Kad jūs staigājat pa mīkstu zemi, vai pamanāt, kā jūsu pēdas atstāj iespaidus? Varbūt jūs reizēm esat izsekojis mājā kādu brīvāku zemi savā pagalmā? Ko jūs redzētu, ja jūs uzņemtu dažas no šīm pēdām - ko mēs dēvējam par netīrumiem vai augsni - un izpētītu tās zem mikroskopa?
Būtībā jūs redzētu komponentus tā dēvētajā regolītā, kas ir putekļu, augsnes, šķelto iežu un citu šeit uz Zemes atrodamo materiālu daļiņu kolekcija. Bet interesanti, ka šo pašu pamatmateriālu var atrast arī citās sauszemes vidēs - ieskaitot Mēnesi, Marsu, citas planētas un pat asteroīdus.
Definīcija:
Termins regolīts attiecas uz jebkuru materiāla slāni, kas pārklāj cietu iežu, kas var būt putekļu, augsnes vai šķelto klinšu veidā. Vārds ir iegūts no divu grieķu vārdu - rhegos (kas nozīmē “sega”) un lithos (kas nozīmē “klints”) kombinācijas.
Zeme:
Uz Zemes regolīts izpaužas kā netīrumi, augsne, smiltis un citas sastāvdaļas, kas veidojas dabisko laikapstākļu un bioloģisko procesu rezultātā. Erozijas, aluviālo nogulumu (t.i., pārvietojoša ūdens nogulšņu smiltis), vulkānu izvirdumu vai tektoniskās aktivitātes kombinācijas dēļ materiāls tiek lēnām noslīpēts un izlikts virs cieta pamatieža.
To var veidot māli, silikāti, dažādi minerāli, gruntsūdeņi un organiskas molekulas. Regolith uz Zemes var atšķirties no būtības neesamības līdz simtiem metru biezai. Tā var būt arī ļoti jauna (pelnu, aluvija vai lavas ieža formā, kas tikko bija noglabāta) līdz simtiem miljonu gadu vecumam (regolīts, kas datēts ar Prekambrijas laikmetu, notiek Austrālijas daļās).
Uz Zemes regolīta klātbūtne ir viens no svarīgiem faktoriem lielākajai daļai dzīvības, jo tikai daži augi var augt uz cietas klints vai tās iekšienē, un dzīvnieki nespētu aprakt vai uzbūvēt patvērumu bez brīva materiāla. Regolith ir svarīgs arī cilvēkiem, jo kopš civilizācijas rītausmas (dubļu ķieģeļu, betona un keramikas veidā) to izmanto māju, ceļu un citu celtniecības darbu celtniecībai.
Atšķirība terminoloģijā starp “augsni” (zināmu kā netīrumiem, dubļiem utt.) Un “smiltīm” ir organisko materiālu klātbūtne. Pirmajā gadījumā tas pastāv pārpilnībā, un tas ir tas, kas atdala regolu uz Zemes no vairuma citu sauszemes vidi mūsu Saules sistēmā.
Mēness:
Mēness virsma ir pārklāta ar smalku pulverveida materiālu, ko zinātnieki to dēvē par “Mēness regolītu”. Gandrīz visu Mēness virsmu klāj regolīts, un pamatieži ir redzami tikai uz ļoti stāvu krāteru sienām.
Mēness regolīts tika izveidots miljardu gadu laikā ar pastāvīgu meteorīta iedarbību uz Mēness virsmu. Zinātnieki lēš, ka Mēness regolīts dažās vietās sniedzas 4–5 metrus un vecākajās augstienes apgabalos pat 15 metrus dziļi.
Kad tika izstrādāti plāni Apollo misijām, daži zinātnieki bija nobažījušies, ka Mēness regolīts būs pārāk viegls un pulverveida, lai atbalstītu Mēness piezemētāja svaru. Tā vietā, lai piezemētos uz zemes, viņi bija noraizējušies, ka krastmalājs vienkārši nogrims tajā kā sniega krastā.
Tomēr robotu Surveyor kosmosa kuģa veiktie nosēšanās parādīja, ka Mēness augsne ir pietiekami stingra, lai atbalstītu kosmosa kuģi, un astronauti vēlāk paskaidroja, ka Mēness virsma jutās ļoti stingra zem viņu kājām. Apollo nolaišanās laikā astronauti bieži uzskatīja par nepieciešamu izmantot āmuru, lai tajā ievietotu paraugu ņemšanas rīku.
Kad astronauti bija sasnieguši virsmu, viņi ziņoja, ka smalkie mēness putekļi pielīp pie viņu kosmosa un pēc tam noslaucīja Mēness zemējuma iekšpusi. Astronauti arī apgalvoja, ka tas nokļuvis viņu acīs, padarot tās sarkanas; un vēl ļaunāk, pat nokļuva viņu plaušās, radot viņiem klepu. Mēness putekļi ir ļoti abrazīvi, un tas ir atzīts par spēju noturēt kosmosa kostīmus un elektroniku.
Iemesls tam ir tas, ka Mēness regolīts ir ass un robains. Tas ir saistīts ar faktu, ka uz Mēness nav atmosfēras vai plūstoša ūdens uz tā, un līdz ar to nav dabisku laikapstākļu procesa. Kad mikrometeoroīdi iegrima virsmā un izveidoja visas daļiņas, tā aso malu nolietošanās nebija process.
Terminu Mēness augsne bieži lieto aizstāt ar “Mēness regolītu”, taču daži ir iebilduši, ka termins “augsne” nav pareizs, jo tas tiek definēts kā tāds, kam ir organiskais saturs. Tomēr mēness zinātnieku standarta lietošanai ir tendence ignorēt šo atšķirību. Tiek izmantoti arī “Mēness putekļi”, taču galvenokārt tie attiecas uz vēl smalkākiem materiāliem nekā Mēness augsne.
Tā kā NASA strādā pie plāniem, kā tuvākajos gados sūtīt cilvēkus atpakaļ uz Mēnesi, pētnieki strādā, lai uzzinātu labākos veidus, kā strādāt ar Mēness regolītu. Topošie kolonisti varētu izvadīt minerālus, ūdeni un pat skābekli no Mēness augsnes un izmantot to arī bāzu ražošanai.
Marss:
Slīpmašīnas un apvidus, kurus NASA, krievi un EKA ir nosūtījuši uz Marsu, ir iesūtījuši daudz interesantu fotogrāfiju, parādot ainavu, kas klāta ar plašu smilšu un putekļu klāstu, kā arī klintīm un laukakmeņiem.
Salīdzinājumā ar Mēness regolītu, Marsa putekļi ir ļoti smalki, un atmosfērā tie paliek pietiekoši suspendēti, lai debesīm sniegtu sarkanīgu nokrāsu. Putekļus ik pa laikam uzņem plašās planētas mēroga putekļu vētrās, kas ir diezgan lēnas ļoti zemā atmosfēras blīvuma dēļ.
Iemesls, kāpēc Marsa regolīts ir tik smalks nekā tas, kas atrodams uz Mēness, tiek attiecināts uz plūstošo ūdeni un upju ielejām, kas kādreiz sedza tās virsmu. Marsa pētnieki šobrīd pēta, vai arī Marsa regolīts joprojām tiek veidots pašreizējā laikmetā.
Tiek uzskatīts, ka liels daudzums ūdens un oglekļa dioksīda ledu paliek sasaluši regolītā, kas būtu noderīgi, ja un kad nākamajās desmitgadēs notiktu apkalpotas misijas (un pat kolonizācijas centieni).
Deimos Marsa mēness ir arī pārklāts ar regolīta slāni, kas tiek lēsta 50 metrus (160 pēdas) bieza. Orbitera Viking 2 sniegtie attēli apstiprināja tā klātbūtni no 30 km (19 jūdzes) augstuma virs Mēness virsmas.
Asteroīdi un ārējā saules sistēma:
Vienīgā planēta mūsu Saules sistēmā, kurai, kā zināms, ir regolīts, ir Titāns, Saturna lielākais mēness. Virsma ir pazīstama ar plašajiem kāpu laukiem, lai gan precīza to izcelsme nav zināma. Daži zinātnieki ir ierosinājuši, ka tie varētu būt nelieli Titāna šķidrā metāna izdalītie ūdens ledus fragmenti vai, iespējams, makrodaļiņu organiskās vielas, kas veidojušās Titāna atmosfērā un nokļuvušas virs zemes.
Vēl viena iespēja ir tāda, ka virkne spēcīgu vēja apgriezienu, kas notiek divas reizes viena Saturna gada laikā (30 Zemes gadi), ir atbildīgi par šo kāpu veidošanos, kas ir vairāku simtu metru augstumā un stiepjas simtiem kilometru garumā. Pašlaik Zemes zinātnieki joprojām nav pārliecināti, no kā sastāv Titāna regolīts.
Dati, kas tika atgriezti pēc Huygens Probe penetrometra, liecināja, ka virsma var būt līdzīga mālam, taču ilgstoša datu analīze liecina, ka tā var sastāvēt no smiltīm līdzīgiem ledus graudiem. Zondē uzņemtie attēli, nolaižoties uz mēness virsmas, parāda līdzenu līdzenumu, kas pārklāts ar noapaļotiem oļiem, kuri var būt izgatavoti no ūdens ledus, un liek domāt, ka uz tiem pārvietojas šķidrumi.
Ir novērots, ka asteroīdiem ir regolīts arī uz to virsmām. Tie ir meteoriodu triecienu rezultāts, kas noticis miljonu gadu laikā, pulverizējot to virsmas un veidojot putekļus un sīkas daļiņas, kuras tiek pārnestas krāteros.
NASA kosmosa kuģis NEAR Shoemaker ieguva pierādījumus par regolītu uz asteroīda 433 Eros virsmas, kas joprojām ir labākie asteroīda regolīta attēli līdz šim. Papildu pierādījumus ir sniegusi JAXA misija Hayabusa, kas atdeva skaidrus regolīta attēlus asteroīdā, kas, domājams, bija par mazu, lai turētos pie tā.
Attēli, ko nodrošina optiskās, spektroskopiskās un infrasarkanās tālvadības attēlveidošanas sistēmas (OSIRIS) kameras uz kosmosa kuģa Rosetta, apstiprināja, ka asteroīdam 21 Lutetia netālu no tā ziemeļpola ir izveidojies regolīta slānis, kas bija redzams plūst lielākos zemes nogruvumos, kas saistīti ar atšķirībām asterioda albedo.
Lai to īsi sadalītu, visur, kur ir klints, iespējams, būs regolīts. Neatkarīgi no tā, vai tas ir vēja vai tekoša ūdens produkts, vai meteorītu klātbūtne ietekmē virsmu, vecmodīgus “netīrumus” var atrast gandrīz jebkur mūsu Saules sistēmā; un visdrīzāk visumā ārpus…
Mēs esam sagatavojuši vairākus rakstus par Mēness regolītu šeit Space Magazine. Šis ir veids, kā astronauti varētu iegūt ūdeni no Mēness regolīta ar vienkāršām virtuves ierīcēm, kā arī raksts par NASA meklēto Mēness meklētāju.
Vai vēlaties iegādāties kādu Mēness regolīta aizstājēju? Šī ir vietne, kas ļauj jums to iegādāties. Vai vēlaties būt Mēness kalnračs? Tajā Mēness regolītā ir daudz laba metāla.
Jūs varat noklausīties ļoti interesantu Podcast epizodi par Mēness veidošanos no astronomijas cast, epizode 17: no kurienes nāk Mēness?
Atsauce:
NASA
