når du går rundt på blød jord, bemærker du, hvordan dine fødder efterlader indtryk? Måske har du sporet noget af den løsere jord i din have ind i huset lejlighedsvis? Hvis du skulle hente nogle af disse spor – hvad vi kalder snavs eller jord-og undersøge dem under et mikroskop, hvad ville du se?

i det væsentlige vil du se komponenterne i det, der er kendt som regolith, som er en samling af støvpartikler, jord, brudt sten og andre materialer, der findes her på jorden. Men interessant nok kan det samme grundmateriale også findes i andre jordbaserede miljøer – herunder Månen, Mars, andre planeter og endda asteroider.

Definition:

udtrykket regolith henviser til ethvert lag af materiale, der dækker fast sten, som kan komme i form af støv, jord eller brudt sten. Ordet er afledt af kombinationen af to græske ord – rhegos (hvilket betyder “tæppe”) og lithos (hvilket betyder “rock).

jord:

på jorden tager regolith form af snavs, jord, sand og andre komponenter, der dannes som et resultat af naturlig forvitring og biologiske processer. På grund af en kombination af erosion, alluviale aflejringer (dvs.bevægende vand, der afsætter sand), vulkanudbrud eller tektonisk aktivitet, slibes materialet langsomt ned og lægges ud over fast grundfjeld.

det kan bestå af ler, silikater, forskellige mineraler, grundvand og organiske molekyler. Regolith på jorden kan variere fra at være i det væsentlige fraværende til at være hundreder af meter tyk. Dens kan også være meget ung (i form af aske, alluvium eller lavasten, der netop blev deponeret) til hundreder af millioner af år gammel (regolit dating til den prækambriske alder forekommer i dele af Australien).

på jorden er tilstedeværelsen af regolith en af de vigtige faktorer for det meste liv, da få planter kan vokse på eller inden i fast sten, og dyr ville ikke være i stand til at grave eller bygge husly uden løst materiale. Regolith er også vigtigt for mennesker, da det er blevet brugt siden civilisationens begyndelse (i form af muddersten, beton og keramik) til at bygge huse, veje og andre civile værker.

forskellen i terminologi mellem “jord” (aka. snavs, mudder osv.) og “sand” er tilstedeværelsen af organiske materialer. I førstnævnte findes den i overflod og er det, der adskiller regolith på jorden fra de fleste andre jordbaserede miljøer i vores solsystem.

Månen:

Månens overflade er dækket af et fint pulverformigt materiale, som forskere omtaler det som “lunar regolith”. Næsten hele Månens overflade er dækket af regolit, og grundfjeldet er kun synligt på væggene i meget stejle kratere.

Månens regolit blev dannet over milliarder af år ved konstante meteoritpåvirkninger på Månens overflade. Forskere vurderer, at månens regolit strækker sig ned 4-5 meter nogle steder og endda så dybt som 15 meter i de ældre højlandsområder.

da planerne blev sammensat til Apollo-missionerne, var nogle forskere bekymrede for, at månens regolit ville være for let og pulverformigt til at understøtte Månens Landers vægt. I stedet for at lande på overfladen var de bekymrede for, at landeren bare ville synke ned i den som en snebank.landinger udført af robot Surveyor rumfartøjer viste imidlertid, at månens jord var fast nok til at understøtte et rumfartøj, og astronauter forklarede senere, at Månens overflade føltes meget fast under deres fødder. Under Apollo-landingerne fandt astronauterne det ofte nødvendigt at bruge en hammer til at køre et kerneprøvetagningsværktøj ind i det.

når astronauterne nåede overfladen, rapporterede de, at det fine månestøv sidder fast i deres rumdragter og derefter støvede indersiden af månelanderen. Astronauterne hævdede også, at det kom ind i deres øjne, hvilket gjorde dem røde; og værre, kom endda ind i deres lunger og gav dem hoste. Lunar støv er meget slibende, og er blevet kendt for sin evne til at bære ned rumdragter og elektronik.

årsagen til dette er fordi lunar regolith er skarp og tagget. Dette skyldes det faktum, at Månen ikke har nogen atmosfære eller strømmende vand på den og dermed ingen naturlig forvitringsproces. Da mikro-meteoroiderne smækkede ind i overfladen og skabte alle partiklerne, var der ingen proces til at bære sine skarpe kanter ned.

udtrykket månejord bruges ofte ombytteligt med “lunar regolith”, men nogle har hævdet, at udtrykket “jord” ikke er korrekt, fordi det defineres som at have organisk indhold. Imidlertid har standardbrug blandt måneforskere en tendens til at ignorere denne sondring. “Lunar dust” bruges også, men hovedsagelig til at henvise til endnu finere materialer end månens jord.da NASA arbejder på planer om at sende mennesker tilbage til Månen i de kommende år, arbejder forskere på at lære de bedste måder at arbejde med månens regolit på. Fremtidige kolonister kunne udvinde mineraler, vand og endda ilt ud af månens jord og bruge det til at fremstille baser med også.

Mars:

landere og rovere, der er sendt til Mars af NASA, russerne og ESA, har returneret mange interessante fotografier, der viser et landskab, der er dækket af store vidder af sand og støv samt klipper og stenblokke.

sammenlignet med lunar regolith er Mars støv meget fint og nok forbliver suspenderet i atmosfæren for at give himlen en rødlig nuance. Støvet samles lejlighedsvis op i store planetdækkende støvstorme, som er ret langsomme på grund af atmosfærens meget lave tæthed.

grunden til, at Martian regolith er så meget finere end den, der findes på Månen, tilskrives det strømmende vand og floddale, der engang dækkede dens overflade. Mars-forskere studerer i øjeblikket, om martian regolith stadig er formet i den nuværende epoke.

det antages, at store mængder vand og kulsyre forbliver frosne inden for regolitten, hvilket ville være nyttigt, hvis og når bemandede missioner (og endda koloniseringsindsats) finder sted i de kommende årtier.

Mars moon of Deimos er også dækket af et lag regolith, der anslås at være 50 meter (160 fod) tykt. Billeder leveret af Viking 2 orbiter bekræftede sin tilstedeværelse fra en højde på 30 km (19 miles) over månens overflade.

asteroider og ydre solsystem:

den eneste anden planet i vores solsystem, der vides at have regolith, er Titan, Saturns største måne. Overfladen er kendt for sine omfattende klitter, selvom den præcise Oprindelse af dem ikke er kendt. Nogle forskere har antydet, at de kan være små fragmenter af vandis, der eroderet af Titans flydende metan, eller muligvis partikelformet organisk stof, der dannede sig i Titans atmosfære og regnede ned på overfladen.

en anden mulighed er, at en række kraftige vindomvendinger, der forekommer to gange i løbet af et enkelt Saturn-år (30 jordår), er ansvarlige for at danne disse klitter, der måler flere hundrede meter høje og strækker sig over hundreder af kilometer. I øjeblikket er jordforskere stadig ikke sikre på, hvad Titans regolit består af.

Data returneret af Huygens-sondens penetrometer indikerede, at overfladen kan være lerlignende, men langsigtet analyse af dataene har antydet, at den kan være sammensat af sandlignende iskorn. Billederne taget af sonden ved landing på månens overflade viser en flad slette dækket af afrundede småsten, som kan være lavet af vandis, og foreslår virkningen af bevægelige væsker på dem.

asteroider er blevet observeret at have regolith på deres overflader også. Disse er resultatet af meteoriodpåvirkninger, der har fundet sted i løbet af millioner af år, pulverisering af deres overflader og skabelse af støv og små partikler, der bæres inden i kratrene.

NASAs NEAR Shoemaker rumfartøj producerede bevis for regolith på overfladen af asteroiden 433 Eros, som stadig er de bedste billeder af asteroide regolith til dato. Yderligere beviser er blevet leveret af Hayabusa mission, som returnerede klare billeder af regolith på en asteroide, der blev anset for at være for lille til at holde fast i den.

billeder leveret af det optiske, spektroskopiske og infrarøde Fjernbilleddannelsessystem (Osiris) kameraer ombord på Rosetta rumfartøj bekræftede, at asteroiden 21 Lutetia har et lag regolith nær sin nordpol, som blev set at strømme i større jordskred forbundet med variationer i asteriods albedo.

for at nedbryde det kortfattet, hvor der er rock, er der sandsynligvis regolit. Uanset om det er et produkt af vind eller strømmende vand, eller tilstedeværelsen af meteorer, der påvirker overfladen, kan god gammeldags “snavs” findes næsten overalt i vores solsystem; og sandsynligvis i universet ud over…

Vi har lavet flere artikler om Månens regolit her på Universe Today. Her er en måde astronauter kan være i stand til at udvinde vand fra lunar regolith med enkle køkkenapparater og en artikel om NASAs søgning efter en månegraver.

vil du købe nogle lunar regolith simulant? Her er et site, der lader dig købe det. Vil du være Måneminer? Der er masser af godt metal i den måneregolit.

Du kan lytte til en meget interessant podcast om dannelsen af Månen fra astronomi Cast, afsnit 17: Hvor kom månen fra?