När du går runt på mjuk mark märker du hur dina fötter lämnar intryck? Kanske har du spårat en del av den lösare jorden i din trädgård in i huset ibland? Om du skulle plocka upp några av dessa spår-vad vi kallar smuts eller jord – och undersöka dem under ett mikroskop, vad skulle du se?

i huvudsak skulle du se komponenterna i det som kallas regolith, som är en samling partiklar av damm, jord, trasig sten och andra material som finns här på jorden. Men intressant nog kan samma grundmaterial också hittas i andra markbundna miljöer – inklusive månen, Mars, andra planeter och till och med asteroider.

Definition:

termen regolit avser varje lager av material som täcker fast sten, som kan komma i form av damm, jord eller trasig sten. Ordet härrör från kombinationen av två grekiska ord – rhegos (vilket betyder ”filt”) och lithos (vilket betyder ”rock).

jord:

på jorden har regolit formen av smuts, jord, sand och andra komponenter som bildas som ett resultat av naturlig förväxling och biologiska processer. På grund av en kombination av erosion, alluviala avlagringar (dvs. rörligt vatten som avsätter sand), vulkanutbrott eller tektonisk aktivitet mals materialet långsamt ner och läggs ut över fast berggrund.

den kan bestå av leror, silikater, olika mineraler, grundvatten och organiska molekyler. Regolit på jorden kan variera från att vara väsentligen frånvarande till att vara hundratals meter tjock. Dess kan också vara mycket ung (i form av aska, alluvium eller lavasten som just deponerades) till hundratals miljoner år gammal (regolit som dateras till den prekambriska åldern förekommer i delar av Australien).på jorden är närvaron av regolit en av de viktigaste faktorerna för det mesta livet, eftersom få växter kan växa på eller inom fast sten och djur skulle inte kunna gräva eller bygga skydd utan löst material. Regolit är också viktigt för människor eftersom det har använts sedan civilisationens gryning (i form av lera tegel, betong och keramik) för att bygga hus, vägar och andra anläggningsarbeten.

skillnaden i terminologi mellan ”jord” (aka. smuts, lera etc.) och ”sand” är närvaron av organiska material. I det förra finns det i överflöd och är det som skiljer regolit på jorden från de flesta andra markbundna miljöer i vårt solsystem.

månen:

månens yta är täckt med ett fint pulverformigt material som forskare kallar det som ”lunar regolith”. Nästan hela månytan är täckt med regolit, och berggrunden är bara synlig på väggarna i mycket branta kratrar.

Månregoliten bildades under miljarder år av konstanta meteoritpåverkan på Månens yta. Forskare uppskattar att månregoliten sträcker sig ner 4-5 meter på vissa ställen, och till och med så djupt som 15 meter i de äldre höglandsområdena.

när planerna sammanställdes för Apollo-uppdragen var vissa forskare oroliga för att månregoliten skulle vara för lätt och pulverformig för att stödja månens landare. Istället för att landa på ytan var de oroliga för att landaren bara skulle sjunka ner i den som en snöbank.landningar utförda av robotic Surveyor rymdfarkoster visade dock att månjorden var tillräckligt fast för att stödja en rymdfarkost, och astronauterna förklarade senare att Månens yta kände sig mycket fast under deras fötter. Under Apollo-landningarna fann astronauterna ofta att det var nödvändigt att använda en hammare för att driva ett kärnprovtagningsverktyg in i det.när astronauterna nådde ytan rapporterade de att det fina månstoftet fastnade på sina rymddräkter och sedan dammade insidan av månlandaren. Astronauterna hävdade också att det kom in i ögonen och gjorde dem röda; och värre, till och med kom in i lungorna och gav dem hosta. Lunar damm är mycket slipande, och har noterats för sin förmåga att bära ner rymddräkter och elektronik.

anledningen till detta är att lunar regolith är skarp och ojämn. Detta beror på att månen inte har någon atmosfär eller strömmande vatten på den, och därmed ingen naturlig väderprocess. När mikrometeoroiderna slog in i ytan och skapade alla partiklar, fanns det ingen process för att bära ner sina skarpa kanter.

termen månjord används ofta omväxlande med” månregolith”, men vissa har hävdat att termen” jord ” inte är korrekt eftersom den definieras som organisk innehåll. Standardanvändning bland månforskare tenderar dock att ignorera den skillnaden. ”Måndamm” används också, men främst för att hänvisa till ännu finare material än månjord.

när NASA arbetar med planer på att skicka människor tillbaka till månen under de kommande åren arbetar forskare för att lära sig de bästa sätten att arbeta med månregoliten. Framtida kolonister kunde bryta mineraler, vatten och till och med syre ur månjorden och använda den för att tillverka baser med också.

Mars:

Landers och rovers som har skickats till Mars av NASA, ryssarna och ESA har returnerat många intressanta fotografier som visar ett landskap som är täckt med stora sand och damm, liksom stenar och stenblock.

jämfört med lunar regolith är Mars damm mycket fint och tillräckligt kvarstår i atmosfären för att ge himlen en rödaktig nyans. Dammet plockas ibland upp i stora planetomfattande dammstormar, som är ganska långsamma på grund av atmosfärens mycket låga densitet.

anledningen till att Martian regolith är så mycket finare än den som finns på månen tillskrivs det strömmande vattnet och floddalarna som en gång täckte dess yta. Mars forskare studerar för närvarande huruvida martian regolith fortfarande formas i den nuvarande epoken också.

man tror att stora mängder vatten och koldioxid ices förblir frysta inom regoliten, vilket skulle vara till nytta om och när bemannade uppdrag (och till och med koloniseringsinsatser) äger rum under de kommande årtiondena.

Mars månen av Deimos är också täckt av ett lager av regolit som uppskattas vara 50 meter (160 fot) tjock. Bilder från Viking 2 orbiter bekräftade sin närvaro från en höjd av 30 km (19 miles) ovanför månens yta.

asteroider och yttre solsystem:

den enda andra planeten i vårt solsystem som är känt för att ha regolit är Titan, Saturnus största måne. Ytan är känd för sina omfattande sanddyner, även om deras exakta ursprung inte är känt. Vissa forskare har föreslagit att de kan vara små fragment av vattenis som eroderas av Titans flytande metan, eller eventuellt partikelformigt organiskt material som bildades i Titans atmosfär och regnade ner på ytan.

en annan möjlighet är att en serie kraftfulla vindomkastningar, som inträffar två gånger under ett enda Saturnår (30 jordår), är ansvariga för att bilda dessa sanddyner, som mäter flera hundra meter höga och sträcker sig över hundratals kilometer. För närvarande är jordforskare fortfarande inte säkra på vad Titans regolith består av.

Data som returneras av Huygens-sondens penetrometer indikerade att ytan kan vara lerliknande, men långsiktig analys av data har föreslagit att den kan bestå av sandliknande iskorn. Bilderna som tas av sonden vid landning på månens yta visar en platt slätt täckt av rundade stenar, som kan vara gjorda av vattenis, och föreslår verkan av rörliga vätskor på dem.

asteroider har också observerats ha regolit på sina ytor. Dessa är resultatet av meteoriodpåverkan som har ägt rum under miljontals år, pulveriserar sina ytor och skapar damm och små partiklar som bärs inom kratrarna.

NASA: s nära skomakare rymdfarkoster producerade bevis på regolit på ytan av asteroiden 433 Eros, som fortfarande är de bästa bilderna av asteroiden regolith hittills. Ytterligare bevis har lämnats av JAXAS Hayabusa-uppdrag, som returnerade tydliga bilder av regolith på en asteroid som ansågs vara för liten för att hålla fast vid den.

bilder som tillhandahålls av optiska, spektroskopiska och infraröda Fjärrbildningssystem (OSIRIS) kameror ombord på Rosetta rymdfarkosten bekräftade att asteroiden 21 Lutetia har ett lager av regolit nära dess nordpol, som sågs flyta i stora jordskred i samband med variationer i asteriodens albedo.

för att bryta ner det kortfattat, varhelst det finns sten, kommer det sannolikt att vara regolith. Oavsett om det är en produkt av vind eller strömmande vatten, eller närvaron av meteorer som påverkar ytan, kan god gammaldags ”Smuts” hittas nästan var som helst i vårt solsystem; och troligen, i universum bortom…

Vi har gjort flera artiklar om månens regolit här på universum idag. Här är ett sätt som astronauter kanske kan extrahera vatten från månregolit med enkla köksapparater och en artikel om NASAs sökning efter en mångrävare.

Vill du köpa några lunar regolith simulant? Här är en webbplats som låter dig köpa den. Vill du bli mångruvare? Det finns massor av bra metall i den månregoliten.

Du kan lyssna på en mycket intressant podcast om månens bildning från astronomi Cast, Avsnitt 17: Var kom månen ifrån?