Когда вы гуляете по мягкой земле, замечаете ли вы, как ваши ноги оставляют впечатления? Возможно, вы случайно отследили часть более слабой земли во дворе дома? Если бы вы взяли некоторые из этих следов - то, что мы называем грязью или почвой - и исследовали их под микроскопом, что бы вы увидели?
По сути, вы увидите компоненты так называемого реголита, представляющего собой совокупность частиц пыли, почвы, разбитой породы и других материалов, найденных здесь на Земле. Но что интересно, этот же основной материал можно найти и в других земных средах - в том числе на Луне, Марсе, других планетах и даже астероидах.
Определение:
Термин реголит относится к любому слою материала, покрывающего твердую породу, который может иметь форму пыли, почвы или разбитой породы. Слово происходит от сочетания двух греческих слов - rhegos (что означает «одеяло») и lithos (что означает «камень»).
Земля:
На Земле реголит принимает форму грязи, почвы, песка и других компонентов, которые образуются в результате естественного выветривания и биологических процессов. Из-за сочетания эрозии, аллювиальных отложений (то есть, отложения воды, откладывающих песок), извержений вулканов или тектонической активности материал медленно измельчается и выкладывается поверх твердой породы.
Он может состоять из глин, силикатов, различных минералов, подземных вод и органических молекул. Реголит на Земле может варьироваться от отсутствия до сотен метров. Он также может быть очень молодым (в виде пепла, аллювия или лавовой породы, который только что осел) до сотен миллионов лет (реголиты, датируемые докембрийским возрастом, встречаются в некоторых частях Австралии).
На Земле присутствие реголита является одним из важных факторов для большей части жизни, так как немногие растения могут расти на твердой скале или внутри нее, и животные не смогут прятаться или строить укрытие без рыхлого материала. Реголит также важен для людей, поскольку он использовался еще на заре цивилизации (в форме глиняного кирпича, бетона и керамики) для строительства домов, дорог и других строительных работ.
Разница в терминологии между «почвой» (ака. Грязью, грязью и т. Д.) И «песком» заключается в наличии органических материалов. В первом он существует в изобилии и является тем, что отделяет реголит на Земле от большинства других земных сред в нашей Солнечной системе.
Луна:
Поверхность Луны покрыта мелким порошкообразным материалом, который ученые называют его «лунным реголитом». Почти вся лунная поверхность покрыта реголитом, а коренная порода видна только на стенах очень крутых кратеров.
Лунный реголит формировался в течение миллиардов лет постоянными воздействиями метеоритов на поверхность Луны. По оценкам ученых, в некоторых местах лунный реголит простирается на 4-5 метров, а в старых высокогорных районах даже на 15 метров.
Когда планы были составлены для миссий Аполлона, некоторые ученые были обеспокоены тем, что лунный реголит будет слишком легким и рыхлым, чтобы выдержать вес лунного корабля. Вместо того, чтобы приземлиться на поверхность, они волновались, что спускаемый аппарат просто упадет в него, как сугроб.
Однако приземления, выполненные роботизированным космическим кораблем Surveyor, показали, что лунная почва была достаточно твердой, чтобы поддерживать космический корабль, и астронавты позже объяснили, что поверхность Луны чувствовала себя очень твердой под их ногами. Во время приземления Аполлона астронавты часто считали необходимым использовать молоток, чтобы вбить в него инструмент для отбора проб керна.
Как только астронавты достигли поверхности, они сообщили, что мелкая лунная пыль прилипла к их скафандрам, а затем вычистила внутреннюю часть лунного корабля. Астронавты также утверждали, что это попало им в глаза, заставляя их покраснеть; и даже хуже, даже попал в легкие, кашляя. Лунная пыль очень абразивна и известна своей способностью изнашивать скафандры и электронику.
Причина этого в том, что лунный реголит острый и зазубренный. Это связано с тем, что на Луне нет атмосферы или проточной воды, и, следовательно, нет естественного процесса выветривания. Когда микрометеориты врезались в поверхность и создали все частицы, не было никакого процесса для изнашивания ее острых краев.
Термин «лунная почва» часто используется взаимозаменяемо с «лунным реголитом», но некоторые утверждают, что термин «почва» не является правильным, поскольку он определяется как имеющий органическое содержание. Однако стандартное использование среди лунных ученых имеет тенденцию игнорировать это различие. «Лунная пыль» также используется, но главным образом для обозначения даже более тонких материалов, чем лунная почва.
Поскольку НАСА работает над планами по отправке людей на Луну в ближайшие годы, исследователи работают над изучением лучших способов работы с лунным реголитом. Будущие колонисты могут добывать минералы, воду и даже кислород из лунного грунта, а также использовать его для изготовления оснований.
Марс:
Лендеры и вездеходы, которые были отправлены на Марс НАСА, русскими и ЕКА, принесли много интересных фотографий, на которых изображен пейзаж, покрытый огромными просторами из песка и пыли, а также камней и валунов.
По сравнению с лунным реголитом марсианская пыль очень мелкая и в атмосфере остается достаточно взвешенной, чтобы придать небу красноватый оттенок. Пыль иногда собирается в огромных пылевых бурях по всей планете, которые довольно медленные из-за очень низкой плотности атмосферы.
Причина, по которой марсианский реголит намного тоньше, чем на Луне, связана с проточной водой и речными долинами, которые когда-то покрывали его поверхность. Исследователи Марса в настоящее время изучают, формируется ли марсианский реголит и в нынешнюю эпоху.
Считается, что большие количества воды и льда углекислого газа остаются замороженными в пределах реголита, что будет полезно, если и когда пилотируемые миссии (и даже усилия по колонизации) будут иметь место в ближайшие десятилетия.
Марс Луны Деймоса также покрыт слоем реголита, толщина которого оценивается в 50 метров (160 футов). Изображения, предоставленные орбитальным аппаратом «Викинг-2», подтвердили его присутствие с высоты 30 км (19 миль) над поверхностью Луны.
Астероиды и Внешняя Солнечная Система:
Единственная другая планета в нашей Солнечной системе, которая, как известно, имеет реголит, - это Титан, самая большая луна Сатурна. Поверхность известна своими обширными полями дюн, хотя точное их происхождение неизвестно. Некоторые ученые предположили, что это могут быть небольшие фрагменты водяного льда, разрушенного жидким метаном Титана, или, возможно, частицы органических веществ, которые образовались в атмосфере Титана и выпали на поверхность.
Другая возможность состоит в том, что серия мощных переворотов ветра, которые происходят дважды в течение одного года Сатурна (30 земных лет), ответственны за формирование этих дюн, которые достигают нескольких сотен метров в высоту и простираются на сотни километров. В настоящее время ученые Земли все еще не уверены, из чего состоит реголит Титана.
Данные, полученные с помощью пенетрометра Huygens Probe, показали, что поверхность может быть глиноподобной, но многолетний анализ данных показал, что она может состоять из песчаных зерен льда. Изображения, полученные зондом при приземлении на поверхность Луны, показывают плоскую равнину, покрытую округлой галькой, которая может быть сделана из водяного льда, и показывают воздействие движущихся жидкостей на них.
У астероидов, как было замечено, есть реголит на их поверхностях также. Они являются результатом метеорологических воздействий, которые имели место в течение миллионов лет, распыляя их поверхности и создавая пыль и крошечные частицы, которые переносятся внутри кратеров.
Космический корабль NASA NEAR Shoemaker показал наличие реголита на поверхности астероида 433 Эрос, который до сих пор остается лучшим изображением астероида реголита. Дополнительные доказательства были предоставлены миссией JAXA в Хаябусе, которая дала четкие изображения реголита на астероиде, который считался слишком маленьким, чтобы удержать его.
Изображения, предоставленные камерами Оптической, Спектроскопической и Инфракрасной систем дистанционного зондирования (OSIRIS) на борту космического корабля «Розетта», подтвердили, что астероид 21 Лютеция имеет слой реголита около своего северного полюса, который, как было замечено, течет в крупных оползнях, связанных с изменениями в альбедо астероида.
Чтобы кратко его сломать, везде, где есть камни, скорее всего, будет реголит. Является ли это продуктом ветра или текущей воды, или наличием метеоров, воздействующих на поверхность, добрую старомодную «грязь» можно найти практически где угодно в нашей Солнечной системе; и, скорее всего, во вселенной за ее пределами ...
Мы сделали несколько статей о реголите Луны здесь, в журнале Space. Вот способ, которым астронавты могли бы извлекать воду из лунного реголита с помощью простых кухонных приборов, и статья о поиске лунного экскаватора в НАСА.
Хотите купить симулятор лунного реголита? Вот сайт, который позволяет вам купить его. Вы хотите стать шахтером Луны? В этом лунном реголите много хорошего металла.
Вы можете прослушать очень интересный подкаст о формировании Луны из Астрономического каста, Серия 17: Откуда взялась Луна?
Ссылка:
НАСА
