kun kävelet pehmeällä maalla, huomaatko, miten jalkasi jättävät vaikutelmia? Ehkä olet joskus jäljittänyt pihasi väljempää maata taloon? Mitä näkisit, jos poimisit joitakin näistä jäljistä – joita kutsumme liaksi tai maa – ainekseksi-ja tutkisit niitä mikroskoopin alla?

pohjimmiltaan näkisit niin sanotun regoliitin osia, joka on kokoelma pölyhiukkasia, maa-ainesta, rikkinäistä kiveä ja muita maasta löydettyjä materiaaleja. Mutta kiinnostavaa kyllä, tätä samaa perusainesta voidaan löytää myös muista maaympäristöistä – kuten kuusta, Marsista, muista planeetoista ja jopa asteroideista.

määritelmä:

termi regoliitti viittaa mihin tahansa kiinteää kiveä peittävään materiaalikerrokseen, joka voi tulla pölynä, maa-aineksena tai rikkinäisenä kivenä. Sana on johdettu kahden kreikkalaisen sanan – rhegos (joka tarkoittaa ”peittoa”) ja lithos (joka tarkoittaa ”kiveä”) yhdistelmästä.

maa:

maapallolla regoliitti muodostuu liasta, maaperästä, hiekasta ja muista komponenteista, joita syntyy luonnollisen sään ja biologisten prosessien seurauksena. Eroosion, alluviaalikerrostumien (eli liikkuvan veden poistuessa hiekasta), tulivuorenpurkausten tai tektonisen aktiivisuuden vuoksi materiaali jauhautuu hitaasti ja asettuu kiinteän kallioperän päälle.

se voi koostua savista, silikaateista, erilaisista mineraaleista, pohjavedestä ja orgaanisista molekyyleistä. Maapallon regoliitti voi vaihdella olemattomasta satojen metrien paksuiseksi. Se voi myös olla hyvin nuori (muodossa tuhka, alluvium, tai laavakivi, joka oli juuri talletettu) satoja miljoonia vuosia vanha (regolith dating Prekambrian Ikä esiintyy osissa Australiaa).

maan päällä regoliitin esiintyminen on yksi tärkeä tekijä useimmille elämälle, sillä vain harvat kasvit voivat kasvaa kiinteällä kivellä tai sen sisällä eivätkä Eläimet pystyisi kaivautumaan tai rakentamaan suojaa ilman irtonaista materiaalia. Regolith on tärkeä myös ihmisille, sillä sitä on käytetty sivilisaation alusta lähtien (mutatiilien, betonin ja keramiikan muodossa) talojen, teiden ja muiden rakennustöiden rakentamiseen.

termistöero ”maannoksen” (aka. lika, muta jne.) ja” hiekka ” on orgaanisten materiaalien läsnäolo. Edellisessä sitä esiintyy runsaasti, ja se erottaa maapallon regolithin useimmista muista aurinkokuntamme maaympäristöistä.

Kuu:

Kuun pinta on peitetty hienolla jauhemaisella aineella, jota tutkijat kutsuvat ”lunar regolithiksi”. Lähes koko kuun pinta on regoliitin peitossa, ja kallioperää näkyy vain hyvin jyrkkien kraattereiden seinämissä.

Kuun regoliitti muodostui miljardien vuosien aikana jatkuvista meteoriittien törmäyksistä Kuun pintaan. Tutkijat arvioivat, että kuun regoliitti ulottuu paikoin 4-5 metrin syvyyteen ja vanhemmilla ylänköalueilla jopa 15 metrin syvyyteen.

kun Apollo-lentoja varten laadittiin suunnitelmat, jotkut tutkijat olivat huolissaan siitä, että kuun regoliitti olisi liian kevyt ja jauhemainen kannattelemaan Kuun laskeutujan painoa. Sen sijaan, että laskeutuja olisi laskeutunut pinnalle, he pelkäsivät laskeutujan vain uppoavan siihen kuin lumipenkkaan.

robotic Surveyor-avaruusaluksen tekemät laskeutumiset kuitenkin osoittivat, että kuun maaperä oli tarpeeksi luja kannattelemaan avaruusalusta, ja astronautit selittivät myöhemmin, että kuun pinta tuntui hyvin kiinteältä heidän jalkojensa alla. Apollo-laskeutumisen aikana astronautit huomasivat usein tarpeelliseksi käyttää vasaraa työntääkseen siihen näytteenottovälineen.

kun astronautit pääsivät pinnalle, he kertoivat, että hieno kuupöly tarttui heidän avaruuspukuihinsa ja pölytti sitten kuulentokoneen sisäpuolen. Astronautit väittivät myös, että se pääsi heidän silmiinsä, mikä teki heidät punaisiksi; ja mikä vielä pahempaa, se pääsi jopa heidän keuhkoihinsa, mikä antoi heille yskää. Kuupöly on hyvin kuluttavaa, ja se on huomattu kyvystään kuluttaa avaruuspukuja ja elektroniikkaa.

syy tähän on se, että kuun regoliitti on terävä ja rosoinen. Tämä johtuu siitä, että kuussa ei ole kaasukehää tai virtaavaa vettä, eikä näin ollen luonnollista säätä. Kun mikrometeoroidit iskeytyivät pintaan ja loivat kaikki hiukkaset, ei ollut mitään prosessia kuluttaa sen teräviä reunoja.

termiä lunar soil käytetään usein vaihdellen ”lunar regolithin” kanssa, mutta jotkut ovat väittäneet, että termi ”soil” ei pidä paikkaansa, koska sillä määritellään olevan orgaanista sisältöä. Kuutieteilijöiden keskuudessa vallitseva standardikäyttö on kuitenkin omiaan sivuuttamaan tämän eron. Myös ”kuupölyä” käytetään, mutta lähinnä viittaamaan vielä hienompiin aineksiin kuin kuunmulta.

Nasan työstäessä suunnitelmia ihmisten lähettämiseksi takaisin kuuhun lähivuosina tutkijat pyrkivät oppimaan parhaita tapoja työskennellä Kuun regoliitin kanssa. Tulevat siirtolaiset voisivat louhia Kuun maaperästä mineraaleja, vettä ja jopa happea ja käyttää sitä emästen valmistukseen.

Mars:

Nasan, venäläisten ja ESA: n Marsiin lähettämät Landerit ja roverit ovat palauttaneet monia mielenkiintoisia valokuvia, joissa näkyy maisema, joka on laajojen hiekka-ja pölylaajentumien sekä kivien ja lohkareiden peitossa.

Kuun regolithiin verrattuna Mars-pöly on erittäin hienojakoista ja sen verran leijuvaa ilmakehässä, että Taivas saa punertavan sävyn. Pöly tarttuu silloin tällöin valtaviin maapallon laajuisiin pölymyrskyihin, jotka ovat melko hitaita ilmakehän erittäin alhaisen tiheyden vuoksi.

syy siihen, miksi Marsin regoliitti on niin paljon hienompaa kuin kuusta löydetty, johtuu virtaavasta vedestä ja jokilaaksoista, jotka aikoinaan peittivät sen pinnan. Marsin tutkijat selvittävät parhaillaan, muotoutuuko Marsin regoliitti vielä nykyäänkin.

uskotaan, että regoliitin sisälle jää suuria määriä vettä ja hiilidioksidia, josta olisi hyötyä, jos ja kun miehitettyjä lentoja (ja jopa kolonisaatiopyrkimyksiä) tehdään tulevina vuosikymmeninä.

Deimoksen Mars-kuuta peittää myös 50 metriä paksu regoliittikerros. Viking 2-luotaimen lähettämät kuvat vahvistivat sen olemassaolon 30 kilometrin korkeudesta kuun pinnasta.

asteroidit ja ulompi Aurinkokunta:

ainoa toinen aurinkokuntamme planeetta, jolla tiedetään olevan regoliitti, on Titan, Saturnuksen suurin kuu. Pinta tunnetaan laajoista dyyneistään, joskaan niiden tarkkaa alkuperää ei tunneta. Jotkut tutkijat ovat esittäneet, että ne voivat olla Titanin nestemäisen metaanin kuluttamia pieniä vesijään palasia tai mahdollisesti Titanin ilmakehässä muodostuneita ja pinnalle sataneita orgaanisia hiukkasia.

toinen mahdollisuus on, että kaksi kertaa yhden Saturnusvuoden (30 Maan vuoden) aikana tapahtuvat voimakkaat tuulenpuuskat ovat vastuussa näiden useiden satojen metrien korkuisten ja satojen kilometrien pituisten dyynien muodostumisesta. Tällä hetkellä maan tutkijat eivät ole vielä varmoja siitä, mistä Titanin regoliitti koostuu.

Huygens-luotaimen penetrometrin palauttamat tiedot osoittivat, että pinta saattaa olla savimaista, mutta tietojen pitkän aikavälin analyysi on antanut ymmärtää, että se saattaa koostua hiekkamaisista jääjyväsistä. Luotaimen Kuun pinnalle laskeutumisen yhteydessä ottamissa kuvissa näkyy pyöreiden pikkukivien peittämä Tasainen tasanko, joka saattaa olla tehty vesijäästä, ja ne viittaavat siihen, miten liikkuvat nesteet vaikuttavat niihin.

asteroideilla on havaittu olevan myös regolitheja pinnoissaan. Ne ovat seurausta meteoriodien törmäyksistä, jotka ovat tapahtuneet miljoonien vuosien aikana ja murskanneet niiden pinnat ja synnyttäneet pölyä ja pieniä hiukkasia, joita kulkeutuu kraattereihin.

Nasan NEAR Shoemaker-luotain tuotti todisteita regolithista asteroidi 433 Eroksen pinnalla, mikä on edelleen tähän mennessä paras kuva asteroidi regolithista. Lisätodisteita on tuonut Jaxan Hayabusa-missio, joka palautti selkeitä kuvia regolithista asteroidilla, jonka luultiin olevan liian pieni pitääkseen siitä kiinni.

Rosetta-avaruusaluksen optisen, Spektroskooppisen ja infrapuna-Kaukokuvausjärjestelmän (Osiris) kameroiden antamat kuvat vahvistivat, että asteroidi 21 Lutetialla on pohjoisnavan lähellä regoliittikerros, jonka nähtiin virtaavan suurissa maanvyörymissä, jotka liittyivät asteroidin albedon vaihteluihin.

sen hajottamiseksi ytimekkäästi, missä on kiveä, siellä on todennäköisesti regoliittia. Olipa kyse tuulesta tai virtaavasta vedestä, tai maanpintaan vaikuttavien meteorien läsnäolosta, vanhaa kunnon ”likaa” löytyy melkein mistä tahansa aurinkokunnastamme; ja mitä luultavimmin universumin ulkopuolisesta universumista…

olemme tehneet useita artikkeleita Kuun regolithista täällä universumissa tänään. Näin astronautit voisivat saada vettä Kuun regolithista yksinkertaisilla keittiölaitteilla ja artikkelin Nasan kuukaivurin etsinnästä.

Haluatko ostaa lunar regolith simulantin? Tässä on sivusto, jonka avulla voit ostaa sen. Haluatko Kuukaivostyöläiseksi? Kuun regoliitissa on paljon hyvää metallia.

voit kuunnella kiinnostavan podcastin Kuun muodostumisesta Astronomy Cast-lehdestä, jakso 17: mistä kuu tuli?