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¿Qué es el Regolito Lunar?

Cuando caminas por un terreno blando, ¿notas cómo tus pies dejan impresiones? ¿Tal vez ha rastreado parte de la tierra más suelta en su patio hasta la casa en alguna ocasión? Si recogiera algunos de estos rastros, a lo que nos referimos como tierra o tierra, y los examinara bajo un microscopio, ¿qué vería?

Esencialmente, usted estaría viendo los componentes de lo que se conoce como regolito, que es una colección de partículas de polvo, tierra, roca rota y otros materiales que se encuentran aquí en la Tierra. Pero curiosamente, este mismo material básico también se puede encontrar en otros entornos terrestres, incluidos la Luna, Marte, otros planetas e incluso asteroides.

Definición:

El término regolito se refiere a cualquier capa de material que cubra roca sólida, que puede venir en forma de polvo, suelo o roca rota. La palabra se deriva de la combinación de dos palabras griegas – rhegos (que significa «manta») y lithos (que significa «roca).

Tierra:

En la Tierra, el regolito toma la forma de suciedad, tierra, arena y otros componentes que se forman como resultado de la intemperie natural y los procesos biológicos. Debido a una combinación de erosión, depósitos aluviales (es decir, arena que deposita agua en movimiento), erupciones volcánicas o actividad tectónica, el material se muele lentamente y se coloca sobre una roca sólida.

central Yilgarn Craton, Australia Occidental.
Imagen de Mt Magnet en el Cratón Central de Yilgarn en Australia Occidental, que data de la Era Precámbrica. Crédito: geomorphologie.revues.org

Puede estar compuesto de arcillas, silicatos, varios minerales, aguas subterráneas y moléculas orgánicas. El regolito en la Tierra puede variar de estar esencialmente ausente a tener cientos de metros de espesor. También puede ser muy joven (en forma de ceniza, aluvión o roca de lava que se acaba de depositar) a cientos de millones de años de edad (regolito que data de la edad precámbrica ocurre en partes de Australia).

En la Tierra, la presencia de regolito es uno de los factores importantes para la mayoría de la vida, ya que pocas plantas pueden crecer en o dentro de la roca sólida y los animales no podrían excavar o construir refugios sin material suelto. El regolito también es importante para los seres humanos, ya que se ha utilizado desde los albores de la civilización (en forma de ladrillos de barro, hormigón y cerámica) para construir casas, carreteras y otras obras civiles.

La diferencia de terminología entre «suelo» (aka. suciedad, barro, etc.) y «arena» es la presencia de materiales orgánicos. En el primero, existe en abundancia, y es lo que separa el regolito en la Tierra de la mayoría de los otros ambientes terrestres en nuestro Sistema Solar.

La Luna:

La superficie de la Luna está cubierta con un fino material en polvo que los científicos denominan «regolito lunar». Casi toda la superficie lunar está cubierta de regolito, y el lecho de roca solo es visible en las paredes de cráteres muy escarpados.

La Tierra vista desde la Luna por la nave espacial Apolo 11. Crédito: NASA
La Tierra vista desde la Luna por la nave espacial Apolo 11, a través de un mar de suelo lunar. Crédito: NASA

El regolito Lunar se formó a lo largo de miles de millones de años por impactos constantes de meteoritos en la superficie de la Luna. Los científicos estiman que el regolito lunar se extiende hasta 4-5 metros en algunos lugares, e incluso hasta 15 metros de profundidad en las áreas más antiguas de las tierras altas.

Cuando se prepararon los planes para las misiones Apolo, algunos científicos estaban preocupados de que el regolito lunar fuera demasiado ligero y polvoriento para soportar el peso del módulo de aterrizaje lunar. En lugar de aterrizar en la superficie, les preocupaba que el módulo de aterrizaje se hundiera en él como un banco de nieve.

Sin embargo, los aterrizajes realizados por una nave espacial topógrafa robótica mostraron que el suelo lunar era lo suficientemente firme como para soportar una nave espacial, y los astronautas explicaron más tarde que la superficie de la Luna se sentía muy firme bajo sus pies. Durante los aterrizajes del Apolo, los astronautas a menudo encontraron necesario usar un martillo para introducir una herramienta de muestreo de núcleos en él.

Una vez que los astronautas llegaron a la superficie, informaron que el fino polvo lunar se pegaba a sus trajes espaciales y luego espolvoreaba el interior del módulo de aterrizaje lunar. Los astronautas también afirmaron que se les metió en los ojos, poniéndolos rojos; y lo que es peor, incluso se les metió en los pulmones, dándoles tos. El polvo lunar es muy abrasivo, y se ha destacado por su capacidad para desgastar los trajes espaciales y la electrónica.

Alan Bean Toma una muestra de Suelo Lunar
Alan Bean toma una muestra de regolito lunar durante la misión Apolo 12. Crédito: NASA

La razón de esto es porque el regolito lunar es afilado y dentado. Esto se debe al hecho de que la Luna no tiene atmósfera ni agua corriente en ella, y por lo tanto no tiene un proceso natural de erosión. Cuando los micro meteoroides se estrellaron contra la superficie y crearon todas las partículas, no hubo proceso para desgastar sus bordes afilados.

El término suelo lunar a menudo se usa indistintamente con «regolito lunar», pero algunos han argumentado que el término «suelo» no es correcto porque se define como que tiene contenido orgánico. Sin embargo, el uso estándar entre los científicos lunares tiende a ignorar esa distinción. También se usa «polvo lunar», pero principalmente para referirse a materiales aún más finos que el suelo lunar.

Mientras la NASA está trabajando en planes para enviar a los humanos de vuelta a la Luna en los próximos años, los investigadores están trabajando para aprender las mejores formas de trabajar con el regolito lunar. Los futuros colonos podrían extraer minerales, agua e incluso oxígeno del suelo lunar, y usarlo para fabricar bases también.

Marte:

Landers y rovers que han sido enviados a Marte por la NASA, los rusos y la ESA han devuelto muchas fotografías interesantes, mostrando un paisaje que está cubierto de vastas extensiones de arena y polvo, así como rocas y cantos rodados.

Una cucharada exitosa de regolito marciano (NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona/Instituto Max Planck)
Una cucharada exitosa de regolito marciano realizada por el módulo de aterrizaje Phoenix de la NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona/Instituto Max Planck

En comparación con el regolito lunar, el polvo de Marte es muy fino y queda lo suficiente suspendido en la atmósfera como para dar al cielo un tono rojizo. El polvo es recogido ocasionalmente en vastas tormentas de polvo de todo el planeta, que son bastante lentas debido a la muy baja densidad de la atmósfera.

La razón por la que el regolito marciano es mucho más fino que el encontrado en la Luna se atribuye al agua que fluye y a los valles de los ríos que una vez cubrieron su superficie. Los investigadores de Marte están estudiando actualmente si el regolito marciano todavía se está formando en la época actual también.

Se cree que grandes cantidades de hielo de agua y dióxido de carbono permanecen congeladas dentro del regolito, lo que sería útil si y cuando se llevan a cabo misiones tripuladas (e incluso esfuerzos de colonización) en las próximas décadas.

La luna de Marte de Deimos también está cubierta por una capa de regolito que se estima que tiene 50 metros (160 pies) de espesor. Las imágenes proporcionadas por el orbitador Viking 2 confirmaron su presencia desde una altura de 30 km (19 millas) sobre la superficie de la luna.

Asteroides y Sistema Solar Exterior:

El único otro planeta en nuestro Sistema Solar que se sabe que tiene regolito es Titán, la luna más grande de Saturno. La superficie es conocida por sus extensos campos de dunas, aunque se desconoce el origen exacto de las mismas. Algunos científicos han sugerido que pueden ser pequeños fragmentos de hielo de agua erosionados por el metano líquido de Titán, o posiblemente partículas de materia orgánica que se formaron en la atmósfera de Titán y llovieron sobre la superficie.

Otra posibilidad es que una serie de poderosas reversiones del viento, que ocurren dos veces durante un solo año de Saturno (30 años terrestres), sean responsables de formar estas dunas, que miden varios cientos de metros de altura y se extienden a lo largo de cientos de kilómetros. Actualmente, los científicos de la Tierra todavía no están seguros de de qué está compuesto el regolito de Titán.

Los datos devueltos por el penetrómetro de la sonda Huygens indicaron que la superficie puede ser similar a la arcilla, pero el análisis a largo plazo de los datos ha sugerido que puede estar compuesta de granos de hielo similares a la arena. Las imágenes tomadas por la sonda al aterrizar en la superficie de la luna muestran una llanura plana cubierta de guijarros redondeados, que pueden estar hechos de hielo de agua, y sugieren la acción de los fluidos en movimiento sobre ellos.

Se ha observado que los asteroides también tienen regolito en sus superficies. Estos son el resultado de impactos de meteoritos que han tenido lugar a lo largo de millones de años, pulverizando sus superficies y creando polvo y partículas diminutas que se transportan dentro de los cráteres.

Imagen en falso color de los 5,3 kilómetros de Eros (3.cráter superficial de 3 millas, mostrando regolito en su interior. Crédito: NASA/JPL / JHUAPL' 5.3-kilometer (3.3-mile) surface crater, showing regolith inside. Credit: NASA/JPL/JHUAPL
Imagen en falso color tomada por la cámara NEAR Shoemaker de la NASA del cráter de superficie de 5,3 kilómetros (3,3 millas) de Eros, que muestra la presencia de regolito en el interior. Crédito: NASA/JPL / JHUAPL

La nave espacial NEAR Shoemaker de la NASA produjo evidencia de regolito en la superficie del asteroide 433 Eros, que sigue siendo las mejores imágenes de regolito de asteroides hasta la fecha. La misión Hayabusa de JAXA ha proporcionado evidencia adicional, que devolvió imágenes claras de regolito en un asteroide que se pensaba que era demasiado pequeño para aferrarse a él.

Las imágenes proporcionadas por las cámaras Ópticas, Espectroscópicas e Infrarrojas del Sistema de Imágenes Remotas (OSIRIS) a bordo de la Nave espacial Rosetta confirmaron que el asteroide 21 Lutetia tiene una capa de regolito cerca de su polo norte, que se vio fluir en grandes deslizamientos de tierra asociados con variaciones en el albedo del asteroide.

Para descomponerlo sucintamente, dondequiera que haya roca, es probable que haya regolito. Ya sea el producto del viento o el agua que fluye, o la presencia de meteoros que impactan en la superficie, la buena «suciedad» a la antigua se puede encontrar en casi cualquier lugar de nuestro Sistema Solar; y lo más probable, en el universo más allá

Hemos hecho varios artículos sobre el regolito de la Luna aquí en el Universo Hoy. Aquí hay una forma en que los astronautas podrían extraer agua del regolito lunar con simples aparatos de cocina, y un artículo sobre la búsqueda de una excavadora lunar por parte de la NASA.

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Puedes escuchar un podcast muy interesante sobre la formación de la Luna de Astronomy Cast, Episodio 17: ¿De dónde Vino la Luna?