Ko se sprehajate po mehkem terenu, opazite, kako stopala puščajo vtise? Morda ste občasno zasledili nekaj ohlapnejše zemlje na vašem dvorišču? Če bi pobrali nekaj teh sledi - kar imenujemo umazanija ali tla - in jih pregledali pod mikroskopom, kaj bi videli?
V bistvu bi videli komponente tistega, kar je znano kot regolit, to je zbirka delcev prahu, zemlje, lomljenega kamenja in drugih materialov, ki jih najdemo tukaj na Zemlji. Zanimivo pa je, da lahko ta isti osnovni material najdemo tudi v drugih kopenskih okoljih - vključno z Luno, Marsom, drugimi planeti in celo asteroidi.
Opredelitev:
Izraz regolit se nanaša na katero koli plast materiala, ki pokriva trdno kamnino, ki lahko pride v obliki prahu, zemlje ali lomljenega kamenja. Beseda izhaja iz kombinacije dveh grških besed - rhegos (kar pomeni "odeja") in lithos (kar pomeni "skala".
Zemlja:
Na zemlji je regolit v obliki umazanije, zemlje, peska in drugih komponent, ki nastanejo kot posledica naravnih vremenskih razmer in bioloških procesov. Zaradi kombinacije erozije, aluvialnih usedlin (t.i. peska, ki odlaga vodo, ki odlaga vodo), vulkanskih izbruhov ali tektonskega delovanja se material počasi tlači in položi čez trdno podlago.
Lahko ga sestavljajo glina, silikati, različni minerali, podzemna voda in organske molekule. Regolit na Zemlji se lahko razlikuje od dejstva, da je v bistvu odsoten do debeline več sto metrov. Lahko je tudi zelo mlada (v obliki pepela, aluvija ali kamnine lave, ki je bila pravkar odlagana) stara do sto milijonov let (regolit, ki izhaja iz predkambrijske dobe, se pojavlja v delih Avstralije).
Na Zemlji je prisotnost regolita eden pomembnih dejavnikov za večino življenja, saj lahko le malo rastlin raste na trdni kamnini ali znotraj nje, živali pa ne bi mogle zakopati ali zgraditi zavetja brez ohlapnega materiala. Regolith je pomemben tudi za človeka, saj se že od zore civilizacije uporablja v obliki blatnih opek, betona in keramike za gradnjo hiš, cest in drugih civilnih del.
Razlika v terminologiji med "zemljo" (aka umazanija, blato itd.) In "peskom" je v prisotnosti organskih materialov. V prvem je v izobilju in je tisto, kar ločuje regolit na Zemlji od večine drugih kopenskih okolij v našem Osončju.
Luna:
Površina Lune je prekrita s finim praškastim materialom, ki ga znanstveniki imenujejo "lunarni regolit". Skoraj celotna lunarna površina je prekrita z regolitom, podnožje pa je vidno le na stenah zelo strmih kraterjev.
Lunov regolit je nastajal več milijard let s stalnimi udarci meteorita na površino Lune. Znanstveniki ocenjujejo, da se lunarni regolit ponekod razprostira na 4-5 metrih, na starejših visokogorskih območjih pa celo globok kot 15 metrov.
Ko so bili načrti sestavljeni za misije Apollo, so bili nekateri znanstveniki zaskrbljeni, da bi bil lunarni regolit preveč lahek in prašnat, da bi podpiral težo lunarne zemlje. Namesto da bi pristali na površju, jih je skrbelo, da bi se zemeljska plošča le potopila vanj kot snežna cona.
Vendar so iztovarjanja robotskega vesoljskega plovila Surveyor pokazala, da so lunarne zemlje dovolj trdne, da podpirajo vesoljsko plovilo, astronavti pa so pozneje razložili, da se je Luna pod nogami počutila zelo trdno. Med pristankom Apolla so astronavti pogosto ugotovili, da je treba uporabiti kladivo, da bi vanj vtaknili orodje za vzorčenje jedra.
Ko so astronavti prišli na površje, so sporočili, da se je drobni lunski prah prilepil na njihove vesoljske obleke in nato posušil notranjost lunarne zemlje. Tudi astronavti so trdili, da jim je to prišlo v oči, zaradi česar so postali rdeči; in še huje, celo dobil jih je v pljuča, kar jim daje kašelj. Lunarni prah je zelo abraziven, zato so ga odkrili zaradi svoje sposobnosti obrabe oblek in elektronike.
Razlog za to je, ker je lunarni regolit oster in nazobčan. To je posledica dejstva, da Luna na njej nima ozračja ali tekoče vode in s tem tudi naravnega vremena. Ko so mikro-meteoroidi strmoglavili na površino in ustvarili vse delce, ni bilo nobenega postopka za obrabo njenih ostrih robov.
Izraz lunarna tla se pogosto uporablja kot zamenljiv z "lunarni regolit", vendar nekateri trdijo, da izraz "tla" ni pravilen, ker je opredeljen kot organska vsebnost. Vendar običajna uporaba med lunarnimi znanstveniki ponavadi to razlikovanje ne upošteva. Uporablja se tudi „lunarni prah“, vendar se v glavnem nanaša na še lepše materiale kot lunarna tla.
Medtem ko NASA dela na načrtih za pošiljanje ljudi na Luno v prihodnjih letih, se raziskovalci trudijo, da bi se naučili najboljše načine dela z lunarnim regolitom. Prihodnji kolonisti bi lahko minerali minerale, vodo in celo kisik iz lunarne zemlje in ga uporabljali tudi za izdelavo baz.
Mars:
Letalci in roverji, ki so jih na Mars poslali NASA, Rusi in ESA, so vrnili številne zanimive fotografije, na katerih je prikazana pokrajina, ki je prekrita z ogromnimi prostranstvi peska in prahu, pa tudi kamnin in balvanov.
Mars prah je v primerjavi z luninim regolitom zelo fin in v zraku ostane dovolj obešen, da nebu pordeči odtenek. Prah se občasno nabira v velikih prašnih nevihtah po vsem svetu, ki so zaradi zelo majhne gostote ozračja precej počasne.
Razlog, da je marsovski regolit toliko lepši kot tisti, ki ga najdemo na Luni, pripisujemo tekočim vodnim in rečnim dolinam, ki so nekoč pokrivale njegovo površino. Raziskovalci Marsa trenutno preučujejo, ali se marsovski regolit še vedno oblikuje tudi v današnji dobi.
Verjamejo, da velike količine vode in ogljikovega dioksida ostajajo zamrznjene znotraj regolita, kar bi bilo koristno, če in ko se bodo v naslednjih desetletjih izvajale misije posadke (in celo prizadevanja za kolonizacijo).
Marsova luna Deimos je prekrita tudi s slojem regolita, ki je ocenjen na 50 metrov (160 čevljev). Slike, ki jih je dal orbiter Viking 2, so potrdile njegovo višino z višine 30 km nad Lunovo površino.
Asteroidi in zunanji osončje:
Edini drugi planet v našem Osončju, za katerega je znano, da ima regolit, je Titan, največja luna Saturna. Površina je znana po obsežnih poljih sipin, čeprav natančen izvor le-teh ni znan. Nekateri znanstveniki menijo, da so to lahko majhni drobci vodnega ledu, ki jih je izbrskal Titanov tekoči metan, ali morda trdne organske snovi, ki so nastale v Titanovi atmosferi in so padale na površju.
Druga možnost je, da je za oblikovanje teh sipin, ki merijo nekaj sto metrov višine in se raztezajo na več sto kilometrov, odgovoren niz močnih preobratov vetra, ki se dvakrat pojavijo v enem Saturnovem letu (30 zemeljskih let). Trenutno znanstveniki na Zemlji še vedno niso prepričani, iz česa je sestavljen Titanov regolit.
Podatki, ki jih je vrnil penetrometer Huygens Probe, so pokazali, da je površina lahko glinena, vendar dolgotrajna analiza podatkov kaže, da so lahko sestavljeni iz peščenih ledenih zrn. Slike, ki jih je posnela sonda ob pristanku na mesečevo površino, prikazujejo ravno ravnino, pokrito z zaobljenimi kamenčki, ki so lahko narejene iz vodnega ledu, in nakazujejo, da se na njih premika tekočina.
Opazili so, da imajo asteroidi na svojih površinah tudi regolit. Ti so posledica meteoriodnih vplivov, ki so se zgodili v milijonih let, razpravili njihove površine in ustvarili prah in drobne delce, ki se prevažajo znotraj kraterjev.
Nasino vesoljsko plovilo NEAR Shoemaker je na površini asteroida 433 Eros ustvarilo dokaze o regolitu, ki ostajajo najboljše slike asteroidnega regolita do zdaj. Dodatne dokaze je zagotovila misija JAXA Hayabusa, ki je vrnila jasne slike regolita na asteroidu, za katerega se je mislilo, da je premajhen, da bi ga lahko zadrževal.
Slike, ki jih nudijo kamere optičnega, spektroskopskega in infrardečega daljinskega slikanja (OSIRIS) na krovu vesoljskega plovila Rosetta, so potrdile, da ima asteroid 21 Lutetia plast regolita v bližini svojega severnega pola, ki je videl, da priteka v večjih plazovih, povezanih z variacijami v asteriodov albedo.
Če ga želite razgraditi na kratko, kjer koli je skala, verjetno obstaja regolit. Ne glede na to, ali gre za veter vetra ali tekoče vode ali prisotnost meteorjev, ki vplivajo na površino, je dobro staromodno "umazanijo" mogoče najti skoraj kjerkoli v našem Osončju; in najverjetneje v vesolju onkraj ...
Napisali smo več člankov o Lunovem regolitu tukaj v vesoljski reviji. Tu je način, da bi astronavti lahko črpali vodo iz luninega regolita s preprostimi kuhinjskimi napravami in članek o NASA-in iskanju lunarja.
Želite kupiti nekaj simulatorja lunarnega regolita? Tu je spletno mesto, ki vam omogoča nakup. Ali želite biti rudar Lune? V tem lunarnem regolitu je veliko dobre kovine.
Lahko poslušate zelo zanimiv podcast o nastanku Lune iz astronomske zasedbe, Epizoda 17: Od kod je prišla Luna?
Referenca:
NASA
