عندما تتجول على أرض ناعمة ، هل تلاحظ كيف تترك قدميك الانطباعات؟ ربما قمت بتتبع بعض الأرض الخاسرة في ساحتك إلى المنزل في بعض الأحيان؟ إذا كنت ستلتقط بعض هذه الآثار - ما نشير إليه بالتراب أو التربة - وفحصها تحت المجهر ، فماذا ترى؟
بشكل أساسي ، سترى مكونات ما يعرف باسم regolith ، وهو عبارة عن مجموعة من جزيئات الغبار والتربة والصخور المكسورة والمواد الأخرى الموجودة هنا على الأرض. ولكن من المثير للاهتمام أن هذه المادة الأساسية نفسها يمكن العثور عليها في بيئات أرضية أخرى أيضًا - بما في ذلك القمر والمريخ والكواكب الأخرى وحتى الكويكبات.
تعريف:
يشير مصطلح regolith إلى أي طبقة من المواد تغطي الصخور الصلبة ، والتي يمكن أن تأتي في شكل غبار أو تربة أو صخور مكسورة. الكلمة مشتقة من مزيج من كلمتين يونانيتين - rhegos (التي تعني "بطانية") و lithos (والتي تعني "rock").
أرض:
على الأرض ، تأخذ regolith شكل الأوساخ والتربة والرمل والمكونات الأخرى التي يتم تشكيلها نتيجة للعوامل الجوية الطبيعية والعمليات البيولوجية. نظرًا لمزيج من التآكل أو الرواسب الغرينية (أي تحريك المياه التي تسبب الرمال) أو الانفجارات البركانية أو النشاط التكتوني ، يتم طحن المادة ببطء ووضعها على صخرة صلبة.
يمكن أن تتكون من الطين والسيليكات والمعادن المختلفة والمياه الجوفية والجزيئات العضوية. يمكن أن تختلف Regolith على الأرض من كونها غائبة بشكل أساسي إلى أن تكون سميكة بمئات الأمتار. يمكن أن يكون أيضًا صغيرًا جدًا (على شكل رماد أو طمي أو صخور الحمم البركانية التي تم ترسيتها للتو) لمئات الملايين من السنين (يحدث تاريخ يعود إلى عصر ما قبل الكمبري في أجزاء من أستراليا).
على الأرض ، يعد وجود القواميس من العوامل المهمة لمعظم الحياة ، حيث يمكن لعدد قليل من النباتات أن تنمو على أو داخل الصخور الصلبة والحيوانات لن تكون قادرة على الحفر أو بناء مأوى بدون مادة فضفاضة. Regolith مهم أيضًا للبشر لأنه تم استخدامه منذ فجر الحضارة (في شكل طوب الطين والخرسانة والسيراميك) لبناء المنازل والطرق والأعمال المدنية الأخرى.
الفرق في المصطلحات بين "التربة" (المعروف أيضًا باسم الأوساخ والطين ، إلخ) و "الرمل" هو وجود المواد العضوية. في السابق ، يوجد بكثرة ، وهو ما يفصل بين الحياة اليومية على الأرض عن معظم البيئات الأرضية الأخرى في نظامنا الشمسي.
القمر:
سطح القمر مغطى بمادة مساحيق دقيقة يشير إليها العلماء باسم "القمر القمري". ما يقرب من سطح القمر بأكمله مغطى بالتطرف ، ولا يمكن رؤية حجر الأساس إلا على جدران الفوهات شديدة الانحدار.
تم تشكيل القمر على مدى مليارات السنين من خلال التأثيرات النيزكية المستمرة على سطح القمر. ويقدر العلماء أن العمق القمري يمتد إلى أسفل 4-5 أمتار في بعض الأماكن ، وحتى عمق 15 مترًا في مناطق المرتفعات القديمة.
عندما تم وضع الخطط معًا لمهام أبولو ، كان بعض العلماء قلقين من أن النظام القمري سيكون خفيفًا جدًا ومسحوقًا لدعم وزن المركبة القمرية. وبدلاً من الهبوط على السطح ، كانوا قلقين من غرق المركبة في الأسفل مثل ضفة الثلج.
ومع ذلك ، أظهرت عمليات الهبوط التي أجرتها المركبة الفضائية الروبوتية Surveyor أن التربة القمرية كانت قوية بما يكفي لدعم المركبة الفضائية ، وشرح رواد الفضاء لاحقًا أن سطح القمر شعر ثابتًا جدًا تحت أقدامهم. أثناء هبوط أبولو ، غالبًا ما وجد رواد الفضاء أنه من الضروري استخدام مطرقة لدفع أداة أخذ العينات الأساسية إليها.
بمجرد وصول رواد الفضاء إلى السطح ، أفادوا بأن غبار القمر الناعم عالق في بدلاتهم الفضائية ثم غرق داخل المركبة الفضائية القمرية. وادعى رواد الفضاء أيضًا أنه دخل أعينهم ، مما جعلهم أحمر اللون. والأسوأ من ذلك ، أن يدخلوا إلى رئتيهم ، مما يسبب لهم السعال. الغبار القمري كاشط للغاية ، وقد لوحظ لقدرته على ارتداء ملابس الفضاء والإلكترونيات.
والسبب في ذلك هو أن الحكمة القمرية حادة وخشنة. هذا يرجع إلى حقيقة أن القمر ليس له غلاف جوي أو مياه متدفقة عليه ، وبالتالي لا يوجد عملية تجوية طبيعية. عندما ارتطمت النيازك الدقيقة في السطح وخلقت جميع الجسيمات ، لم تكن هناك عملية لارتداء حوافها الحادة.
غالبًا ما يستخدم مصطلح التربة القمرية بالتبادل مع "الحكمة القمرية" ، لكن البعض جادل في أن مصطلح "التربة" غير صحيح لأنه يعرف بأنه يحتوي على محتوى عضوي. ومع ذلك ، يميل الاستخدام القياسي بين العلماء القمريين إلى تجاهل هذا التمييز. يُستخدم "الغبار القمري" أيضًا ، ولكن بشكل أساسي للإشارة إلى المواد الدقيقة أكثر من التربة القمرية.
بينما تعمل وكالة ناسا على خطط لإعادة البشر إلى القمر في السنوات القادمة ، يعمل الباحثون على تعلم أفضل الطرق للعمل مع النظام القمري القمري. يمكن للمستعمرين المستقبليين استخراج المعادن والمياه وحتى الأكسجين من التربة القمرية واستخدامها لتصنيع القواعد أيضًا.
كوكب المريخ:
أعاد الهبوط والسيارات التي تم إرسالها إلى المريخ من قبل وكالة ناسا والروس ووكالة الفضاء الأوروبية العديد من الصور المثيرة للاهتمام ، والتي تُظهر منظرًا طبيعيًا مغطى بمساحات شاسعة من الرمال والغبار ، بالإضافة إلى الصخور والصخور.
مقارنةً بالتاريخ القمري ، فإن غبار المريخ جيد جدًا وبقايا معلقة في الغلاف الجوي لإضفاء لون أحمر على السماء. يتم التقاط الغبار أحيانًا في العواصف الترابية الشاسعة على مستوى الكوكب ، والتي تكون بطيئة جدًا بسبب الكثافة المنخفضة جدًا للغلاف الجوي.
يرجع السبب في أن التقاليد المريخية أدق بكثير من تلك الموجودة على القمر إلى المياه المتدفقة ووديان الأنهار التي غطت سطحها. يدرس باحثو المريخ حاليًا ما إذا كان رجوع المريخ لا يزال يتشكل في العصر الحالي أيضًا.
ويعتقد أن كميات كبيرة من الماء وثلاجات ثاني أكسيد الكربون تظل مجمدة داخل المجمع ، والتي ستكون مفيدة إذا ومتى تم القيام بمهام مأهولة (وحتى جهود الاستعمار) في العقود القادمة.
قمر المريخ من Deimos مغطى أيضًا بطبقة ريجوليث تقدر بسمك 50 مترًا (160 قدمًا). أكدت الصور التي قدمها مسبار فايكنغ 2 وجودها من ارتفاع 30 كم (19 ميلاً) فوق سطح القمر.
الكويكبات والنظام الشمسي الخارجي:
الكوكب الآخر الوحيد في نظامنا الشمسي المعروف بأنه يتجسد هو تيتان ، أكبر قمر لزحل. السطح معروف بحقول الكثبان الرملية الواسعة ، على الرغم من أن أصلها الدقيق غير معروف. اقترح بعض العلماء أنها قد تكون أجزاء صغيرة من جليد الماء تآكلت بواسطة ميثان تيتان السائل ، أو ربما جسيمات عضوية تشكلت في الغلاف الجوي لتيتان وتمطر على السطح.
الاحتمال الآخر هو أن سلسلة من انعكاسات الرياح القوية ، التي تحدث مرتين خلال سنة زحل واحدة (30 سنة من الأرض) ، هي المسؤولة عن تشكيل هذه الكثبان ، التي يبلغ ارتفاعها عدة مئات من الأمتار وتمتد عبر مئات الكيلومترات. في الوقت الحالي ، لا يزال علماء الأرض غير متأكدين مما يتكون منه نظام تيتان.
تشير البيانات التي تم إرجاعها بواسطة جهاز اختراق Huygens Probe إلى أن السطح قد يشبه الطين ، ولكن التحليل طويل المدى للبيانات يشير إلى أنه قد يتكون من حبيبات جليدية تشبه الرمال. تظهر الصور التي التقطها المسبار عند الهبوط على سطح القمر سهلًا مسطحًا مغطى بالحصى المستديرة ، والتي قد تكون مصنوعة من جليد الماء ، وتشير إلى حركة السوائل عليها.
وقد لوحظ أن الكويكبات قد تعافت على أسطحها أيضًا. هذه هي نتيجة لتأثيرات الأرصاد الجوية التي حدثت على مدى ملايين السنين ، مما أدى إلى تحطيم أسطحها وخلق الغبار والجسيمات الدقيقة التي يتم حملها داخل الحفر.
أنتجت المركبة الفضائية NEAR Shoemaker التابعة لوكالة ناسا دليلاً على رجوليت على سطح الكويكب 433 إيروس ، والذي لا يزال أفضل صور لكويكب كويكب حتى الآن. تم تقديم أدلة إضافية من خلال مهمة Hayabusa من وكالة JAXA ، والتي أعادت صورًا واضحة عن رجوع كويكب يعتقد أنه صغير جدًا بحيث لا يمكن التمسك به.
أكدت الصور التي قدمتها الكاميرات الضوئية والمطيافية ونظام التصوير عن بعد بالأشعة تحت الحمراء (OSIRIS) على متن المركبة الفضائية روزيتا أن الكويكب 21 لوتيتيا لديه طبقة من regolith بالقرب من القطب الشمالي ، والتي شوهدت تتدفق في الانهيارات الأرضية الرئيسية المرتبطة بالتغيرات في البياض في الكويكب.
لكسرها بإيجاز ، أينما وجدت الصخور ، فمن المحتمل أن يكون هناك تقديس. سواء كان ناتجًا عن الرياح أو المياه المتدفقة ، أو وجود الشهب التي تؤثر على السطح ، يمكن العثور على "الأوساخ" القديمة الطراز في أي مكان تقريبًا في نظامنا الشمسي ؛ وعلى الأرجح ، في الكون وراء ...
لقد قمنا بالعديد من المقالات حول regolith القمر على هنا في مجلة الفضاء. إليك طريقة قد يتمكن بها رواد الفضاء من استخراج المياه من التاريخ القمري باستخدام أدوات المطبخ البسيطة ، ومقال حول بحث وكالة ناسا عن حفار قمري.
هل ترغب في شراء بعض المحاكاة القمرية؟ إليك موقع يتيح لك شرائه. هل تريد أن تكون منجم القمر؟ هناك الكثير من المعدن الجيد في هذا النظام القمري.
يمكنك الاستماع إلى بودكاست مثير للاهتمام حول تكوين القمر من فريق علم الفلك ، الحلقة 17: من أين أتى القمر؟
مرجع:
وكالة ناسا
