Kada hodate po mekom tlu, primjećujete li kako vaša stopala ostavljaju dojmove? Možda ste povremeno ušli u kuću neke rastresite zemlje u svom dvorištu? Kad biste pokupili neke od ovih tragova – ono što nazivamo prljavštinom ili tlom – i ispitali ih pod mikroskopom, što biste vidjeli?
U suštini, vidjeli biste komponente onoga što je poznato kao regolit, a to je skup čestica prašine, tla, slomljenih stijena i drugih materijala koji se nalaze ovdje na Zemlji. Ali zanimljivo je da se isti osnovni materijal može naći i u drugim zemaljskim okruženjima - uključujući Mjesec, Mars, druge planete, pa čak i asteroide.
Definicija:
Pojam regolit odnosi se na bilo koji sloj materijala koji prekriva čvrstu stijenu, a koja može biti u obliku prašine, zemlje ili slomljenog kamena. Riječ je izvedena iz kombinacije dviju grčkih riječi - rhegos (što znači 'pokrivač') i lithos (što znači 'stijena'.
Zemlja:
Na Zemlji, regolit poprima oblik prljavštine, tla, pijeska i drugih komponenti koje nastaju kao rezultat prirodnih vremenskih i bioloških procesa. Zbog kombinacije erozije, aluvijalnih naslaga (tj. pomicanja pijeska koji odlaže vodu), vulkanskih erupcija ili tektonske aktivnosti, materijal se polako melje i polaže preko čvrste stijene.
Slika planine Magnet u središnjem kratonu Yilgarn u zapadnoj Australiji, koja datira iz pretkambrijske ere. Zasluge: geomorphologie.revues.org
Može se sastojati od gline, silikata, raznih minerala, podzemnih voda i organskih molekula. Regolit na Zemlji može varirati od toga da ga u biti nema do debljine stotina metara. Također može biti vrlo mlad (u obliku pepela, aluvija ili kamena lave koji je upravo nataložen) do stotina milijuna godina star (regolit koji datira iz pretkambrijskog doba javlja se u dijelovima Australije).
Na Zemlji je prisutnost regolita jedan od važnih čimbenika za većinu života, budući da malo biljaka može rasti na ili unutar čvrstog kamena, a životinje ne bi mogle kopati ili izgraditi sklonište bez labavog materijala. Regolit je također važan za ljudska bića jer se koristio od početka civilizacije (u obliku opeke od blata, betona i keramike) za izgradnju kuća, cesta i drugih građevinskih radova.
Razlika u terminologiji između 'tla' (aka. prljavštine, blata, itd.) i 'pijeska' je prisutnost organskih materijala. U prvom, on postoji u izobilju i ono je ono što odvaja regolit na Zemlji od većine drugih zemaljskih okruženja u našem Sunčevom sustavu.
Mjesec:
Površina Mjeseca prekrivena je finim praškastim materijalom koji znanstvenici nazivaju 'mjesečevim regolitom'. Gotovo cijela mjesečeva površina prekrivena je regolitom, a stijena je vidljiva samo na zidovima vrlo strmih kratera.
Zemlja promatrana s Mjeseca od strane svemirske letjelice Apollo 11, preko mora lunarnog tla. Zasluge: NASA
Mjesečev regolit nastao je milijardama godina stalnim udarima meteorita o površinu Mjeseca. Znanstvenici procjenjuju da se lunarni regolit ponegdje proteže do 4-5 metara, au starijim planinskim područjima čak i do 15 metara.
Kada su sastavljeni planovi za misije Apollo, neki su znanstvenici bili zabrinuti da bi lunarni regolit bio previše lagan i praškast da izdrži težinu lunarnog landera. Umjesto da slete na površinu, brinuli su se da će lander jednostavno potonuti u nju poput snježne snježne smetnje.
Međutim, slijetanja izvode robotski geodet svemirske letjelice pokazale su da je Mjesečevo tlo dovoljno čvrsto da podupire letjelicu, a astronauti su kasnije objasnili da im je površina Mjeseca bila vrlo čvrsta pod nogama. Tijekom slijetanja Apolla, astronauti su često smatrali potrebnim koristiti čekić kako bi u njega zabili alat za uzorkovanje jezgre.
Nakon što su astronauti stigli na površinu, izvijestili su da se fina mjesečeva prašina zalijepila za njihova svemirska odijela, a zatim zaprašila unutrašnjost lunarnog landera. Astronauti su također tvrdili da im je ušao u oči zbog čega su pocrvenjeli; i još gore, čak im je ušao u pluća i zakašljao. Mjesečeva prašina je vrlo abrazivna, a poznata je po svojoj sposobnosti da istroši svemirska odijela i elektroniku.
Alan Bean uzima uzorak lunarnog regolita tijekom misije Apollo 12. Zasluge: NASA
Razlog tome je što je lunarni regolit oštar i nazubljen. To je zbog činjenice da na Mjesecu nema atmosfere niti tekuće vode, a time ni prirodnog procesa trošenja. Kada su mikrometeoroidi udarili o površinu i stvorili sve čestice, nije bilo procesa za trošenje njegovih oštrih rubova.
Pojam lunarnog tla često se koristi naizmjenično s 'mjesečevim regolitom', ali neki su tvrdili da izraz 'tlo' nije točan jer se definira kao da ima organski sadržaj. Međutim, standardna uporaba lunarnih znanstvenika obično ignorira tu razliku. “Lunarna prašina” se također koristi, ali uglavnom se odnosi na još finije materijale od mjesečevog tla.
Dok NASA radi na planovima za slanje ljudi natrag na Mjesec u narednim godinama, istraživači rade na tome da nauče najbolje načine za rad s lunarnim regolitom . Budući kolonisti mogli bi kopati minerale, vodu, pa čak i kisik iz lunarnog tla, te ga koristiti za proizvodnju baza.
Ožujak:
Landeri i roveri koje su NASA, Rusi i ESA poslali na Mars vratili su mnoge zanimljive fotografije koje prikazuju krajolik koji je prekriven ogromnim prostranstvima pijeska i prašine, kao i kamenjem i gromadama.
Uspješna mjerica marsovskog regolita u izvedbi NASA-inog sletanja Phoenix. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/Sveučilište Arizone/Institut Max Planck
U usporedbi s lunarnim regolitom, Marsova prašina je vrlo fina i dovoljno je suspendiranih u atmosferi da nebu daju crvenkastu nijansu. Prašina se povremeno skuplja u ogromnim prašnim olujama na cijelom planetu, koje su prilično spore zbog vrlo niske gustoće atmosfere.
Razlog zašto je marsovski regolit toliko finiji od onog koji se nalazi na Mjesecu pripisuje se tekućoj vodi i riječnim dolinama koje su nekoć pokrivale njegovu površinu. Istraživači Marsa trenutno proučavaju da li se marsovski regolit još uvijek oblikuje iu sadašnjoj epohi.
Vjeruje se da velike količine vode i leda ugljičnog dioksida ostaju zamrznute unutar regolita, što bi bilo od koristi ako i kada se misije s ljudskom posadom (pa čak i kolonizacijski napori) odvijaju u nadolazećim desetljećima.
Marsov mjesec Deimos također je prekriven slojem regolita za koji se procjenjuje da je debeo 50 metara (160 stopa). Slike koje pruža Viking 2 orbiter je potvrdio svoju prisutnost s visine od 30 km (19 milja) iznad površine Mjeseca.
Asteroidi i vanjski Sunčev sustav:
Jedini drugi planet u našem Sunčevom sustavu za koji se zna da ima regolit je titan , najveći Saturnov mjesec. Površina je poznata po svojim opsežnim poljima dina, iako nije poznato njihovo točno podrijetlo. Neki znanstvenici sugeriraju da bi to mogli biti mali komadići vodenog leda koje je erodirao Titan tekući metan , ili eventualno čestice organske tvari koja je nastala u Titanovoj atmosferi i padala na površinu.
Druga mogućnost je da serija od snažni preokreti vjetra , koji se javljaju dvaput tijekom jedne Saturnove godine (30 zemaljskih godina), odgovorni su za formiranje ovih dina, koje su visoke nekoliko stotina metara i protežu se na stotine kilometara. Trenutno zemaljski znanstvenici još uvijek nisu sigurni od čega se sastoji Titanov regolit.
Podaci koje je vratio Huygensove sonde penetrometar je pokazao da bi površina mogla biti nalik na glinu, ali dugotrajna analiza podataka pokazala je da se može sastojati od ledenih zrnaca nalik pijesku. Slike koje je sonda napravila pri slijetanju na površinu Mjeseca pokazuju ravnu ravnicu prekrivenu zaobljenim kamenčićima, koji mogu biti napravljeni od vodenog leda, te upućuju na djelovanje tekućina koje se kreću na njih.
Uočeno je da asteroidi također imaju regolit na svojim površinama. To su rezultat udara meteorioda koji su se dogodili tijekom milijuna godina, usitnjavajući njihove površine i stvarajući prašinu i sitne čestice koje se nose unutar kratera.
Slika u lažnoj boji snimljena NASA-inom NEAR Shoemaker kamerom Erosovog površinskog kratera od 5,3 kilometra (3,3 milje), koja pokazuje prisutnost regolita unutra. Zasluge: NASA/JPL/JHUAPL
NASA-inim BLIZU Postolara svemirska letjelica proizvela je dokaz regolita na površini asteroida 433 Eros , koja je i dalje najbolja slika asteroidnog regolita do danas. Dodatne dokaze pružila je JAXA Hayabusa misija , koji je vratio jasne slike regolita na asteroidu za koji se smatralo da je premalen da bi ga mogao držati.
Slike koje pružaju kamere optičkog, spektroskopskog i infracrvenog sustava za daljinsko snimanje (OSIRIS) na brodu Svemirska letjelica Rosetta potvrdio je da asteroid 21 Lutetia ima sloj regolita u blizini svog sjevernog pola, za koji se vidjelo da teče u velika klizišta povezana s varijacijama albeda asterioda.
Da ga sažeto razložimo, gdje god ima stijene, vjerojatno će biti regolita. Bez obzira radi li se o proizvodu vjetra ili tekuće vode, ili prisutnosti meteora koji udaraju na površinu, dobra staromodna “prljavština” može se naći gotovo bilo gdje u našem Sunčevom sustavu; i najvjerojatnije, u svemiru iza...
Napravili smo nekoliko članaka o Mjesečevom regolitu ovdje na Universe Today. Evo načina na koji bi astronauti mogli ekstrahirati vodu iz lunarnog regolita s jednostavnim kuhinjskim aparatima i članak o NASA-inim tražiti lunarnog kopača .
Želite kupiti simulant lunarnog regolita? Evo stranice koja vam omogućuje da ga kupite. Da li želiš biti Mjesečev rudar ? U tom lunarnom regolitu ima puno dobrog metala.
Vrlo zanimljiv podcast o formiranju Mjeseca možete poslušati iz Astronomy Cast, Epizoda 17: Odakle je došao Mjesec?
Referenca:
NASA
