Что такое реголит и на каких планетах его можно найти
Термин «реголит» относится к любому слою материала, покрывающему Землю, который может находиться в виде пыли, почвы или раздробленной породы. Но что интересно, реголит имеется и в других уголках Солнечной системы, включая Марс, некоторые спутники и даже астероиды. Само слово «реголит» происходит от сочетания двух греческих слов rhegos (что означает «одеяло») и lithos («скала»).
Реголит на Земле
На Земле реголит принимает форму грязи, почвы, песка и других компонентов, которые образуются в результате естественного выветривания и биологических процессов. Из-за сочетания эрозии, аллювиальных отложений (т.е. подвижных водных отложений песка), вулканических извержений или тектонической активности материал медленно измельчается и укладывается поверх твердых пород.
Гора Магнит в центральной части кратона Илгарн в Западной Австралии, датируемая докембрийской эрой
Он может состоять из глины, силикатов, различных минералов, грунтовых вод и органических молекул. Реголит на Земле может колебаться — от практически отсутствующего до сотен метров толщиной. Он может быть, как очень молодым (в виде золы, аллювия или только что осажденной лавы), так и иметь возраст до сотен миллионов лет (реголит, датируемый докембрийским возрастом, встречается в некоторых частях Австралии).
На Земле наличие реголита является одним из важных факторов существования большинства живых организмов, поскольку лишь немногие растения могут расти на твердых породах или внутри них, и животные не смогут зарыться в землю или построить укрытие без рыхлого материала. Реголит также важен для человека, поскольку он используется с самого зарождения цивилизации (в виде глиняных кирпичей, бетона и керамики) для строительства домов, дорог и других работ.
Разница в терминологии между «почвой» (так же известной как грязь, земля и т.д.) и «песком» заключается в наличии органических материалов. В первом случае они существуют в изобилии, и это то, что отличает реголит на Земле от большинства других земных сред в Солнечной системе.
Реголит на Луне
Почти вся поверхность Луны покрыта тонким порошкообразным материалом, который ученые называют «лунным реголитом», а скальные породы видны только на стенках очень крутых кратеров.
Фото с борта космического корабля «Аполлон-11» через море лунного реголита
Реголит Луны формировался в течение миллиардов лет в результате постоянных столкновений метеоритов с ее поверхностью. По оценкам ученых, в некоторых местах лунный реголит простирается вниз на 4-5 метров, а в более старых горных районах — даже на 15 метров.
Когда были составлены планы экспедиций «Аполлон», некоторые ученые опасались, что лунный реголит будет слишком легким и порошкообразным, чтобы выдержать вес лунного спутника. Вместо того, чтобы приземляться на поверхность, они опасались, что лунный корабль просто погрузится в нее, словно в сугроб.
Однако посадки, выполненные роботизированными космическими аппаратами «Геодезист», показали, что лунный грунт достаточно твердый, чтобы выдержать космический корабль, а астронавты позже рассказали, что поверхность Луны ощущается очень твердой под ногами. Во время посадки «Аполлона» астронавты часто прибегали к использованию молотка, чтобы вбить в грунт инструмент для отбора проб.
Как только астронавты достигли поверхности, они сообщили, что мелкая лунная пыль прилипла к их скафандрам, а позже отметили запыление внутренней части лунного корабля. Астронавты также утверждали, что она попала им в глаза, вызвав покраснения; и, что еще хуже, даже попала в легкие, спровоцировав у них кашель. Лунная пыль очень абразивная, и была отмечена своей способностью изнашивать скафандры и электронику.
Астронавт Эдгар Митчелл прогуливается по поверхности Луны в скафандре, загрязненном лунным реголитом.
Причина в том, что лунный реголит острый и зазубренный. Это связано с тем, что на Луне нет ни атмосферы, ни воды, а значит, нет естественного процесса выветривания. Когда микро-метеориты врезались в поверхность, они образовывали на ней частицы, но не было никакого процесса износа их острых краев.
Термин «лунная почва» часто используется как синоним лунного реголита, но некоторые утверждают, что термин «почва» не является правильным, так как он определяется как имеющий органические содержания. Однако это различие игнорируется. Термин «Лунная пыль» также используется, но главным образом для обозначения более мелких материалов, чем лунный грунт.
В то время как НАСА работает над планами по возвращению людей на Луну в ближайшие годы, ученые работают над тем, чтобы узнать, как лучше всего работать с лунным реголитом. Будущие колонисты смогут добывать минералы, воду и даже кислород из лунного грунта, а также использовать его для строительства баз.
Реголит на Марсе
Космические корабли, которые были отправлены на Марс со стороны русских, НАСА и ЕСА прислали много интересных фотографий, демонстрирующих пейзаж, который покрыт огромными пространствами песка и пыли.
По сравнению с лунным реголитом, марсианская пыль весьма мелкая и ее достаточное количество прибывает в атмосфере, что придает небу красноватый оттенок. Пыль иногда поднимается в огромные пыльные бури, охватывающие всю планету.
Причина того, что марсианский реголит намного мельче, чем тот, который был обнаружен на Луне, связана с наличием водных потоков и речных долин, которые когда-то покрывали его поверхность.
Считается, что в реголите остается замороженным большое количество льда с углекислым газом, что будет полезно, если в ближайшие десятилетия будут проводиться пилотируемые миссии (и колонизационные работы).
Марсианский спутник Деймос также покрыт слоем реголита, толщина которого оценивается в 50 метров. Изображения, полученные с орбитального аппарата «Викинг-2», подтверждают его присутствие.
Реголит на астероидах и внешней солнечной системы
Кроме вышеперечисленных только спутник Сатурна — Титан имеет реголит. Его поверхность известна своими обширными полями дюн, хотя точное происхождение их неизвестно. Некоторые ученые предположили, что это могут быть небольшие фрагменты льда, размытые жидким метаном Титана, или, возможно, частицы органического вещества, которые образовались в атмосфере Титана и выпали на поверхность.
Другая возможность заключается в том, что серия мощных перемен направления ветра, которые происходят дважды в течение одного года Сатурна (30 земных лет), ответственны за формирование этих дюн, которые достигают высоты в несколько сотен метров и простираются на сотни километров. В настоящее время ученые до сих пор не уверены, из чего состоит реголит Титана.
Данные, полученные с помощью пенетрометра Huygens Probe, показали, что поверхность может быть похожа на глину, но многолетний анализ указывает, что она может состоять из песчаноподобных ледяных зерен.
На снимках, сделанных зондом при посадке на поверхность Титана, видна плоская равнина, покрытая округлой галькой, которая может состоять изо льда.
Обнаружено, что на поверхности астероидов также присутствует реголит. Это результат столкновения с другими астероидами, которые измельчали поверхности и создавали пыль.
Фотография, сделанная камерой NEAR Shoemaker NASA в кратере (433) Эрос, на котором видно присутствие реголита
Космический аппарат NEAR Shoemaker НАСА показал следы реголита на поверхности астероида 433 Eros. Дополнительные доказательства были получены в ходе миссии JAXA «HAYABUSA», в ходе которой были получены четкие изображения реголита на астероиде.
Изображения, полученные с помощью оптической, спектроскопической и инфракрасной систем дистанционного зондирования (OSIRIS) на борту космического корабля Rosetta Spacecraft, подтвердили, что на астероиде 21 Lutetia вблизи его северного полюса имеется слой реголита, который, как было замечено, движется во время крупных оползней, связанных с колебаниями альбедо астероида.
Подводя итоги: везде, где есть камни, скорее всего, будет реголит. Будь то продукт ветра или струящейся воды, или присутствие метеоров, воздействующих на поверхность, добрая старомодная «грязь» может быть найдена практически в любой точке нашей Солнечной системы.
