Articles

Hva Er Lunar Regolith?

når du går rundt på myk grunn, legger du merke til hvordan føttene dine gir inntrykk? Kanskje du har sporet noen av løsere jorden i hagen din inn i huset til tider? Hvis du skulle plukke opp noen av disse sporene-det vi refererer til som smuss eller jord – og undersøke dem under et mikroskop, hva ville du se?I Hovedsak vil du se komponentene i det som er kjent som regolith, som er en samling av støvpartikler, jord, ødelagt stein og andre materialer som finnes her på Jorden. Men interessant nok kan dette samme grunnmaterialet også finnes i andre terrestriske miljøer-inkludert Månen, Mars, andre planeter og til og med asteroider.

Definisjon:

begrepet regolitt refererer til et hvilket som helst lag av materiale som dekker fast bergart, som kan komme i form av støv, jord eller knust stein. Ordet er avledet fra kombinasjonen av to greske ord-rhegos (som betyr «teppe») og lithos (som betyr «rock).

Jord:

på Jorden tar regolitt form av smuss, jord, sand og andre komponenter som dannes som følge av naturlig forvitring og biologiske prosesser. På grunn av en kombinasjon av erosjon, alluviale avsetninger (dvs.flytende vann deponering sand), vulkanutbrudd, eller tektonisk aktivitet, materialet er sakte bakken ned og lagt ut over fast grunnfjell.

sentral Yilgarn Kraton, Vest-Australia.
Bilde Av Mt Magnet I Den Sentrale Yilgarn-Kratonen I Vest-Australia, som dateres til Prekambrisk Tid. Kreditt: geomorphologie.revues.org

den kan bestå av leire, silikater, ulike mineraler, grunnvann og organiske molekyler. Regolitt På Jorden kan variere fra å være vesentlig fraværende til å være hundrevis av meter tykk. Dens kan også være veldig ung (i form av aske, alluvium eller lavastein som nettopp ble deponert) til hundrevis av millioner år gammel (regolith dateres til Prekambrisk alder forekommer i deler Av Australia).på Jorden er tilstedeværelsen av regolitt en av de viktigste faktorene for det meste av livet, siden få planter kan vokse på eller innenfor solid stein og dyr vil ikke kunne grille eller bygge ly uten løs materiale. Regolith er også viktig for mennesker siden det har blitt brukt siden sivilisasjonens begynnelse (i form av leire murstein, betong og keramikk) for å bygge hus, veier og andre sivile verk.

forskjellen i terminologi mellom «jord»(aka. skitt, gjørme, etc.) og «sand» er tilstedeværelsen av organiske materialer. I det tidligere eksisterer det i overflod, og er det som skiller regolith på Jorden fra de fleste andre terrestriske miljøer i Vårt Solsystem.

Månen:

månens overflate er dekket av et fint pulveraktig materiale som forskere refererer til det som «lunar regolith». Nesten hele måneoverflaten er dekket med regolitt, og berggrunnen er kun synlig på veggene i svært bratte kratere.

Jorden sett fra Månen av Apollo 11-romfartøyet. Kreditt: NASA
Jorden sett fra Månen Av Apollo 11-romfartøyet, over et hav av månens jord. Kreditt: NASA

Månens regolitt ble dannet over milliarder år av konstante meteorittpåvirkninger på Månens overflate. Forskere anslår at månens regolitt strekker seg ned 4-5 meter på enkelte steder, og til og med så dypt som 15 meter i de eldre høylandsområdene.Da Planene ble satt sammen for Apollo-oppdragene, var noen forskere bekymret for at månens regolitt ville være for lett og pulveraktig for å støtte vekten av Månelanderen. I stedet for å lande på overflaten var de bekymret for at landeren bare ville synke ned i den som en snøbank.landinger utført Av robotic Surveyor romfartøy viste imidlertid at månens jord var fast nok til å støtte et romfartøy, og astronauter forklarte senere At Overflaten av Månen følte seg veldig fast under føttene. Under Apollo-landingene fant astronautene ofte det nødvendig å bruke en hammer for å kjøre et kjerneprøveverktøy inn i den.

når astronautene nådde overflaten, rapporterte de at det fine månestøvet stakk til deres romdrakter og deretter støvet innsiden av månelanderen. Astronautene hevdet også at det kom inn i øynene, noe som gjorde dem røde; og verre, selv kom inn i lungene og ga dem hoste. Månestøv er svært slitende, og har blitt kjent for sin evne til å slite ned romdrakter og elektronikk.

Alan Bean Tar En Prøve av månens regolitt under Apollo 12-oppdraget. Kreditt: NASA

årsaken til dette er fordi lunar regolith er skarp og ujevn. Dette skyldes At Månen ikke har noen atmosfære eller rennende vann på Den, og dermed ingen naturlig forvitringsprosess. Når mikrometeoroider smalt inn i overflaten og skapte alle partiklene, var det ingen prosess for å bære ned sine skarpe kanter.begrepet månens jord brukes ofte om hverandre med «månens regolitt», men noen har hevdet at begrepet» jord » ikke er riktig fordi det er definert som å ha organisk innhold. Imidlertid har standardbruk blant lunarforskere en tendens til å ignorere det skillet. «Månestøv» brukes også, men hovedsakelig for å referere til enda finere materialer enn månens jord.SOM NASA jobber med planer om å sende mennesker tilbake til Månen i de kommende årene, jobber forskere for å lære de beste måtene å jobbe med lunar regolith. Fremtidige kolonister kunne utvinne mineraler, vann og til og med oksygen ut av månens jord, og bruke den til å produsere baser med også.

Mars:

Landers og rovers som HAR blitt sendt Til Mars AV NASA, Russerne OG ESA har returnert mange interessante fotografier, som viser et landskap som er dekket av store ekspansjoner av sand og støv, samt bergarter og steinblokker.

en vellykket scoop Av martian regolith (NASA/JPL-Caltech/University Of Arizona/Max Planck Institute)
en vellykket scoop Av martian regolith utført av NASAS Phoenix lander. Kreditt: NASA/JPL-Caltech/University Of Arizona/Max Planck Institute

Sammenlignet med lunar regolith er mars støv veldig fint og nok forblir suspendert i atmosfæren for å gi himmelen en rødaktig nyanse. Støvet blir av og til plukket opp i store støvstormer over hele planeten, som er ganske sakte på grunn av atmosfærens svært lave tetthet.grunnen Til At martian regolith er så mye finere enn den som finnes på Månen, tilskrives det rennende vannet og elvedalene som en gang dekket overflaten. Mars-forskere studerer for tiden om martian regolith fortsatt blir formet i den nåværende epoken.det antas at store mengder vann og karbondioksidis forblir frosset i regolitt, noe som ville være til nytte hvis og når bemannede oppdrag (og til og med koloniseringsarbeid) finner sted i de kommende tiårene.

mars månen Av Deimos er også dekket av et lag av regolitt som anslås å være 50 meter (160 fot) tykk. Bilder fra Viking 2 orbiter bekreftet sin tilstedeværelse fra en høyde på 30 km (19 miles) over månens overflate.

Asteroider Og Ytre Solsystem:

Den eneste andre planeten i Vårt Solsystem som er kjent for å ha regolitt Er Titan, Saturns største måne. Overflaten er kjent for sine omfattende felt av sanddyner, men den nøyaktige opprinnelsen til dem er ikke kjent. Noen forskere har antydet at de kan være små fragmenter av vannis erodert Av Titans flytende metan, eller muligens partikler organisk materiale som dannet I Titans atmosfære og regnet ned på overflaten.En annen mulighet er at en serie kraftige vind reverseringer, som oppstår to ganger i Løpet Av Et Enkelt Saturn år (30 Jordår), er ansvarlig for å danne disse sanddynene, som måler flere hundre meter høye og strekker seg over hundrevis av kilometer. For Tiden Er Jordforskere fortsatt ikke sikre på hva Titans regolitt består av.

data returnert Av Huygens-Sondens penetrometer indikerte at overflaten kan være leireaktig, men langsiktig analyse av dataene har antydet at den kan bestå av sandlignende iskorn. Bildene tatt av sonden ved landing på månens overflate viser en flat slett dekket av avrundede småstein, som kan være laget av vannis, og foreslår virkningen av å flytte væsker på dem.

Asteroider har blitt observert å ha regolitt på sine overflater også. Dette er resultatet av meteorologiske nedslag som har funnet sted i løpet av millioner av år, pulveriserer overflatene og skaper støv og små partikler som bæres i kratrene.

Falsk fargebilde av Eros' 5,3 kilometer (3.3-mile) overflate krater, viser regolith inne. Falsk fargebilde tatt av NASAS NÆR Shoemaker-kamera av Eros ' 5, 3 kilometer (3, 3 kilometer) overflatekrater, som viser tilstedeværelsen av regolith inni. Kreditt: NASA/JPL/JHUAPL' 5.3-kilometer (3.3-mile) surface crater, showing regolith inside. Credit: NASA/JPL/JHUAPL

NASAS NEAR Shoemaker-romfartøy produserte bevis på regolith på overflaten av asteroiden 433 eros, som fortsatt er de beste bildene av asteroide regolith til dags dato. Ytterligere bevis har BLITT gitt AV Jaxas Hayabusa-oppdrag, som returnerte klare bilder av regolith på en asteroide som ble antatt å være for liten til å holde fast på den.Bilder fra osiris-kameraene (Optical, Spectroscopic And Infrared Remote Imaging System) om Bord På Rosetta-Sonden bekreftet at asteroiden 21 Lutetia har et lag med regolitt nær sin nordpol, som ble sett til å flyte i store jordskred forbundet med variasjoner i asteriods albedo.

for å bryte det ned kortfattet, hvor det er stein, er det sannsynlig å være regolitt. Enten det er et produkt av vind eller rennende vann, eller tilstedeværelsen av meteorer som påvirker overflaten, kan god gammeldags «smuss» finnes omtrent hvor som helst i Vårt Solsystem; og mest sannsynlig, i universet utover…

Vi har gjort flere artikler om Månens regolitt her på Universet I Dag. Her er en måte astronauter kan være i stand til å trekke ut vann fra lunar regolith med enkle kjøkkenapparater, og en artikkel OM NASAS søk etter en lunar digger.

Vil du kjøpe noen lunar regolith simulant? Her er et nettsted som lar deg kjøpe det. Ønsker Du Å være En Moon miner? Det er mye godt metall i den lunar regolithen.Du kan lytte til en veldig interessant podcast om Dannelsen Av Månen Fra Astronomi Cast, Episode 17: Hvor Kom Månen Fra?