Коли ви гуляєте по м'якій землі, чи помічаєте ви, як ваші ноги залишають враження? Можливо, ви вдруге простежили частину розпущеної землі у вашому дворі? Якби ви зібрали деякі з цих слідів - те, що ми називаємо брудом чи ґрунтом - і вивчили їх під мікроскопом, що б ви побачили?
По суті, ви б бачили компоненти того, що відомо як реголіт, це сукупність частинок пилу, ґрунту, розбитої скелі та інших матеріалів, знайдених тут, на Землі. Але що цікаво, цей самий основний матеріал можна знайти і в інших земних середовищах - включаючи Місяць, Марс, інші планети і навіть астероїди.
Визначення:
Термін реголіт відноситься до будь-якого шару матеріалу, що покриває тверду породу, який може надходити у вигляді пилу, ґрунту або розбитої породи. Слово походить від поєднання двох грецьких слів - регос (що означає «ковдра») і літос (що означає «скеля»).
Земля:
На Землі реголіт набуває форми бруду, ґрунту, піску та інших компонентів, які утворюються в результаті природного вивітрювання та біологічних процесів. Завдяки поєднанню ерозії, алювіальних відкладень (тобто піску, що відкладає воду, що випадає), вулканічних вивержень або тектонічної активності матеріал повільно грунтується і викладається на тверду основу.
Він може складатися з глин, силікатів, різних мінералів, підземних вод та органічних молекул. Реголіт на Землі може відрізнятися від того, що він фактично відсутній до товщини сотень метрів. Її також можуть бути дуже молодими (у вигляді попелу, алювію чи породи лави, що щойно були нанесені) до сотень мільйонів років (реголіт, що датується докембрійським віком, зустрічається в частинах Австралії).
На Землі наявність реголіту є одним з важливих факторів для більшості життя, оскільки мало рослин може рости на твердій скелі або в межах неї, і тварини не зможуть закопати або побудувати укриття без сипучих матеріалів. Реголіт також важливий для людських істот, оскільки його використовували з самого світанку цивілізації (у вигляді брудної цегли, бетону та кераміки) для будівництва будинків, доріг та інших будівельних робіт.
Різниця в термінології між "грунтом" (ака. Бруд, грязь тощо) і "піском" полягає в наявності органічних матеріалів. У першому воно існує в достатку, і це те, що відокремлює реголіт на Землі від більшості інших наземних середовищ нашої Сонячної системи.
Місяць:
Поверхня Місяця вкрита дрібним порошкоподібним матеріалом, який вчені називають це "місячним реголітом". Майже вся місячна поверхня покрита реголітом, а підніжжя видно лише на стінах дуже крутих кратерів.
Місячний реголіт формувався протягом мільярдів років постійними ударами метеориту на поверхню Місяця. Вчені підрахували, що місячний реголіт простягається вниз на 4-5 метрів і навіть на глибині 15 метрів у старих районах нагір'я.
Коли були складені плани для місій "Аполлон", деякі вчені були стурбовані тим, що місячний реголіт буде занадто легким і порошкоподібним, щоб підтримувати вагу місячного десанту. Замість того, щоб висаджуватися на поверхню, вони переживали, що земля може просто зануритися в неї, як сніговий берег.
Однак посадки, виконані робототехнічним космічним кораблем Surveyor, показали, що місячний ґрунт був досить міцним, щоб підтримувати космічний апарат, а пізніше астронавти пояснили, що поверхня Місяця відчувала себе дуже твердою під їхніми ногами. Під час посадки Аполлона космонавти часто вважали за потрібне використовувати молоток для введення в нього основного інструменту для відбору проб.
Як тільки космонавти вийшли на поверхню, вони повідомили, що дрібний місячний пил застряг у їхніх скафандрах, а потім забруднив внутрішню частину місячної посадки. Астронавти також стверджували, що це потрапило їм в очі, зробивши їх червоними; і ще гірше, навіть потрапив у легені, даючи їм кашель. Місячний пил дуже абразивний і відзначався своєю здатністю зношувати скафандри та електроніку.
Причина цього в тому, що місячний реголіт гострий і нерівний. Це пов’язано з тим, що на Місяці немає атмосфери або стікає по ній води, а отже, немає природного процесу вивітрювання. Коли мікрометеороїди вирвалися на поверхню і створили всі частинки, не було ніякого процесу знос її гострих країв.
Термін "місячний ґрунт" часто вживається взаємозамінно з "місячним реголітом", але деякі стверджують, що термін "ґрунт" є невірним, оскільки він визначається як вміст органіки. Однак стандартне використання серед місячних вчених, як правило, ігнорує цю відмінність. Також використовується "місячний пил", але в основному для позначення ще більш тонких матеріалів, ніж місячний грунт.
Оскільки NASA працює над планами повернення людей на Місяць у найближчі роки, дослідники працюють над тим, щоб вивчити найкращі способи роботи з місячним реголітом. Майбутні колоністи можуть видобувати мінеральні речовини, воду та навіть кисень із місячного ґрунту, а також використовувати його для виготовлення баз.
Марс:
Землі та мотори, які НАСА відправили на Марс, росіяни та ЄКА повернули безліч цікавих фотографій, на яких зображений пейзаж, покритий величезними просторами піску та пилу, а також скелями та валунами.
Порівняно з місячним реголітом, пил Марса дуже тонкий і достатньо залишається підвішеним в атмосфері, щоб надати небі червонуватого відтінку. Пил час від часу збирається в широких пилових бурях по всій планеті, які є досить повільними через дуже низьку щільність атмосфери.
Причина, по якій марсіанський реголіт настільки тонший, ніж той, що знайдений на Місяці, пояснюється проточною водою та долинами річок, які колись покривали її поверхню. В даний час дослідники Марса вивчають, чи все ще формується марсіанський реголіт в сучасній епосі.
Вважається, що велика кількість води та діоксиду вуглецю залишається замороженою в межах реголіту, що було б корисно, якщо та коли відбуватимуться пілотовані місії (і навіть зусилля колонізації) у найближчі десятиліття.
Марсовий місяць Деймоса також покритий шаром реголіту, який, за оцінками, товщиною 50 метрів. Зображення, надані орбітером Viking 2, підтвердили його наявність з висоти 30 км над поверхнею Місяця.
Астероїди та зовнішня Сонячна система:
Єдина інша планета нашої Сонячної системи, яка, як відомо, має реголіт, - Титан, найбільший місяць Сатурна. Поверхня відома своїми великими полями дюн, хоча точне походження їх невідоме. Деякі вчені припускають, що це можуть бути невеликі фрагменти водного льоду, розмитого рідким метаном Титану, або, можливо, твердими органічними речовинами, що утворилися в атмосфері Титану і дощили на поверхні.
Інша можливість полягає в тому, що ряд потужних перетворень вітру, які відбуваються двічі протягом одного Сатурнового року (30 земних років), є відповідальним за формування цих дюн, які вимірюють кілька сотень метрів у висоту і тягнуться на сотні кілометрів. В даний час вчені Землі ще не впевнені, з чого складається реголіт Титана.
Дані, повернені пенетрометром Гюйгенса, показали, що поверхня може бути схожою на глину, але тривалий аналіз даних дозволяє припустити, що вона може складатися з піщаних крижаних зерен. На знімках, зроблених зондом при посадці на поверхню Місяця, зображено плоску рівнину, вкриту круглими камінчиками, яка може бути зроблена з водяного льоду, і підказує дію переміщення рідин на них.
Було помічено, що астероїди також мають на своїх поверхнях реголіт. Вони є результатом метеоріозних впливів, які мали місце протягом мільйонів років, розмелюючи їх поверхні і створюючи пил і крихітні частинки, що переносяться всередині кратерів.
Космічний корабель "NEAR Shoemaker" NASA представив докази реголіту на поверхні астероїда 433 Eros, який залишається найкращим зображенням астероїдного реголіту на сьогоднішній день. Додаткові докази надала місія JAXA Hayabusa, яка повернула чіткі зображення реголіту на астероїді, який вважався занадто малим, щоб утримати його.
Зображення, представлені камерами оптичної, спектроскопічної та інфрачервоної віддаленої візуалізації (OSIRIS) на борту космічного корабля Rosetta, підтвердили, що астероїд 21 Lutetia має шар реголіту біля свого північного полюса, який, як видно, протікає у великих зсувах, пов'язаних з коливаннями альбедо зірочки.
Щоб розбити його лаконічно, де б не було скелі, ймовірно, є реголіт. Незалежно від того, чи це продукт вітру, потоку води, чи наявність метеорів, що впливають на поверхню, старомодний «бруд» можна знайти майже де завгодно в нашій Сонячній системі; і, швидше за все, у Всесвіті поза ...
Ми написали кілька статей про реголіт Місяця тут у космічному журналі. Ось спосіб астронавтам вдасться витягти воду з місячного реголіту за допомогою простих кухонних приладів, а також стаття про пошук NASA щодо місячного копача.
Хочете придбати симулятор місячного реголіту? Ось веб-сайт, який дозволяє купувати його. Ви хочете бути шахтарем Місяця? У цьому місячному реголіті багато хорошого металу.
Ви можете послухати дуже цікавий подкаст про утворення Місяця з ролі астрономії, Епізод 17: Звідки взявся Місяць?
Довідка:
НАСА
