet av kombinasjonen av to greske ord - rhegos (som betyr "teppe") og litos (som betyr "rock").
Jord:
På jorden har regolit form av skitt, jord, sand og andre komponenter som er dannet som et resultat av naturlig forvitring og biologiske prosesser. På grunn av en kombinasjon av erosjon, alluviale avsetninger (dvs. bevegelig vann som deponerer sand), vulkanutbrudd eller tektonisk aktivitet, blir materialet sakte malt ned og lagt ut over fast grunnfjell.
Det kan bestå av leire, silikater, forskjellige mineraler, grunnvann og organiske molekyler. Regolith on Earth kan variere fra å være vesentlig fraværende til å være hundrevis av meter tykk. Den kan også være veldig ung (i form av aske, alluvium eller lavaberg som nettopp ble avsatt) til hundrevis av millioner av år gammel (regolit som dateres til den prekambriske alderen forekommer i deler av Australia).
På jorden er tilstedeværelsen av regolith en av de viktigste faktorene for det meste av livet, siden få planter kan vokse på eller innenfor fast berg og dyr ikke ville være i stand til å grave eller bygge ly uten løst materiale. Regolith er også viktig for mennesker siden den har blitt brukt siden sivilisasjonens morgen (i form av gjørme murstein, betong og keramikk) for å bygge hus, veier og andre sivile arbeider.
Forskjellen i terminologi mellom "jord" (også smuss, gjørme osv.) Og "sand" er tilstedeværelsen av organiske materialer. I det første eksisterer det i overflod, og er det som skiller regolith på jorden fra de fleste andre landlige miljøer i solsystemet vårt.
Månen:
Overflaten av månen er dekket med et fint pulverformet materiale som forskere omtaler det som "måneforrit". Nesten hele månens overflate er dekket med regolit, og berggrunnen er bare synlig på veggene til veldig bratte kratre.
Månens regolit ble dannet over milliarder av år av konstante meteorittpåvirkninger på overflaten av månen. Forskere anslår at månegoliten strekker seg ned 4-5 meter noen steder, og til og med så dypt som 15 meter i de eldre høylandsområdene.
Da planene ble satt sammen for Apollo-oppdragene, var noen forskere bekymret for at månenes regolit ville være for lett og pulveraktig til å støtte vekten til månelanderen. I stedet for å lande på overflaten, var de bekymret for at lander bare skulle synke ned i den som en snøbank.
Landinger utført av robot Surveyor-romfartøyet viste imidlertid at månegrunnen var fast nok til å støtte et romfartøy, og astronauter forklarte senere at månens overflate føltes veldig fast under føttene. Under landningene til Apollo fant astronautene det ofte nødvendig å bruke en hammer for å drive et kjerneprøvetakingsverktøy inn i det.
Når astronauter nådde overflaten, rapporterte de at det fine månestøvet klistret seg til romdraktene sine og deretter støvet innsiden av månelanderen. Astronautene hevdet også at det kom i øynene deres, noe som gjorde dem røde; og verre, fikk til og med lungene og ga dem hoste. Månestøv er veldig slitende og har blitt kjent for sin evne til å slite romdrakter og elektronikk.
Årsaken til dette er fordi månens regolit er skarp og ulendt. Dette skyldes det faktum at månen ikke har noen atmosfære eller rennende vann på seg, og dermed ingen naturlig forvitringsprosess. Da mikro-meteoroidene smalt inn i overflaten og skapte alle partiklene, var det ingen prosess for å bære ned de skarpe kantene.
Begrepet måneland er ofte brukt om hverandre med "måneforrit", men noen har hevdet at begrepet "jord" ikke er riktig fordi det er definert som å ha organisk innhold. Standard bruk blant måneforskere har imidlertid en tendens til å ignorere denne skillet. “Månestøv” brukes også, men hovedsakelig for å referere til enda finere materialer enn måneland.
Når NASA jobber med planer om å sende mennesker tilbake til månen de kommende årene, jobber forskere for å lære de beste måtene å jobbe med månegregolitten. Fremtidige kolonister kunne gruve mineraler, vann og til og med oksygen ut av månegrunnen, og bruke det til å produsere baser også.
Mars:
Landere og rovere som har blitt sendt til Mars av NASA, russerne og ESA har returnert mange interessante fotografier, som viser et landskap som er dekket med store vidder med sand og støv, samt steiner og steinblokker.
Sammenlignet med månens regolit, er Mars-støvet veldig fint, og det er fortsatt nok oppheng i atmosfæren til å gi himmelen en rødlig fargetone. Støvet blir tidvis plukket opp i store planetstore støvstormer, som er ganske trege på grunn av den svært lave tettheten i atmosfæren.
Årsaken til at Mars-regolitten er så mye finere enn den som finnes på Månen, tilskrives det rennende vannet og elvedalene som en gang dekket overflaten. Mars-forskere studerer for tiden hvorvidt martiansk regolit fortsatt fremdeles blir formet i den nåværende epoken.
Det antas at store mengder vann og karbondioksid-is forblir frosset innenfor regolitten, noe som vil være til nytte hvis og når bemannede oppdrag (og til og med koloniseringsinnsats) finner sted de neste tiårene.
Mars-månen til Deimos er også dekket av et lag av regolit som anslås å være 50 meter (160 fot) tykk. Bilder levert av Viking 2 orbiter bekreftet sin tilstedeværelse fra en høyde på 30 km over månens overflate.
Asteroider og ytre solsystem:
Den eneste andre planeten i solsystemet vårt som er kjent for å ha regolit, er Titan, Saturns største måne. Overflaten er kjent for sine omfattende sanddyner, selv om den nøyaktige opprinnelsen til dem ikke er kjent. Noen forskere har antydet at det kan være små fragmenter av vannis som erodert av Titans flytende metan, eller muligens partikkelformig organisk materiale som dannet seg i Titans atmosfære og regnet ned på overflaten.
En annen mulighet er at en serie kraftige vind reverseringer, som oppstår to ganger i løpet av et enkelt Saturn-år (30 jordår), er ansvarlig for å danne disse sanddynene, som måler flere hundre meter høye og strekker seg over hundrevis av kilometer. For øyeblikket er jordforskere fortsatt ikke sikre på hva Titans regolit består av.
Data som ble returnert av Huygens Probes penetrometer indikerte at overflaten kan være leirlignende, men langsiktig analyse av dataene har antydet at de kan være sammensatt av sandlignende iskorn. Bildene tatt av sonden ved landing på månens overflate viser en flat slette dekket med avrundede rullesteiner, som kan være laget av vannis, og antyder handlingen med å flytte væsker på dem.
Det er observert at asteroider også har regolit på overflatene. Dette er resultatet av meteoriodpåvirkninger som har funnet sted i løpet av millioner av år, pulverisering av overflatene og skaper støv og ørsmå partikler som føres i kratrene.
NASAs NEAR Shoemaker romfartøy produserte bevis for regolit på overflaten av asteroiden 433 Eros, som fremdeles er de beste bildene av asteroide regolit hittil. Ytterligere bevis er levert av JAXAs Hayabusa-oppdrag, som ga tilbake klare bilder av regolit på en asteroide som ble antatt å være for liten til å holde på den.
Bilder levert av kameraet Optical, Spectroscopic og Infrared Remote Imaging System (OSIRIS) ombord på Rosetta romfartøy bekreftet at asteroiden 21 Lutetia har et lag med regolit i nærheten av sin nordpol, som ble sett til å strømme i store skred assosiert med variasjoner i asteriodens albedo.
For å bryte den ned kortfattet, uansett hvor det er stein, er det sannsynlig å være regolit. Enten det er et produkt av vind eller rennende vann, eller tilstedeværelsen av meteorer som påvirker overflaten, kan du finne god gammeldags "skitt" omtrent hvor som helst i vårt solsystem; og mest sannsynlig i universet utenfor ...
Vi har skrevet flere artikler om Månens regolitt her på Space Magazine. Dette er en måte astronauter kan være i stand til å trekke ut vann fra månens regolit med enkle kjøkkenutstyr, og en artikkel om NASAs søk etter en månegrøfter.
Vil du kjøpe noen lunar regolith simulant? Her er et nettsted som lar deg kjøpe det. Ønsker du å bli en månemynter? Det er mye bra metall i den måneformen.
Du kan høre på en veldig interessant podcast om dannelsen av Månen fra Astronomy Cast, avsnitt 17: Hvor kom månen fra?
Referanse:
NASA
