Реголит
Реголи́т (от Шаблон:Lang-grc — «одеяло» и Шаблон:Lang-grc — «камень») — остаточный грунт, являющийся продуктом космического выветривания породы на месте<ref>Томкеев С. И. Regolith — реголит // Петрологический Англо-русский толковый словарь. Т. 2. М.: Мир, 1986. С. 157.</ref>.
В настоящее время этим термином чаще всего называют поверхностный слой сыпучего лунного грунта.
История термина
.jpg){kind=link}
Термин «реголит» впервые применил американский геолог Г. П. Меррил<ref>Merril G. P. A treatise on rocks, rock weathering and soils. New York: Macmillan P. 299.</ref> в 1897 году. Он дал ему такое определение<ref>Цит. по Левинсон-Лессинг Ф. Ю., Струве Э. А. Петрографический словарь. Л.;М.: Геол-развед. изв-во, 1932. С. 328.</ref>:
<templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}{{#if: |
:
}}
{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}} Реголит — все поверхностные рыхлые образования, представляющие верхние слои земной поверхности: гумусовые почвы, аллювий, продукты выветривания пород, каковы латерит, эоловые отложения, осыпи склонов, ледниковые отложения и т. д. {{#if:
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
—}}
Современный термин реголит чаще всего применяется по отношению к лунному грунту, означая<ref>Реголит // Петрографический словарь / ред. В. П. Петров, О. А. Богатиков, Р. П. Петров. М.: Недра, 1981. C. 351.</ref>
<templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}{{#if: |
:
}}
{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}} несцементированный продукт дробления и переотложения лунных пород, сплошным чехлом покрывающий поверхность Луны. Реголит состоит из обломков лунных пород и минералов размером от пылевых частиц до нескольких метров в поперечнике, стёкол, литифицированных брекчий, фрагментов метеоритов и т. д. {{#if:
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
—}}
Термин также применим и к материалам, покрывающим и поверхности других небольших безатмосферных планет и спутников (например Меркурия, Деймоса), а также астероидовШаблон:Переход. Реголит возникает в результате дробления, перемешивания и спекания лунных пород при падениях метеоритов и микрометеоритов в условиях вакуума и ничем не ослабленного космического излучения. По радиоизотопам было установлено, что некоторые обломки на поверхности реголита находились на одном и том же месте десятки и сотни миллионов лет.
Лунный реголит
Состав
Неслоистый, рыхлый, разнозернистый обломочно-пылевой слой, достигающий толщины нескольких десятков метров. Состоит из обломков изверженных пород, минералов, стекла, метеоритов и брекчий ударно-взрывного происхождения, сцементированных стекломШаблон:SfnШаблон:SfnШаблон:Sfn.
По гранулометрическому составу относится к пылеватым пескам (основная масса частиц имеет размер 0,03—1 мм). Цвет тёмно-серый, до чёрного, с включениями крупных частиц, имеющих зеркальный блеск. Частицы грунта обладают высокой слипаемостью из-за отсутствия окисной плёнки на их поверхности и высокой электризации. Кроме того, лунная пыль легко поднимается вверх от ударных воздействий и хорошо прилипает к поверхности твёрдых тел, что доставляло много неудобств участникам экспедиций «Аполлон». По утверждению Армстронга, Олдрина и профессора В. Ф. Скотта<ref name=autogenerated1>И. И. Черкасов, В. В. Шварев. Грунт Луны. М. «Наука», 1975.</ref>, в земной атмосфере реголит имеет характерный запах гари и отстрелянных пистонов.
А. П. Виноградов выделяет в реголите два типа частиц: угловатые, похожие на только что раздроблённую породу, и преобладающие окатанные частицы со следами оплавления и спекания. Многие из них остеклованы и похожи на стеклянные и металлические капли. По минеральному составу реголита установлено, что лунные моря сложены преимущественно базальтами, а среди пород материков преобладают анортозиты и их разновидности. Для реголита обоих типов характерно присутствие частиц металлического железа.
Частицы лунного грунта имеют способность к слипанию и достижению определенной связности, в результате чего грунт может комковаться и держать вертикальные стенки небольшой высоты. По наблюдениям астронавтов число комков на поверхности доходило до 10 % общего числа соразмерных камней. При этом комки легко раздавливались под подошвой астронавтовШаблон:Sfn.
Цвет лунного реголита
<templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}{{#if: |
:
}}
{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}} Цвета на Луне в основном определяются вариациями содержания железа и титана. Морские регионы имеют низкий коэффициент отражения, потому что они содержат относительно высокое количество оксида железа (FeO). Некоторые морские базальты содержат необычно высокую концентрацию оксида титана (TiO2) в дополнение к оксиду железа, что делает отражательную способность ещё ниже. TiO2 также сдвигает цвет морей от красного к синему. Шаблон:Oq {{#if: <ref>Color of the Moon. Официальный сайт НАСА. 2010-10-10 Шаблон:Wayback.</ref>
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
}}
Нил Армстронг о цвете лунного грунта<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>: <templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}{{#if: |
:
}}
{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}} Когда вы смотрите на грунт вблизи или в руке, вы обнаруживаете, что на самом деле он угольно-серый, и мы особо не могли найти ничего отличного от этого цвета. Шаблон:Oq {{#if:
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
—}}
Состав основных пород лунного реголита
Состав основных пород лунного реголита<ref>Шаблон:Cite web</ref>
| Название | Класс | Формула |
|---|---|---|
| Ильменит | Титанистый железняк | FeTiO3 |
| Оливин | Железомагниевый силикат | (Mg, Fe)2[SiO4] |
| Анортит | Алюмосиликат кальция | Ca[Al2Si2O8] |
| Пироксен | Щелочные силикаты | R2[Si2O6], где R — Na, Ca |
Элементный состав лунного реголита (в %)
| Элемент | Морской реголит | Материковый реголит | Реголит отдельных бассейнов |
|---|---|---|---|
| Ca | 7,9 | 10,7 | 7,7 |
| Mg | 5,8 | 4,6 | 6,1 |
| Fe | 13,2 | 4,9 | 3,7 |
| Al | 6,8 | 13,3 | 9,8 |
| Ti | 3,1 | 0 | 0 |
| Si | 20,4 | 21,0 | 21,8 |
| O | 41,3 | 44,6 | 43,3 |
| S | 0,1 | 0,072 | 0,076 |
| K | 0,1 | 0,073 | 0,24 |
| Na | 0,3 | 0,48 | 0,38 |
<templatestyles src="Шаблон:Начало_цитаты/styles.css" />{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}{{#if: |
:
}}
{{#ifexpr: 0 mod 2 = 0 and 0 != 4 and 0 != 104 |
}}Исследования показали, что, несмотря на схожесть с некоторыми земными грунтами, реголит имеет свойства, не характерные для грунтов. В пробах реголита, доставленных «Луной-16» и экспедициями «Аполлон» были обнаружены силикатные стекловидные частицы в форме капли или правильных шариков диаметром 0,05-5 мкм и 40-480 мкм. Они не встречаются в земных грунтах. {{#if: <ref>Черкасова Л. И. Шаблон:Wayback. «Исследования грунтов Луны. История и перспективы». Вестник МГСУ. 2011, № 5. с. 303</ref>.
| <templatestyles src="Шаблон:Конец цитаты/styles.css" />
— <ref>Черкасова Л. И. Шаблон:Wayback. «Исследования грунтов Луны. История и перспективы». Вестник МГСУ. 2011, № 5. с. 303</ref>.}}
Доставка лунного реголита
Первое инструментальное определение плотности и прочности поверхностного слоя реголита было осуществлено советской автоматической станцией «Луна-13» 24—31 декабря 1966 года<ref name=autogenerated1 />.
Впервые лунный грунт был доставлен на Землю экипажем космического корабля «Аполлон-11» в июле 1969 года в количестве 21,7 кг. В ходе лунных миссий по программе Аполлон всего на Землю было доставлено 382 кг лунного грунта<ref>Astromaterials Curation at NASA JSC Шаблон:Wayback.</ref>. Исследованием грунта, привезённого «Аполлонами», занималась Миртл Бачелдер<ref>Каталог лунных образцов на сайте Lunar and Planetary Institute. Хьюстон Шаблон:Wayback.</ref>.
Автоматическая станция «Луна-16» доставила 101 г грунта 24 сентября 1970 года (уже после экспедиций Аполлон-11 и Аполлон-12).
«Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» доставили грунт из трёх районов Луны: Моря Изобилия, материкового района вблизи кратера Амегино и Моря Кризисов в количестве 324 г, и он был передан в ГЕОХИ РАН для исследования и хранения<ref>М. А. Назаров//Лунные породы. ГЕОХИ РАН. 1999(?) Шаблон:Wayback.</ref><ref>Лунный грунт Шаблон:Wayback.</ref><ref>Кудрявцева Е., Этингоф Ю. Шаблон:Wayback. «Чего ждут ученые от новой порции лунного грунта». «Огонёк», журнал. 14 декабря 2020 года. Официальный сайт РАН ras.ru.</ref>.
16 декабря 2020 года китайский космический аппарат «Чанъэ-5» доставил на Землю 1731 грамм лунного грунта<ref>Шаблон:Cite web</ref>. После проведённых двухгодичных исследований доставленного лунного грунта Китайское национальное космическое агентство и Управление по атомной энергии Китая (CAEA) сообщили об открытии нового, шестого по счёту, минерала, обнаруженного людьми на Луне — он был назван Шаблон:Нп5-(Y) (англ. Шаблон:Lang-en2, «камень Чанъэ»). Китай стал третьей страной в мире, открывшей новый лунный минерал, отнесённый к разряду фосфатных<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Минерал чанъэзит-(Y) принадлежит к Шаблон:Нп5, его типовой образец происходит из северо-восточного Океана Бурь и хранится в минералогических коллекциях Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук<ref>Li, T., Li, Z., Huang, Z., Zhong, J., Fan, G., Guo, D., Qin, M., Zhang, J., Li, J., Liu, H., Qiu, L., Wang, F., He, S., Yu, A., Liu, R., Wu, Y., Deng, L., Tai, Z., He, Y., and Lin, Y.: Changesite-(Y), IMA 2022-023, in: CNMNC Newsletter 69, Eur. J. Mineral., 34, https://doi.org/10.5194/ejm-34-463-2022, 2022.</ref>.
С 1969 года проводятся международные конференции по лунному грунту. Первая называлась «Apollo Conference», потом, когда появились образцы «Луны-16», конференции стали называть «Lunar Science Conference», а с 1978 они называются «Lunar and Planetary Science Conference»<ref>Архив аннотаций конференций с 1971 по 2017 год Шаблон:Wayback.</ref>. Сводка ссылок на работы по лунному грунту содержит более 3700 научных работ<ref>Сводка ссылок на научные публикации по лунному грунту. Lunar and Planetary Institute. Хьюстон Шаблон:Wayback.</ref>Шаблон:Sfn.
Биологическое применение
Исследования Лаборатории космических растений (США) 2021 года показали, что в лунном реголите, увлажнённом 12,5%-й средой Мурасиге — Скугга можно выращивать земные растения: по крайней мере, в этой смеси прорастает и растёт резуховидка Таля, хотя её рост и происходит тяжелее, чем в земной почве<ref>Теперь у нас есть доказательство того, что растения могут расти в лунном грунте Шаблон:Wayback // Astronews</ref><ref>Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration Шаблон:Wayback // «Communication Biology», 12 мая 2022Шаблон:Ref</ref>.
Реголит астероидов
Астероиды имеют особый реголит отличный от лунного. NEAR Shoemaker стал первым искусственным спутником астероида, и первым искусственным объектом, совершившим мягкую посадку на астероид в 2001 году, снимки поверхности астероида Эроса, сделанные им, являются первыми детальными изображениями реголита астероида. По пути к Эросу аппарат NEAR Shoemaker также исследовал астероид Матильда. Японская миссия Хаябуса предоставила четкие изображения реголита на астероиде Итокава, это самый маленький астероид исследованный с близкого расстояния. Европейский зонд «Розетта» исследовал астероид Лютеция в 2010 году, около северного полюса астероида имеется необычный слой реголита, который течет в виде оползней, связанных с изменениями альбедо астероида<ref>Шаблон:Cite journal</ref>.
Было осуществлено три программы по доставке реголита астероидов на Землю<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Японские станции «Хаябуса» с астероида Итокава в 2010 году, «Хаябуса-2» c Рюгу в 2018 году и американская миссия OSIRIS-REx c Бенну в 2023 году.
См. также
Примечания
Литература
В хронологическом порядке:
- Лунный грунт из Моря Изобилия. Москва: Наука, 1974. 624 с. — сборник из более 90 работ, посвященных изучению реголита, доставленной автоматической станцией Луна-16. Рассмотрены физические и механические свойства лунного грунта, статьи по минералогическим исследованиям и изучению химического состава и распределения редких элементов в реголите.
- Грунт из материкового района Луны // Отв. ред. В. Л. Барсуков, Ю. А. Сурков. — М.: Наука, 1979. — 708 с.
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга Автореферат докторской диссертации.
- Шаблон:Статья
- Шаблон:Статья
- Шаблон:Статья
- Шаблон:Статья
- Шаблон:Книга
- Макеев А. Б., Брянчанинова Н. И. Типоморфизм породообразующих минералов лунного реголита, станций Луна-16, −20, −24, сравнение море-континент-море // Георесурсы. 2021. Т. 23. № 1. С. 94—105.