El regolito ( / ˈrɛɡəlɪθ / ) [ 1] [2] es un manto de depósitos superficiales no consolidados, sueltos y heterogéneos que cubren la roca sólida . Incluye polvo , rocas rotas y otros materiales relacionados y está presente en la Tierra , la Luna , Marte , algunos asteroides y otros planetas y lunas terrestres . [3]
El término regolito combina dos palabras griegas : rhegos ( ῥῆγος ), 'manta', y lithos ( λίθος ), 'roca'. [4] [5] [6] El geólogo estadounidense George P. Merrill definió el término por primera vez en 1897, escribiendo:
En algunos lugares, esta cubierta está formada por material que se origina a través de la erosión de las rocas o del crecimiento de plantas in situ . En otros casos, se trata de material fragmentario y más o menos descompuesto que el viento, el agua o el hielo arrastran desde otras fuentes. Se propone llamar regolito a todo este manto de material no consolidado, cualquiera que sea su naturaleza u origen. [7]
El regolito de la Tierra [8] [9] [10] incluye las siguientes subdivisiones y componentes:
El regolito puede variar desde estar prácticamente ausente hasta tener cientos de metros de espesor. Su edad puede variar desde instantánea (en el caso de una caída de cenizas o un aluvión recién depositado) hasta cientos de millones de años (el regolito de edad precámbrica se encuentra en partes de Australia, [13] aunque puede haber sido enterrado y posteriormente exhumado. [14] )
El regolito en la Tierra se origina a partir de procesos biológicos y de erosión . La parte superior del regolito, que normalmente contiene una cantidad significativa de materia orgánica, se conoce más convencionalmente como suelo. [15] La presencia de regolito es uno de los factores importantes para la mayoría de las formas de vida , ya que pocas plantas pueden crecer sobre o dentro de rocas sólidas y los animales no podrían excavar o construir refugios sin material suelto. [16]
El regolito también es importante para los ingenieros que construyen edificios, carreteras y otras obras civiles. Las propiedades mecánicas del regolito varían considerablemente y es necesario documentarlas para que la construcción resista los rigores del uso. [17]
El regolito puede albergar depósitos minerales, como arenas minerales, calcreta de uranio y depósitos lateríticos de níquel . Comprender las propiedades del regolito, especialmente la composición geoquímica, es fundamental para la exploración geoquímica y geofísica de depósitos minerales debajo de él. [18] [19] El regolito también es una fuente importante de material de construcción, que incluye arena, grava, piedra triturada , cal y yeso . [20]
El regolito es la zona por la que se recargan los acuíferos y por la que se produce la descarga de los mismos. Muchos acuíferos, como los aluviales, se encuentran completamente dentro del regolito. La composición del regolito también puede influir considerablemente en la composición del agua a través de la presencia de sales y materiales generadores de ácidos.
El regolito cubre casi toda la superficie lunar , y el lecho rocoso sobresale solo en las paredes de cráteres de lados muy empinados y en algún canal de lava ocasional. Este regolito se ha formado durante los últimos 4.600 millones de años a partir del impacto de meteoritos grandes y pequeños , del bombardeo constante de micrometeoroides y de partículas cargadas solares y galácticas que rompen las rocas de la superficie. La producción de regolito por erosión de las rocas puede provocar la acumulación de filetes alrededor de las rocas lunares.
El impacto de micrometeoroides, que a veces viajan a más de 96.000 km/h (60.000 mph), genera suficiente calor para fundir o vaporizar parcialmente las partículas de polvo. Esta fusión y recongelación suelda las partículas entre sí y las convierte en aglutinados vítreos de bordes irregulares [21] que recuerdan a las tectitas que se encuentran en la Tierra .
El regolito tiene generalmente de 4 a 5 m de espesor en las zonas de mar y de 10 a 15 m en las regiones montañosas más antiguas. [22] Debajo de este verdadero regolito hay una región de lecho rocoso en bloques y fracturado creado por impactos más grandes, a la que a menudo se denomina "megaregolito".
La densidad del regolito en el lugar de aterrizaje del Apolo 15 ( 26°07′56″N 3°38′02″E / 26.1322, -3.6339 ) promedia aproximadamente 1,35 g/cm 3 para los 30 cm superiores, y es de aproximadamente 1,85 g/cm 3 a una profundidad de 60 cm. [23]
El término " suelo lunar " se utiliza a menudo indistintamente con "regolito lunar", pero normalmente se refiere a la fracción más fina del regolito, la que está compuesta por granos de un centímetro de diámetro o menos. Algunos han argumentado que el término " suelo " no es correcto en referencia a la Luna porque el suelo se define como algo que tiene contenido orgánico , mientras que la Luna no tiene ninguno. Sin embargo, el uso estándar entre los científicos lunares es ignorar esa distinción. [ cita requerida ] "Polvo lunar" generalmente connota materiales incluso más finos que el suelo lunar, la fracción que tiene menos de 30 micrómetros de diámetro. La composición química promedio del regolito podría estimarse a partir de la concentración relativa de elementos en el suelo lunar.
Las propiedades físicas y ópticas del regolito lunar se alteran a través de un proceso conocido como meteorización espacial , que oscurece el regolito con el tiempo, provocando que los rayos del cráter se desvanezcan y desaparezcan.
Durante las primeras fases del programa de aterrizaje de las misiones Apolo , Thomas Gold, de la Universidad de Cornell, y parte del Comité Asesor Científico del Presidente, manifestaron su preocupación por el hecho de que la gruesa capa de polvo que había en la parte superior del regolito no soportaría el peso del módulo lunar y que éste podría hundirse bajo la superficie. Sin embargo, Joseph Veverka (también de Cornell) señaló que Gold había calculado mal la profundidad del polvo que lo cubría, [24] que tenía sólo un par de centímetros de espesor. De hecho, la nave espacial robótica Surveyor que precedió a las misiones Apolo descubrió que el regolito era bastante firme y, durante los aterrizajes de las misiones Apolo, los astronautas a menudo tuvieron que utilizar un martillo para introducir en él una herramienta de muestreo de núcleos .
Marte está cubierto de vastas extensiones de arena y polvo, y su superficie está llena de rocas y cantos rodados. El polvo se acumula ocasionalmente en enormes tormentas de polvo que se extienden por todo el planeta . El polvo marciano es muy fino y queda en suspensión en la atmósfera una cantidad suficiente como para dar al cielo un tono rojizo.
Se cree que la arena se mueve lentamente con los vientos marcianos debido a la muy baja densidad de la atmósfera en la época actual. En el pasado, el agua líquida que fluía por barrancos y valles fluviales puede haber dado forma al regolito marciano. Los investigadores de Marte están estudiando si la extracción de agua subterránea está dando forma al regolito marciano en la época actual y si existen hidratos de dióxido de carbono en Marte y si desempeñan algún papel. Se cree que grandes cantidades de hielo de agua y dióxido de carbono permanecen congeladas dentro del regolito en las partes ecuatoriales de Marte y en su superficie en latitudes más altas.
Los asteroides tienen regolitos desarrollados por el impacto de meteoritos. Las imágenes finales tomadas por la sonda espacial NEAR Shoemaker de la superficie de Eros son las mejores imágenes del regolito de un asteroide. La reciente misión japonesa Hayabusa también envió imágenes claras del regolito en un asteroide tan pequeño que se pensó que la gravedad era demasiado baja para desarrollar y mantener un regolito. El asteroide 21 Lutetia tiene una capa de regolito cerca de su polo norte, que fluye en corrimientos de tierra asociados con variaciones en el albedo. [25]
Se sabe que Titán , la luna más grande de Saturno, tiene extensos campos de dunas. Sin embargo, se desconoce el origen del material que forma las dunas: podrían ser pequeños fragmentos de hielo de agua erosionados por el metano que fluye o materia orgánica particulada que se formó en la atmósfera de Titán y llovió sobre la superficie. Los científicos están comenzando a llamar a este material helado suelto regolito debido a la similitud mecánica con el regolito de otros cuerpos. Sin embargo, tradicionalmente (y etimológicamente ), el término se había aplicado solo cuando la capa suelta estaba compuesta de granos minerales como cuarzo o plagioclasa o fragmentos de roca que a su vez estaban compuestos de tales minerales. Los mantos sueltos de granos de hielo no se consideraban regolito porque cuando aparecen en la Tierra en forma de nieve , se comportan de manera diferente al regolito, los granos se derriten y fusionan con solo ligeros cambios de presión o temperatura. Sin embargo, Titán es tan frío que el hielo se comporta como una roca. Por lo tanto, hay un regolito de hielo completo con erosión y procesos eólicos y/o sedimentarios .
La sonda Huygens utilizó un penetrómetro al aterrizar para caracterizar las propiedades mecánicas del regolito local. Se informó que la superficie en sí era un "material similar a la arcilla que podría tener una corteza delgada seguida de una región de consistencia relativamente uniforme". El análisis de datos posterior sugiere que las lecturas de consistencia de la superficie probablemente fueron causadas por el desplazamiento de un gran guijarro por parte de la sonda al aterrizar y que la superficie se describe mejor como una "arena" hecha de granos de hielo. [26] Las imágenes tomadas después del aterrizaje de la sonda muestran una llanura cubierta de guijarros. Los guijarros, que pueden estar hechos de hielo de agua, son algo redondeados, lo que puede indicar la acción de fluidos sobre ellos. [27]
