柔らかい地面を歩いているときに、足が印象を残していることに気づきましたか?たぶん、あなたはあなたの庭のより緩い地球のいくつかを時々家の中に追跡したことがありますか?これらの痕跡(私たちが土や土と呼んでいるもの)の一部を拾い上げ、顕微鏡の下で調べたとしたら、何が見えますか?
基本的に、レゴリスとして知られているものの構成要素が表示されます。これは、この地球上で見つかったほこり、土、壊れた岩石、およびその他の物質の粒子のコレクションです。しかし興味深いことに、これと同じ基本的な材料は、月、火星、他の惑星、さらには小惑星を含む他の地球環境にも見られます。
定義:
レゴリスという用語は、固い岩を覆うあらゆる層の材料を指し、粉塵、土、壊れた岩の形をとることがあります。この単語は、ギリシャ語の2つの単語、レゴス(「毛布」を意味する)とリソス(「岩」を意味する)の組み合わせから派生しています。
地球:
地球上では、レゴリスは、自然の風化と生物学的プロセスの結果として形成される土、土、砂、およびその他のコンポーネントの形をとります。侵食、沖積堆積物(つまり、移動する水堆積砂)、火山噴火、または地殻変動活動の組み合わせにより、物質はゆっくりと地面に砕かれ、固体の岩盤の上に配置されます。
粘土、ケイ酸塩、さまざまな鉱物、地下水、有機分子で構成されています。地球上のレゴリスは、本質的に存在しないものから数百メートルの厚さまでさまざまです。また、非常に若い(堆積したばかりの灰、沖積層、または溶岩の形で)から数億年前になることもあります(オーストラリアの一部では先カンブリア時代のレゴリスが発生します)。
地上では、レゴリスの存在はほとんどの生活にとって重要な要素の1つです。固い岩の上または内部で成長する植物はほとんどなく、動物はゆるい材料なしでは穴を掘ったり、シェルターを構築したりできないからです。レゴリスは、文明の黎明期から(泥レンガ、コンクリート、セラミックの形で)住宅、道路、その他の土木工事に使用されてきたため、人間にとっても重要です。
「土」(別名、土、泥など)と「砂」の用語の違いは、有機物質の存在です。前者では、それは豊富に存在し、私たちの太陽系の他のほとんどの地上環境から地球上のレゴリスを分離するものです。
ムーン:
月の表面は、科学者が「月のレゴリス」と呼んでいる微細な粉末状の物質で覆われています。月面のほぼ全体がレゴリスで覆われており、岩盤は非常に急なクレーターの壁にしか見えません。
月のレゴリスは、月の表面への恒常的な隕石の衝突によって数十億年にわたって形成されました。科学者は、月のレゴリスがいくつかの場所では4〜5メートル、さらに古い高地では15メートルにも及ぶと推定しています。
アポロ計画の計画がまとめられたとき、月着陸船の重量を支えるには月のレゴリスが軽くて粉っぽいのではないかと懸念する科学者もいました。着陸するのではなく、着陸船が雪だるまのようにそこに沈むのではないかと心配していました。
しかし、ロボット測量士の宇宙船による着陸は、月面の土が宇宙船を支えるのに十分固いことを示し、宇宙飛行士は後に月面が足の下で非常に固く感じられたと説明しました。アポロ号の着陸中、宇宙飛行士は、コアサンプリングツールを打ち込むためにハンマーを使用する必要があることを発見しました。
宇宙飛行士が水面に着くと、彼らは、細かい月の粉塵が宇宙服に付着し、月着陸機の内部に塵をまき散らしたと報告しました。宇宙飛行士はまた、彼らの目に入って赤くなったと主張しました。そしてさらに悪いことに、彼らの肺に入り込んで咳をしました。月の粉塵は非常に摩耗性が高く、宇宙服や電子機器を摩耗させるその能力で知られています。
これは、月のレゴリスが鋭くギザギザしているためです。これは、月に大気や水が流れていないため、自然の風化作用がないためです。微小流星体が表面に激突してすべての粒子を生成したとき、その鋭いエッジを摩耗させるプロセスはありませんでした。
月の土壌という用語は、「月のレゴリス」と同じ意味で使用されることが多いですが、「土壌」という用語は、有機物を含むと定義されているため、正しくないと主張する人もいます。ただし、月の科学者の間の標準的な使用法は、その区別を無視する傾向があります。 「ルナダスト」も使用されますが、主に月の土壌よりもさらに細かい材料を指します。
NASAは今後数年間で人類を月に送り返す計画に取り組んでいるため、研究者たちは月のレゴリスを扱う最善の方法を学ぶために取り組んでいます。将来の入植者は、月面の土壌からミネラル、水、さらには酸素さえも採掘し、それを使って基地を製造することもできます。
火星:
NASA、ロシア人、およびESAによって火星に送られた着陸船と探査機は、多くの興味深い写真を返しました。砂とほこりの広大な広がりに覆われた風景、および岩と岩です。
月のレゴリスと比較して、火星の塵は非常に細かく、空に赤みがかった色を与えるのに十分なほど大気中に浮遊しています。ダストは時折、広大な惑星全体のダストストームに拾われますが、それは大気の密度が非常に低いために非常に遅いものです。
火星のレゴリスが月に見られるものよりもはるかに細かい理由は、かつてその表面を覆っていた流れる水と川の谷に起因します。火星の研究者たちは現在、火星のレゴリスが現在の時代にもまだ形作られているかどうかを研究しています。
大量の水と二酸化炭素の氷がレゴリス内で凍結したままであると考えられています。これは、有人の任務(さらには植民地化の取り組みさえ)が今後数十年に行われる場合に役立ちます。
デイモスの火星の月も、厚さが50メートル(160フィート)と推定されるレゴリスの層で覆われています。バイキング2オービターによって提供された画像は、月面から30 km(19マイル)の高さから存在を確認しました。
小惑星と外部太陽系:
太陽系でレゴリスがあることが知られている他の唯一の惑星は、土星の最大の月であるタイタンです。表面は砂丘の広大なフィールドで知られていますが、正確な起源は不明です。一部の科学者は、それらがタイタンの液体メタンによって侵食された水の氷の小さな破片、またはおそらくタイタンの大気中に形成されて表面に降り注いだ粒子状有機物である可能性があることを示唆しています。
もう1つの可能性は、土星の1年(地球30年)の間に2回発生する一連の強力な風の逆転が、数百メートルの高さで数百キロメートルにわたるこれらの砂丘の形成に関与していることです。現在、地球の科学者たちはタイタンのレゴリスが何で構成されているのかまだはっきりしていません。
Huygensプローブの貫入度計によって返されたデータは、表面が粘土のようである可能性があることを示しましたが、データの長期分析により、砂のような氷粒で構成されている可能性があることが示唆されました。探査機が月面に着陸したときに撮影した画像は、丸い小石で覆われた平らな平野を示しています。小石は水氷でできている可能性があり、流体の移動を示唆しています。
小惑星の表面にもレゴリスがあることが観察されています。これらは、数百万年の間に発生した隕石の影響の結果であり、それらの表面を粉砕し、クレーター内に運ばれるほこりや小さな粒子を作成します。
NASAのNEAR Shoemaker宇宙船は、小惑星433 Erosの表面にレゴリスの証拠を生み出しました。これは、今日までの小惑星レゴリスの最高の画像です。 JAXAの「はやぶさ」ミッションによって追加の証拠が提供されました。このミッションは、小さすぎて保持できないと考えられていた小惑星にレゴリスの鮮明な画像を返しました。
ロゼッタ宇宙船に搭載された光学、分光、および赤外線リモートイメージングシステム(OSIRIS)カメラによって提供された画像は、小惑星21ルテティアの北極近くにレゴリスの層があることを確認しました。アステリオドのアルベド。
簡潔に言うと、岩があるところならどこでも、レゴリスができそうです。それが風や水の流れの産物であろうと、表面に影響を与える流星の存在であろうと、古き良き昔ながらの「汚れ」は太陽系のどこにでも見られます。そしておそらく、向こうの宇宙で…
スペースマガジンで、月のレゴリスに関する記事をいくつか掲載しました。これは、宇宙飛行士が簡単な台所用電化製品で月のレゴリスから水を抽出できる方法と、NASAによる月の掘り出し機の検索に関する記事です。
月面レゴリスのシミュレーションを購入したいですか?こちらが購入できるサイトです。ムーンマイナーになりたいですか?その月のレゴリスには良い金属がたくさんあります。
天文学のキャストからの月の形成についての非常に興味深いポッドキャストを聞くことができます、エピソード17:月はどこから来たのですか?
参照:
NASA