Quando cammini su un terreno soffice, noti come i tuoi piedi lasciano impressioni? Forse a volte hai rintracciato una parte della terra più libera del tuo cortile in casa? Se dovessi raccogliere alcune di queste tracce - ciò che chiamiamo sporcizia o suolo - ed esaminarle sotto un microscopio, cosa vedresti?
In sostanza, vedresti i componenti di ciò che è noto come regolite, che è una raccolta di particelle di polvere, terra, roccia rotta e altri materiali trovati qui sulla Terra. Ma abbastanza interessante, questo stesso materiale di base può essere trovato anche in altri ambienti terrestri - tra cui Luna, Marte, altri pianeti e persino asteroidi.
Definizione:
Il termine regolite si riferisce a qualsiasi strato di materiale che copre la roccia solida, che può presentarsi sotto forma di polvere, terra o roccia rotta. La parola deriva dalla combinazione di due parole greche - rogos (che significa "coperta") e lithos (che significa "roccia).
Terra:
Sulla Terra, la regolite assume la forma di sporcizia, suolo, sabbia e altri componenti che si formano a seguito di agenti atmosferici naturali e processi biologici. A causa di una combinazione di erosione, depositi alluvionali (ad es. Spostamento di sabbia che deposita acqua), eruzioni vulcaniche o attività tettonica, il materiale viene lentamente macinato e disposto su un substrato roccioso solido.
Può essere costituito da argille, silicati, vari minerali, acque sotterranee e molecole organiche. Regolith sulla Terra può variare dall'essere essenzialmente assente allo spessore di centinaia di metri. Può anche essere molto giovane (sotto forma di cenere, alluvio o roccia lavica appena depositata) a centinaia di milioni di anni (la regolite risalente all'età precambriana si verifica in alcune parti dell'Australia).
Sulla Terra, la presenza di regolite è uno dei fattori importanti per la maggior parte della vita, dal momento che poche piante possono crescere sulla roccia solida o all'interno di essa e gli animali non sarebbero in grado di scavare o costruire un riparo senza materiale sciolto. Regolith è importante anche per gli esseri umani poiché è stato utilizzato fin dagli albori della civiltà (sotto forma di mattoni di fango, cemento e ceramica) per costruire case, strade e altre opere civili.
La differenza nella terminologia tra "suolo" (ovvero sporco, fango, ecc.) E "sabbia" è la presenza di materiali organici. Nel primo, esiste in abbondanza ed è ciò che separa la regolite sulla Terra dalla maggior parte degli altri ambienti terrestri nel nostro Sistema Solare.
La luna:
La superficie della Luna è coperta da un materiale finemente polveroso che gli scienziati chiamano "regolite lunare". Quasi l'intera superficie lunare è coperta di regolite e il substrato roccioso è visibile solo sulle pareti di crateri molto ripidi.
La regolite lunare si è formata per miliardi di anni da costanti impatti meteorici sulla superficie lunare. Gli scienziati stimano che la regolite lunare si estenda fino a 4-5 metri in alcuni punti e persino fino a 15 metri nelle aree più alte degli altopiani.
Quando i piani furono messi insieme per le missioni Apollo, alcuni scienziati erano preoccupati che la regolite lunare fosse troppo leggera e polverosa per sostenere il peso del lander lunare. Invece di atterrare in superficie, erano preoccupati che il lander vi affondasse come un banco di neve.
Tuttavia, gli atterraggi eseguiti dal veicolo spaziale robotico Surveyor mostrarono che il terreno lunare era abbastanza solido da sostenere un veicolo spaziale, e gli astronauti in seguito spiegarono che la superficie della Luna si sentiva molto ferma sotto i loro piedi. Durante gli sbarchi dell'Apollo, gli astronauti trovarono spesso necessario usare un martello per guidare un attrezzo di campionamento del nucleo.
Una volta che gli astronauti hanno raggiunto la superficie, hanno riferito che la polvere di luna sottile si attaccava alle loro tute spaziali e quindi spolverava l'interno del lander lunare. Gli astronauti affermarono anche che era entrato nei loro occhi, rendendoli rossi; e peggio ancora, è persino entrato nei loro polmoni, dando loro tosse. La polvere lunare è molto abrasiva ed è stata nota per la sua capacità di indossare tute spaziali ed elettronica.
La ragione di ciò è perché la regolite lunare è acuta e frastagliata. Ciò è dovuto al fatto che la Luna non ha atmosfera o acqua che scorre su di essa, e quindi nessun processo di alterazione naturale. Quando i micro-meteoroidi si schiantarono sulla superficie e crearono tutte le particelle, non vi fu alcun processo per logorare i suoi bordi taglienti.
Il termine suolo lunare è spesso usato in modo intercambiabile con "regolite lunare", ma alcuni hanno sostenuto che il termine "suolo" non è corretto perché è definito come avente contenuto organico. Tuttavia, l'uso standard tra gli scienziati lunari tende a ignorare questa distinzione. Viene anche utilizzata la "polvere lunare", ma principalmente per riferirsi a materiali ancora più fini del suolo lunare.
Mentre la NASA sta lavorando a piani per rimandare gli umani sulla Luna nei prossimi anni, i ricercatori stanno lavorando per imparare i modi migliori per lavorare con la regolite lunare. I futuri coloni potrebbero estrarre minerali, acqua e persino ossigeno dal suolo lunare e usarlo anche per fabbricare basi.
Marte:
I lander e i rover che sono stati inviati su Marte dalla NASA, i russi e l'ESA hanno restituito molte fotografie interessanti, che mostrano un paesaggio coperto da vaste distese di sabbia e polvere, oltre a rocce e massi.
Rispetto alla regolite lunare, la polvere di Marte è molto fine e abbastanza rimane sospesa nell'atmosfera per dare al cielo una tonalità rossastra. La polvere viene occasionalmente raccolta in vaste tempeste di polvere su tutto il pianeta, che sono piuttosto lente a causa della bassissima densità dell'atmosfera.
Il motivo per cui la regolite marziana è molto più fine di quella trovata sulla Luna è attribuito all'acqua che scorre e alle valli fluviali che un tempo coprivano la sua superficie. I ricercatori di Marte stanno attualmente studiando se la regolite marziana sia ancora in fase di definizione anche nell'epoca attuale.
Si ritiene che grandi quantità di ghiaccio nell'acqua e nell'anidride carbonica rimangano congelate all'interno della regolite, il che sarebbe utile se e quando avessero luogo missioni presidiate (e persino sforzi di colonizzazione) nei prossimi decenni.
Anche la luna di Marte di Deimos è coperta da uno strato di regolite che si stima abbia uno spessore di 50 metri (160 piedi). Le immagini fornite dall'orbita di Viking 2 hanno confermato la sua presenza da un'altezza di 30 km (19 miglia) sopra la superficie della luna.
Asteroidi e sistema solare esterno:
L'unico altro pianeta nel nostro Sistema Solare che è noto per avere regolite è Titano, la più grande luna di Saturno. La superficie è nota per i suoi vasti campi di dune, sebbene non ne sia nota l'origine precisa. Alcuni scienziati hanno suggerito che potrebbero essere piccoli frammenti di ghiaccio d'acqua erosi dal metano liquido di Titano, o forse materiale organico particolato che si è formato nell'atmosfera di Titano e piovuto sulla superficie.
Un'altra possibilità è che una serie di potenti inversioni di vento, che si verificano due volte durante un singolo anno di Saturno (30 anni terrestri), sono responsabili della formazione di queste dune, che misurano diverse centinaia di metri e si estendono per centinaia di chilometri. Attualmente, gli scienziati della Terra non sono ancora sicuri di cosa sia composta la regolite di Titano.
I dati restituiti dal penetrometro della sonda Huygens indicano che la superficie potrebbe essere simile all'argilla, ma un'analisi a lungo termine dei dati ha suggerito che potrebbe essere composta da granuli di ghiaccio simili alla sabbia. Le immagini scattate dalla sonda all'atterraggio sulla superficie della luna mostrano una pianura piatta coperta di ciottoli arrotondati, che possono essere fatti di ghiaccio d'acqua, e suggeriscono l'azione di spostare i fluidi su di essi.
È stato osservato che gli asteroidi hanno anche regolite sulle loro superfici. Questi sono il risultato di impatti meteorici che hanno avuto luogo nel corso di milioni di anni, polverizzando le loro superfici e creando polvere e minuscole particelle che vengono trasportate all'interno dei crateri.
Il veicolo spaziale NEAR Shoemaker della NASA ha prodotto prove di regolite sulla superficie dell'asteroide 433 Eros, che ad oggi rimane la migliore immagine di regolite di asteroidi. Ulteriori prove sono state fornite dalla missione Hayabusa di JAXA, che ha restituito chiare immagini di regolite su un asteroide che si pensava fosse troppo piccolo per trattenerlo.
Le immagini fornite dalle telecamere OSIRIS (Optical, Spectroscopic e Infrared Remote Imaging System) a bordo del veicolo spaziale Rosetta hanno confermato che l'asteroide 21 Lutetia ha uno strato di regolite vicino al suo polo nord, che è stato visto fluire nelle grandi frane associate alle variazioni di l'albedo dell'asteroide.
Per abbatterlo in modo succinto, ovunque ci sia roccia, è probabile che ci sia regolite. Che si tratti del prodotto del vento o dell'acqua che scorre, o della presenza di meteore che colpiscono la superficie, si può trovare una buona "sporcizia" vecchio stile praticamente ovunque nel nostro Sistema Solare; e molto probabilmente, nell'universo oltre ...
Abbiamo pubblicato diversi articoli sulla regolazione della Luna qui su Space Magazine. Ecco un modo in cui gli astronauti potrebbero essere in grado di estrarre acqua dalla regolite lunare con semplici elettrodomestici da cucina e un articolo sulla ricerca della NASA di un cercatore lunare.
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Puoi ascoltare un podcast molto interessante sulla formazione della Luna da Astronomy Cast, Episodio 17: Da dove viene la luna?
Riferimento:
NASA
