El regolito ( / ˈr ɛ ɡ ə l ɪ θ / ) [1] [2] es un manto de depósitos superficiales heterogéneos , sueltos y no consolidados que cubren 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 .
El término regolito combina dos palabras griegas : rhegos ( ῥῆγος ), 'manta', y lithos ( λίθος ), 'roca'. [3] [4] [5] El geólogo estadounidense George P. Merrill definió por primera vez el término en 1897, escribiendo:
En algunos lugares, esta cubierta está formada por material procedente de la erosión de las rocas o del crecimiento de plantas in situ . En otros casos se trata de materia fragmentaria y más o menos descompuesta arrastrada por el viento, el agua o el hielo de otras fuentes. A todo este manto de material no consolidado, cualquiera que sea su naturaleza u origen, se propone denominarlo regolito. [6]
El regolito de la Tierra [7] [8] [9] incluye las siguientes subdivisiones y componentes:
El regolito puede variar desde estar prácticamente ausente hasta cientos de metros de espesor. Su edad puede variar desde instantánea (por una caída de ceniza o aluvión recién depositado) hasta cientos de millones de años (el regolito de la edad precámbrica se encuentra en algunas partes de Australia, [12] aunque puede haber sido enterrado y posteriormente exhumado. [13] )
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 denomina más convencionalmente suelo. [14] La presencia de regolito es uno de los factores importantes para la mayoría de la vida , ya que pocas plantas pueden crecer sobre o dentro de roca sólida y los animales no podrían excavar o construir refugio sin material suelto. [15]
El regolito también es importante para los ingenieros que construyen edificios, carreteras y otras obras civiles. Las propiedades mecánicas del regolito varían considerablemente y deben documentarse para que la construcción resista los rigores del uso. [dieciséis]
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 los depósitos minerales que se encuentran debajo. [17] [18] El regolito también es una fuente importante de material de construcción, que incluye arena, grava, piedra triturada , cal y yeso . [19]
El regolito es la zona por la que se recargan los acuíferos y por la que se produce la descarga de los acuíferos. Muchos acuíferos, como los acuíferos aluviales, se encuentran enteramente dentro del regolito. La composición del regolito también puede influir fuertemente en la composición del agua mediante la presencia de sales y materiales generadores de ácido.
El regolito cubre casi toda la superficie lunar , el lecho de roca sobresale sólo en las paredes de los cráteres muy empinadas 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 descomponen las rocas superficiales. La producción de regolito por erosión de las rocas puede provocar la acumulación de filetes alrededor de las rocas lunares.
El impacto de los micrometeoroides, que a veces viajan a más de 96.000 km/h (60.000 mph), genera suficiente calor para derretir o vaporizar parcialmente las partículas de polvo. Esta fusión y recongelación suelda las partículas formando aglutinados vítreos con bordes dentados , [20] 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 altas y de 10 a 15 m en las regiones montañosas más antiguas . [21] Debajo de este verdadero regolito hay una región de lecho de roca fracturada y en bloques creada por impactos más grandes, 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°N 3.6339°E / 26.1322; 3.6339 ) tiene un promedio de aproximadamente 1,35 g/cm 3 para la parte superior 30 cm y pesa aproximadamente 1,85 g/cm 3 a una profundidad de 60 cm. [22]
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 de granos de un centímetro de diámetro o menos. Algunos han argumentado que el término " suelo " no es correcto en referencia a la Luna porque se define que el suelo tiene contenido orgánico , mientras que la Luna no tiene ninguno. Sin embargo, el uso estándar entre los científicos lunares es ignorar esa distinción. [ cita necesaria ] "Polvo lunar" generalmente connota materiales aún 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 mediante 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 alunizaje Apolo , Thomas Gold de la Universidad de Cornell y parte del Comité Asesor Científico del Presidente expresaron su preocupación de que la gruesa capa de polvo en la parte superior del regolito no soportaría el peso del módulo lunar y que el módulo podría hundirse bajo la superficie. Sin embargo, Joseph Veverka (también de Cornell) señaló que Gold había calculado mal la profundidad del polvo suprayacente, [23] que tenía sólo un par de centímetros de espesor. De hecho, la nave espacial robótica Surveyor que precedió al Apolo descubrió que el regolito era bastante firme , y durante los aterrizajes del Apolo los astronautas a menudo encontraron necesario utilizar un martillo para clavarle 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. Ocasionalmente, el polvo se acumula en vastas tormentas de polvo que abarcan todo el planeta . El polvo de Marte es muy fino y queda suficiente cantidad suspendida en la atmósfera como para darle 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 pudo 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 los hidratos de dióxido de carbono existen en Marte y desempeñan un 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 nave espacial NEAR Shoemaker de la superficie de Eros son las mejores imágenes del regolito de un asteroide. La reciente misión japonesa Hayabusa también arrojó imágenes claras del regolito en un asteroide tan pequeño que se pensaba 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 deslizamientos de tierra asociados con variaciones en el albedo. [24]
Se sabe que Titán , la luna más grande de Saturno , tiene extensos campos de dunas, aunque se desconoce el origen del material que forma las dunas: podrían ser pequeños fragmentos de hielo de agua erosionados por el flujo de metano, o posiblemente partículas de materia orgánica que se formaron en Titán. atmósfera y llovió sobre la superficie. Los científicos están empezando a llamar regolito a este material helado suelto debido a la similitud mecánica con el regolito de otros cuerpos, aunque tradicionalmente (y etimológicamente ) el término se había aplicado sólo cuando la capa suelta estaba compuesta de granos minerales como cuarzo o plagioclasa o fragmentos de roca que a su vez estaban compuestos de dichos 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 sólo pequeños cambios de presión o temperatura. Sin embargo, Titán es tan frío que el hielo se comporta como una roca. Se trata así de 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 parecido a la arcilla que podría tener una corteza delgada seguida de una región de consistencia relativamente uniforme". El análisis posterior de los datos sugiere que las lecturas de consistencia de la superficie probablemente fueron causadas por el desplazamiento de Huygens de un gran guijarro al aterrizar, y que la superficie se describe mejor como una "arena" hecha de granos de hielo. [25] 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. [26]
