Regoliit

Regoliit on lahtise heterogeense materjali kiht, mis katab aluspõhja. Regoliidiks nimetatakse kõike, mis asub värskete murenemata aluspõhjakivimite ning atmosfääri vahel. See hõlmab aleuriiti, mulda, murenenud aluspõhjakivimeid ja muid allohtoonseid setteid. Geoloogilistel kaartidel nimetatakse regoliiti enamasti pinnakatteks. Regoliit katab suuremat osa Maa pinnast. Ilma regoliitse katteta maapinda nimetatakse paljandiks. Samuti esineb regoliiti Kuul, Marsil, osadel asteroididel ning teistel terrestriaalsetel planeetidel ja kuudel. Termin "regoliit" koosneb kahest kreeka päritoluga sõnast: rhegos (tekk) ja lithos (kivi). George P. Merrill defineeris selle termini aastal 1897: "Regoliit on materjal, mis on tekkinud selle piirkonna kivimite murenemisest või taimestikukasvust. Teistel juhtudel koosneb see fragmentaarsest või eri astmetel lagunenud ainesest, mida on transportinud tuul, vesi või jää. Tervet seda mitteterviklikku materjalikihti, mistahes loomu või päritoluga, peaks kutsuma regoliidiks." Regoliit katab pea tervet Kuu pinda, aluspõhi paljandub ainult väga järskudel kraatriseintel ja kohati ka laavakanalites. Kuu regoliit on moodustunud viimase 4,6 miljardi aasta jooksul meteoriidikokkupõrgete tagajärjel. Selle aja jooksul on pindmiseid kivimeid pidevalt pommitanud ja lõhkunud mikrometeoriidid ning kosmoses leiduvad laetud osakesed. Mikrometeoriidid pommitavad Kuu pinda, mille tagajärjel tekib piisavalt kuumust, et sulatada või ka osaliselt aurustada tolmuosakesi. Sulamine ja seejärel taas jäätumine liidab osakesed kokku, moodustades klaasjaid ja teravate servadega bretšasid, mis sarnanevad Maa peal leiduvate tektiitidega. Regoliit on Kuu merealadel enamasti 4–5 meetri paksune ja 10–15 meetri paksune kõrgaladel, mis on ka vanemad. Regoliidi all on massiivne ja mõranenud aluspõhi, mis on moodustunud suurematest kokkupõrgetest. Tihti viidatakse sellele aluspõhjale kui megaregoliidile. Regoliidi tihedus on ülemise 30 cm jaoks keskmiselt 10,35 g/cm³ ja 60 cm sügavusel on tiheduseks ligikaudu 1,85 g/cm³. Regoliigi keskmine keemiline koostis on saadav Kuu mulla elementide suhtelisest sisaldusest. Kuu regoliidi füüsikalised ja optilised omadused muutuvad kosmose mõjudele allumise tõttu. See muudab regoliidi aja jooksul tumedamaks, põhjustades kraatrist lähtuvate heledate kiirte hääbumise ja kadumise. Apollo programmi varajastes faasides väljendas Cornelli Ülikoolis töötav Thomas Gold muret kuumooduli maandumise pärast. Ta arvas, et regoliidi pindmises osas leiduv paks aleuriidikiht ei toeta kuumooduli kaalu ja et moodul vajub liiga sügavale. Hilisemad arvutused näitasid, et murettekitava aleuriidikihi paksus on tegelikult vaid paar sentimeetrit. Apollole eelnenud robootilise Surveyor kosmoselaeva maandumisel leiti, et regoliit on tõesti piisavalt tugev. Apollo maandumistel pidid astronaudid tihti kasutama vasarat, et puursüdamiku proovi regoliidist kätte saada. Marss on kaetud hiiglaslike liiva- ja aleuriidilagendikega ning selle pind on täis kive ja rahne. Vahel haaratakse tolm kaasa tohutute üleplaneediliste tormidega. Marsi tolm on väga peen ja jääb atmosfääri püsima, mille tõttu on Marsi taeval punakas toon. Arvatakse, et praegusel epohhil valitseva atmosfääri madala tiheduse tõttu liigub liiv Marsi tuultes väga aeglaselt. Minevikus võis aga kaljulõhedes ja jõeorgudes voolav vedel vesi kujundada Marsi regoliiti. Marsi uurijad püüavad välja selgitada, kas pinna alt välja uuristav põhjavesi kujundab praegu Marsi regoliiti ja kas Marsil eksisteerib süsihappegaasihüdraate. Arvatakse, et suured hulgad vee- ja süsihappegaasijääd püsivad Marsi ekvatoriaalsete piirkondade regoliidis jäätunutena ja kõrgematel laiuskraadidel on jäätunud ka Marsi pinnal. Regoliit on asteroididel tekkinud meteoriidikokkupõrgete tagajärjel. Near Shoemaker, mis pildistas Erose pinda, on saanud parimaid ülesvõtteid asteroidide regoliidist. Jaapani Hayabusa missioon sai samuti selgeid pilte Itokawa asteroidist. Pildistatud asteroid oli nii väike, et arvati, et selle gravitatsioon ei ole piisavalt tugev regoliidi kujunemiseks ja säilimiseks. 21 Lutetia asteroidil on regoliit põhjapooluse lähedal ja voolab maalihetena. Maalihete põhjuseks peetakse albeedo muutusi. Titan on tuntud oma laialdaste luiteväljade poolest, kuigi luiteid moodustava materjali päritolu ei ole teada. Materjaliks võivad olla jäätunud vee väikesed killud, mida on erodeerinud voolav metaan, või ka orgaaniline aines, mis moodustus Titani atmosfääris ja sadenes pinnale. Teadlased on hakanud seda lahtist jäist materjali kutsuma regoliidiks – tänu selle füüsikalistele sarnasustele teistel kehadel leiduva regoliidiga. Traditsiooniliselt (ja etümoloogiliselt) on regoliidi terminit kasutatud ainult siis, kui lahtine materjali kiht koosneb mineraaliteradest nagu kvarts või plagioklass; või siis kivimifragmentidest, mis omakorda koosnevad mineraalidest. Lahtiseid jääterade katteid ei ole arvestatud regoliidist, sest Maal esinevad nad lumena ja käituvad regoliidist erinevalt – terad sulavad ja ühinevad ainult väikeste muutustega rõhus või temperatuuris. Jääregoliit koos erosiooni, eoolsete protsesside ja/või teiste setteprotsessidega on unikaalne just Titanile, sest tal on termodünaamiline keskkond. Huygensi sond kasutas maandumisel penetromeetrit, et kirjeldada kohaliku regoliidi füüsikalisi omadusi. Titani pinda kirjeldati savilaadse materjalina, millel on õhuke koorik. Hilisem andmete analüüs viitab sellele, et Huygensi maandumine liigutas suurt veerist ja põhjustas anomaalsed pinna tiheduse lugemid. Titani pinda võiks paremini kirjeldada jääteradest moodustunud "liivana" (jääterade diameetrid mahuvad liivafraktsiooni alla). Pärast sondi maandumist tehtud pildid näitavad tasast välja, mis on kaetud veeristega. Veerised, mis võivad olla jäätunud veest, on suhteliselt ümarad, viidates sellele, et nad võivad olla töödeldud fluidide poolt. Termin "Maa regoliit" hõlmab järgmisi alagruppe ja komponente: muld (või pedosfäär); alluuvium ja teised (transporditud) setted (eoolsed, liustikulised, merelised ja gravitatsioonilised); porsunud kivimid, mida tihti jaotatakse nii: täielikult oksüdeerunud aluspõhi; keemiliselt redutseeritud ja osaliselt murenenud kivimid; lõhenenud aluspõhi, millel murenemine jääb lõhede piiresse; vulkaaniline tuhk ja laava; kõvenenud kiht mulla pinnal, mis on moodustunud mulla, porsunud kivimite ja transporditud settematerjali tahenemisel tugevaks kihiks, mis peab vastu erosioonile ja murenemisele. Protsess leiab aset savide, silikaatide, raudoksiidide, oksühüdraatide, karbonaatide, sulfaatide ja teiste vähem tuntud mõjurite toimel; põhjavesi, vee toimel sadestunud soolad; elustik ja selle tegevusest tulenevad orgaanilised komponendid. Regoliidikihi paksus võib suures ulatuses varieeruda, olles kohati isegi sadu meetreid paks. Regoliit võib olla alles tekkinud (vulkaanilise tuha lade või jõesete, mis on värskelt settinud) või olla sadu miljoneid aastaid vana (Austraalia mõnedes piirkondades on leitav eelkambriumi vanust regoliiti). Maa regoliit on tekkinud bioloogiliste ja murenemisprotsesside käigus. Kui regoliit sisaldab suurel hulgal bioloogilist ühendit, nimetatakse seda pigem mullaks. Tavainimene tunneb regoliiti selliste nimetustega nagu savi, muda, liiv, kruus jne. Maal on regoliidi olemasolu väga oluline. Ta on vajalik mitmekesise taimkatte ja elustiku tekkimiseks. Regoliitse katteta maapinda nimetatakse paljandiks. Regoliit on tähtis ka inseneridele, kes projekteerivad maju, teid ja teisi tsiviilehitisi. Regoliidi füüsikalised omadused varieeruvad märgatavalt ning selletõttu on vaja neid omadusi dokumenteerida, et ehitusobjektid peaksid pikaaegsele kasutusele vastu. Regoliidis võib leida mitmeid mineraalide ladestuid nagu näiteks mineraalliivu, uraani ja lateriitse nikli lademeid. Regoliidi geokeemilise koostise mõistmine on oluline ka regoliidi all leiduvate mineraalladestute uurimiseks. Regoliit on tähtis ehitusmaterjalide allikas, nagu näiteks lubi, kruus, liiv ja kips. Regoliidi koostis mõjutab ka vee koostist ja seda läbi soolade ja happeid tekitavate ühendite. Geoloogilistel kaartidel nimetatakse regoliiti pigem pinnakatteks. paljand pinnas Merrill, G. P. (1897) Rocks, rock-weathering and soils. New York: MacMillan Company, 411p. Mangels, John (2007-02-15). "Coping with a lunar dust-up". The Seattle Times. Heiken et al. (1991) Lunar Sourcebook, a user's guide to the Moon. New York: Cambridge University Press. 736p. Khalid Alshibli: Lunar Regolith Thomas Gold, Astrophysicist And Innovator, Is Dead at 84 Martian soil Sierks, H., et al. (2011). "Images of Asteroid 21 Lutetia: A Remnant Planetesimal from the Early Solar System". Science 334 (6055): 487–490. Titan probe's pebble 'bash-down New Images from the Huygens Probe: Shorelines and Channels, But an Apparently Dry Surface. Emily Lakdawalla. 2005 C. Ollier & C. Pain 1996 Regolith, Soils and Landforms. Wiley, UK G.M. Taylor & R.A. Eggleton 2001 Regolith Geology and Geomorphology: Nature and Process, Wiley, UK K. Scott & C. Pain 2009 Regolith Science. CSIRO Publishing, Australia C. Ollier 1992 Ancient Landforms. Belhaven. L.K. Kauranne, R. Salminen, & K. Eriksson. 1992. Regolith Exploration Geochemistry in Arctic and Temperate Terrains. Elsevier C. R. M. Butt. 1992. Regolith Exploration Geochemistry in Tropical and Subtropical Terrains. Elsevier