Kui kõnnite pehmel pinnal, märkate, kuidas teie jalad jätavad mulje? Võib-olla olete aeg-ajalt jälginud mõnda oma hoovi lõtvamat maad majja? Mida te näeksite, kui võtaksite mõned neist jälgedest - mida me nimetame mustuseks või pinnaseks - ja uuriksime neid mikroskoobi all?
Põhimõtteliselt näeksite regolitina tuntud komponente, mis on tolmu, pinnase, purustatud kivimi ja muude siin Maa peal leiduvate materjalide osakeste kogum. Kuid huvitaval kombel võib seda sama põhimaterjali leida ka teistes maapealsetes keskkondades - sealhulgas Kuul, Marsil, muudel planeetidel ja isegi asteroididel.
Definitsioon:
Mõiste "regoliit" tähistab mis tahes materjali kihti, mis katab tahket kivimit, mis võib olla tolmu, pinnase või purustatud kivimi kujul. Sõna on tuletatud kahe kreeka sõna - rhegos (mis tähendab "tekk") ja litos (mis tähendab "rock") kombinatsioonist.
Maa:
Maal on regoliit mustuse, pinnase, liiva ja muude komponentide kujul, mis moodustuvad looduslike ilmastikuolude ja bioloogiliste protsesside tagajärjel. Erosiooni, ujuvate ladestuste (st liikuvat vett liivav), vulkaanipursete või tektoonilise aktiivsuse kombinatsiooni tõttu jahvatatakse materjal aeglaselt ja asetatakse tahke aluspõhja kohale.
See võib koosneda savidest, silikaatidest, mitmesugustest mineraalidest, põhjaveest ja orgaanilistest molekulidest. Regolith Maa peal võib varieeruda olemuselt puudumisest kuni sadade meetrite paksuseni. See võib olla ka sadade miljonite aastate vanune (tuha, alluviumi või laavakivimaterjali kujul, mis oli just ladestatud) (Prekambri ajastust pärinev regoliit võib toimuda Austraalia osades).
Maal on regoliidi olemasolu enamiku elu olulisteks teguriteks, kuna tahkel kivimil või selle sees võivad kasvada vähesed taimed ja loomad ei saaks ilma lahtise materjalita matta ega peavarju rajada. Regolith on oluline ka inimeste jaoks, kuna seda on tsivilisatsiooni algusest saadik (mudatelliste, betooni ja keraamika kujul) kasutatud majade, teede ja muude ehitustööde ehitamiseks.
Erinevused termini “pinnas” (teise nimega mustus, muda jne) ja “liiv” vahel on orgaaniliste materjalide olemasolu. Esimeses eksisteerib see külluses ja just see eraldab Maal paiknevat regoliiti enamikust teistest meie Päikesesüsteemi maapealsest keskkonnast.
Kuu:
Kuu pind on kaetud peene pulbrilise materjaliga, mida teadlased nimetavad sellele „Kuu regoliitiks“. Peaaegu kogu Kuu pind on kaetud regoliidiga ja aluspõhjakivi on nähtav ainult väga järskude kraatrite seintel.
Kuu regoliit loodi miljardite aastate jooksul meteoriidi pidevate mõjude tagajärjel Kuu pinnale. Teadlaste hinnangul ulatub Kuu regooliit mõnes kohas 4–5 meetrini ja vanematel mägismaadel isegi 15 meetrini.
Kui Apollo missioonide plaanid kokku pandi, olid mõned teadlased mures, et Kuu regoliit on liiga kerge ja pulbriline, et toetada Kuu maanduri raskust. Selle asemel, et maapinnale maanduda, muretsesid nad, et maandur vajub sinna lihtsalt alla nagu lumepall.
Robot Surveyor kosmoselaeva maandumised näitasid aga, et Kuu pinnas oli piisavalt tugev, et kosmoselaeva toetada, ning astronaudid selgitasid hiljem, et Kuu pind tundus nende jalgade all väga kindlalt. Apollo maandumiste ajal leidsid astronaudid sageli, et tuuma proovivõtmise tööriista sinna juhtimiseks on vaja kasutada haamerit.
Kui astronaudid jõudsid pinnale, teatasid nad, et peent kuutolm kleepus nende kosmoseülikondadesse ja tolmutas seejärel Kuu maanduri sisemuse. Samuti väitsid astronaudid, et see sattus neile silma, muutes nad punaseks; ja mis veelgi hullem, sattus isegi kopsudesse, tekitades neile köha. Kuutolm on väga abrasiivne ja seda on tunnustatud võime eest kanda kosmoseülikondi ja elektroonikat.
Selle põhjuseks on asjaolu, et Kuu regoliit on terav ja sakiline. See on tingitud asjaolust, et Kuul pole atmosfääri ega sellel voolavat vett ning seetõttu pole ka looduslikku ilmastikuprotsessi. Kui mikro-meteoroidid tungisid pinna sisse ja moodustasid kõik osakesed, polnud selle teravate servade kandmiseks mingit protsessi.
Mõistet Kuu pinnas kasutatakse sageli vaheldumisi mõistega „Kuu regoliit”, kuid mõned on väitnud, et mõiste „pinnas” pole õige, kuna see on määratletud kui orgaanilise aine sisaldus. Kuu teadlaste tavakasutus kipub seda vahet siiski eirama. Kasutatakse ka “Kuu tolmu”, kuid peamiselt viitab see isegi peenematele materjalidele kui Kuu pinnas.
Kuna NASA töötab välja kavas saata inimesed lähiaastatel tagasi Kuule, töötavad teadlased selle nimel, et õppida parimaid viise, kuidas töötada Kuu regoliidiga. Tulevased kolonistid võiksid mineraalid, vee ja isegi hapniku kaevandada Kuu pinnasest ning kasutada seda ka aluste tootmiseks.
Marss:
NASA, venelaste ja ESA poolt Marsile saadetud maandurid ja radarid on esitanud palju huvitavaid fotosid, millel on kujutatud maastikku, mida katavad suured liiva- ja tolmulained, samuti kivid ja rändrahnud.
Kuu regoliidiga võrreldes on Marsi tolm väga peen ja atmosfääris heljub piisavalt, et anda taevale punakas toon. Aeg-ajalt kogutakse tolmu ulatuslike planeeditolmude korral, mis on atmosfääri väga väikese tiheduse tõttu üsna aeglased.
Põhjus, miks Marsi regoliit on Kuu omast nii palju peenem, on tingitud voolavast veest ja jõeorgudest, mis kunagi selle pinda kattis. Marsi teadlased uurivad praegu, kas ka marsi regoliiti alles kujundatakse praegusel ajal.
Arvatakse, et suures koguses vett ja süsinikdioksiidijäätmeid jääb regoliidi sees külmunuks, mis oleks kasulik siis, kui ja järgmistel kümnenditel toimuvad mehitatud missioonid (ja isegi koloniseerimispüüdlused).
Deimose Marsi kuud katab ka regoliitkiht, mille paksus on hinnanguliselt 50 meetrit (160 jalga). Orbiidri Viking 2 pakutavad pildid kinnitasid selle olemasolu 30 km (19 miili) kõrguselt Kuu pinnast.
Asteroidid ja välimine päikesesüsteem:
Ainus teine planeet meie Päikesesüsteemis, millel teadaolevalt on regoliit, on Titan, Saturni suurim kuu. Pind on tuntud ulatuslike luideväljade poolest, kuigi nende täpset päritolu pole teada. Mõned teadlased on väitnud, et need võivad olla Titani vedela metaani poolt erodeerunud väikesed vesijää killud või võib-olla tahkete osakeste orgaanilised ained, mis tekkisid Titani atmosfääris ja pinnale sadas.
Teine võimalus on see, et mitu Saturni aasta (30 Maa-aastat) kaks korda toimuvat võimast tuule tagasipööramist on vastutav nende luidete moodustamise eest, mis mõõdavad mitmesaja meetrit kõrge ja ulatuvad sadade kilomeetriteni. Maateadlased pole praegu veel kindlad, millest Titani regoliit koosneb.
Huygens Probe'i penetromeetri tagastatud andmed näitasid, et pind võib olla savine, kuid andmete pikaajaline analüüs on näidanud, et see võib koosneda liivataolistest jääterastest. Kuu pinnale maandumisel proovivõtturi tehtud kujutised näitavad ümardatud veeristega kaetud tasast tasast tasapinda, mis võib olla valmistatud vesijääst, ja viitavad liikuvate vedelike toimimisele nendel.
On täheldatud, et asteroididel on regolith ka nende pindadel. Need on miljonite aastate jooksul toimunud ilmastikumõjude tagajärjed, mis peenestavad nende pinnad ja tekitavad kraatritesse kanduvaid tolmu ja pisikesi osakesi.
NASA NEAR Shoemakeri kosmoseaparaat esitas asteroidi 433 Eros pinnal regoliidi tõestusmaterjali, mis on siiani parimad pildid asteroidi regoliidist. Lisatõendeid on andnud JAXA missioon Hayabusa, mis tagas selgeid pilte regoliidist asteroidil, mis arvati olevat selle hoidmiseks liiga väike.
Kosmoseaparaadi Rosetta pardal asuvate optiliste, spektroskoopiliste ja infrapuna kaugpildisüsteemi (OSIRIS) kaamerate pakutavad pildid kinnitasid, et asteroidi 21 Lutetia põhjapolatsiooni lähedal on regoliitkiht, mida nähti voolavat suuremates maalihketes, mis on seotud muutustega asteriodi albedo.
Selle lühikeseks jagunemiseks kõikjal, kus on kivimit, on tõenäoliselt regoliit. Ükskõik, kas see on tuule või voolava vee toode või pinnale mõjuvate meteooride olemasolu, võib vanaaegseid vanaaegseid mustusi leida peaaegu igast meie päikesesüsteemist; ja tõenäoliselt universumis kaugemal ...
Oleme siin ajakirjas Space Magazine teinud mitu artiklit Kuu regoliidi kohta. Siin on üks viis, kuidas astronaudid võiksid lihtsa köögitehnikaga vett hankida kuukujulisest regioonist, ning artikkel NASA otsimisest kuukaevaja kohta.
Kas soovite osta mõnda Kuu regoliidi mudelainet? Siin on sait, mis võimaldab teil seda osta. Kas soovite olla Kuu kaevandaja? Selles Kuu regoliitis on palju head metalli.
Astronoomiaosast, Episood 17: Kust Kuu tuli, saate kuulata väga huvitavat kuupaiga teemalist netisaadet
Viide:
NASA
