Articles

Mi a Hold regolit?

amikor puha talajon sétálsz, észreveszed, hogy a lábad benyomásokat hagy? Talán már nyomon néhány lazább föld az udvarban a házba alkalmanként? Ha felvennél néhány nyomot – amit szennyeződésnek vagy talajnak nevezünk–, és mikroszkóp alatt vizsgálnád meg őket, mit látnál?

lényegében az úgynevezett regolit alkotóelemeit látná, amely a por, a talaj, a törött szikla és más anyagok részecskéinek gyűjteménye, amelyek itt találhatók a Földön. De érdekes módon ugyanez az alapanyag megtalálható más földi környezetben is – beleértve a Holdat, a Marsot, más bolygókat, sőt aszteroidákat is.

meghatározás:

a regolit kifejezés bármely szilárd kőzetet borító anyagrétegre utal, amely por, talaj vagy törött szikla formájában jöhet létre. A szó két görög szó – a rhegos (ami “takarót” jelent) és a lithos (ami “sziklát” jelent) kombinációjából származik.

Föld:

a földön a regolit a természetes időjárási és biológiai folyamatok eredményeként keletkező szennyeződés, talaj, homok és egyéb összetevők formájában jelenik meg. Az erózió, az alluviális lerakódások (azaz a homokot eltávolító mozgó víz), a vulkánkitörések vagy a tektonikus aktivitás kombinációja miatt az anyagot lassan földelik le, és szilárd alapkőzet fölé helyezik.

central Yilgarn Craton, Nyugat-Ausztrália.
Mt Magnet képe a Közép-ausztráliai Yilgarnban, amely a Prekambriai korszakból származik. Hitel: geomorphologie.revues.org

agyagokból, szilikátokból, különböző ásványokból, felszín alatti vizekből és szerves molekulákból áll. Regolith a Földön változhat, hogy lényegében hiányzik, hogy több száz méter vastag. A is nagyon fiatal (formájában hamu, alluvium, vagy láva szikla, hogy éppen letétbe), hogy több száz millió éves (regolith társkereső a prekambriumi korban fordul elő Ausztrália egyes részein).

a földön a regolit jelenléte a legtöbb élet egyik fontos tényezője, mivel kevés növény nőhet szilárd kőzeten vagy azon belül, és az állatok nem tudnak laza anyag nélkül eltemetni vagy menedéket építeni. A Regolith azért is fontos az emberek számára, mert a civilizáció hajnala óta (iszaptégla, beton és kerámia formájában) használják házak, utak és egyéb polgári munkák építésére.

a terminológia közötti különbség “talaj” (aka. szennyeződés, sár stb.) a” homok ” pedig szerves anyagok jelenléte. Az előbbiben bőségesen létezik, ami elválasztja a regolitot a Földön a Naprendszerünk legtöbb más földi környezetétől.

A Hold:

a Hold felszínét finom porszerű anyag borítja, amelyet a tudósok “holdregolitnak”neveznek. Szinte az egész holdfelületet regolit borítja, az alapkőzet csak a nagyon meredek kráterek falán látható.

a Holdról nézve a Földet az Apollo 11 űrhajó. Hitel: NASA
föld a Holdról nézve az Apollo 11 űrhajó, a holdtalaj tengerén keresztül. Hitel: NASA

a Hold regolitját több milliárd év alatt alakították ki a Hold felszínén állandó meteorit hatások. A tudósok becslése szerint a holdregolit bizonyos helyeken 4-5 méterre, sőt akár 15 méterre is kiterjed az idősebb hegyvidéki területeken.

amikor az Apollo-missziókra vonatkozó terveket összeállították, egyes tudósok attól tartottak, hogy a holdregolit túl könnyű és porszerű ahhoz, hogy támogassa a holdi leszállóegység súlyát. Ahelyett, hogy a felszínen leszálltak volna, aggódtak, hogy a leszállóegység csak úgy süllyed bele, mint egy snowbank.

a Robotfelmérő űrszondák által végzett leszállások azonban azt mutatták, hogy a Hold talaj elég szilárd ahhoz, hogy támogassa az űrhajót, és az űrhajósok később elmagyarázták, hogy a Hold felszíne nagyon szilárdnak érezte magát a lábuk alatt. Az Apollo leszállása során az űrhajósok gyakran úgy találták, hogy kalapáccsal kell vezetni egy magmintavevő eszközt.

miután az űrhajósok elérték a felszínt, arról számoltak be, hogy a finom holdpor az űrruháikba ragadt, majd a Hold leszállóegység belsejét porította. Az űrhajósok azt is állították, hogy a szemükbe került, vörösvé téve őket; és ami még rosszabb, még a tüdejükbe is került, köhögést okozva nekik. A Lunar por nagyon koptató, és megfigyelték, hogy képes az űrruhákat és az elektronikát elhasználni.

Alan Bean holdi talajmintát vesz
Alan Bean mintát vesz a holdi regolitból az Apollo 12 küldetés során. Hitel: NASA

ennek oka az, hogy a holdregolit éles és szaggatott. Ennek oka az a tény, hogy a Holdon nincs légkör vagy folyó víz, ezért nincs természetes időjárási folyamat. Amikor a mikro-meteoroidok becsapódtak a felszínre, és létrehozták az összes részecskét, nem volt folyamat az éles szélek lecsökkentésére.

a holdtalaj kifejezést gyakran szinonimaként használják a “holdregolith” kifejezéssel, de egyesek azzal érveltek, hogy a “talaj” kifejezés nem helyes, mert úgy definiálják, hogy szerves tartalommal rendelkezik. A holdkutatók körében azonban a szokásos használat figyelmen kívül hagyja ezt a megkülönböztetést. A “holdport” is használják, de elsősorban még finomabb anyagokra utalnak, mint a Hold talaj.

mivel a NASA azon dolgozik, hogy az embereket az elkövetkező években visszaküldje a Holdra, a kutatók azon dolgoznak, hogy megtanulják a holdregolittal való együttműködés legjobb módjait. A leendő telepesek ásványokat, vizet, sőt oxigént is bányászhatnak a Hold talajából,és ezzel bázisokat is gyárthatnak.

a Mars:

Landers, valamint rovers küldtek a Marsra a NASA által, az Oroszok pedig az ESA visszatért sok érdekes fénykép volt, mely táj borított hatalmas kiterjedésű homok, por, valamint a sziklák, sziklák.

a marsi regolit sikeres lapátja (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Max Planck Institute)
a marsi regolit sikeres lapátja, amelyet a NASA Phoenix lander végzett. Hitel: NASA/JPL-Caltech / University of Arizona/Max Planck Institute

a holdregolithoz képest a Mars por nagyon finom, és elég marad a légkörben, hogy az ég vöröses árnyalatú legyen. A port időnként hatalmas bolygóméretű porviharokban veszik fel, amelyek meglehetősen lassúak a légkör nagyon alacsony sűrűsége miatt.

Az ok, amiért a marsi regolith annyira finomabb, mint a Holdon található, az az egykor a felszínét borító folyó víznek és folyóvölgyeknek tulajdonítható. A Mars kutatói jelenleg azt vizsgálják, hogy a marsi regolitot a jelen korszakban is formálják-e vagy sem.

úgy gondolják, hogy a regolitban nagy mennyiségű víz és szén-dioxid marad fagyva, ami hasznos lenne, ha az emberes missziókra (sőt gyarmatosítási erőfeszítésekre) az elkövetkező évtizedekben kerül sor.

a Deimos Mars holdját egy 50 méter (160 láb) vastag regolitréteg is borítja. A Viking 2 orbiter által készített képek megerősítették jelenlétét a Hold felszíne feletti 30 km (19 mérföld) magasságból.

kisbolygók és külső Naprendszer:

Naprendszerünk egyetlen másik bolygója, amelyről ismert, hogy regolitja van, a Titan, a Szaturnusz legnagyobb holdja. A felszín a dűnék kiterjedt területeiről ismert, bár pontos eredete nem ismert. Egyes tudósok azt sugallták, hogy a Titan folyékony metánja által erodált vízjég apró töredékei lehetnek, vagy esetleg részecskék szerves anyagai, amelyek a Titan légkörében képződnek, és a felszínen esnek.

egy másik lehetőség az, hogy egy erőteljes szélfordulás sorozata, amely egyetlen Saturn évben (30 Földévben) kétszer fordul elő, felelős ezeknek a dűnéknek a kialakításáért, amelyek több száz méter magasak, és több száz kilométerre húzódnak. Jelenleg a Föld tudósai még mindig nem biztosak abban, hogy a Titan regolitja miből áll.

a Huygens szonda penetrométere által szolgáltatott adatok azt mutatták, hogy a felület agyagszerű lehet, de az adatok hosszú távú elemzése azt sugallta, hogy homokszerű jégszemekből állhat. A szonda által a Hold felszínére való leszálláskor készített képek egy lekerekített kavicsokkal borított sík síkságot mutatnak, amely vízjégből készülhet, és arra utal, hogy mozgó folyadékok hatnak rájuk.

aszteroidák megfigyelték, hogy regolit a felületükön is. Ezek a meteoritok több millió év alatt lezajlott becsapódásainak eredménye, felületük porosodása, por és apró részecskék keletkezése, amelyeket a kráterekben hordoznak.

hamis színes kép Eros' 5,3-kilométerről (3.3 mérföld) felszíni kráter, amely belsejében regolithot mutat. Hitel: NASA / JPL / JHUAPL' 5.3-kilometer (3.3-mile) surface crater, showing regolith inside. Credit: NASA/JPL/JHUAPL
hamis színes képet készített a NASA közelében Shoemaker kamera Eros ‘ 5.3 kilométeres (3.3 mérföld) felszíni kráter, jelenlétét mutatja regolith belül. Hitel: NASA/JPL/JHUAPL

a NASA NEAR Shoemaker űrhajó előállított bizonyíték regolith a felszínen a aszteroida 433 Eros, amely továbbra is a legjobb képek aszteroida regolith, hogy dátuma. További bizonyítékokat szolgáltatott JAXA Hayabusa missziója, amely egyértelmű képeket adott vissza regolithról egy olyan aszteroidán, amelyről azt hitték, hogy túl kicsi ahhoz, hogy ragaszkodjon hozzá.

A Rosetta űrhajó fedélzetén lévő optikai, spektroszkópiai és infravörös távoli képalkotó rendszer (OSIRIS) kamerái megerősítették, hogy a 21 Lutetia aszteroidának regolit rétege van az Északi-sark közelében, amelyet az asteriod albedójának változásaihoz kapcsolódó nagy földcsuszamlásokban láttak áramlani.

tömören lebontva, bárhol is van szikla, valószínűleg regolit. Függetlenül attól, hogy a szél vagy az áramló víz terméke, vagy a felszínt befolyásoló meteorok jelenléte, a jó öreg “szennyeződés” szinte bárhol megtalálható a Naprendszerünkben; és valószínűleg az univerzumban túl…

több cikket tettünk a Hold regolitjáról itt a mai univerzumban. Így lehet, hogy az űrhajósok egyszerű konyhai eszközökkel tudják kivonni a vizet a lunar regolith-ból, és egy cikket a NASA holdkutatójának kereséséről.

szeretne vásárolni néhány hold regolit szimulátort? Itt van egy webhely, amely lehetővé teszi, hogy megvásárolja. Holdbányász akarsz lenni? Sok jó fém van abban a holdregolitban.

meghallgathat egy nagyon érdekes podcastot a Hold kialakulásáról a csillagászati szereplőkből, 17. epizód: honnan jött a Hold?