Saat Anda berjalan di sekitar tanah lunak, apakah Anda memperhatikan bagaimana kaki Anda meninggalkan jejak? Mungkin Anda pernah melacak beberapa bumi yang lebih longgar di halaman Anda ke rumah? Jika Anda mengambil beberapa jejak ini - apa yang kita sebut sebagai kotoran atau tanah - dan memeriksanya di bawah mikroskop, apa yang akan Anda lihat?
Pada dasarnya, Anda akan melihat komponen dari apa yang dikenal sebagai regolith, yang merupakan kumpulan partikel debu, tanah, batu pecah, dan bahan lainnya yang ditemukan di Bumi. Namun yang cukup menarik, bahan dasar yang sama ini dapat ditemukan di lingkungan terestrial lainnya - termasuk Bulan, Mars, planet lain, dan bahkan asteroid.
Definisi:
Istilah regolith mengacu pada setiap lapisan material yang menutupi batuan padat, yang dapat berupa debu, tanah atau batuan pecah. Kata ini berasal dari kombinasi dua kata Yunani - rhegos (yang berarti "selimut") dan lithos (yang berarti "batu").
Bumi:
Di Bumi, regolith mengambil bentuk kotoran, tanah, pasir, dan komponen lainnya yang terbentuk sebagai akibat dari pelapukan alami dan proses biologis. Karena kombinasi erosi, endapan aluvial (yaitu pasir penumpukan air bergerak), letusan gunung berapi, atau aktivitas tektonik, material tersebut perlahan-lahan ditumbuk dan diletakkan di atas batuan dasar.
Ini dapat terdiri dari tanah liat, silikat, berbagai mineral, air tanah, dan molekul organik. Regolith di Bumi dapat bervariasi dari yang pada dasarnya tidak ada hingga ketebalan ratusan meter. Ini juga bisa sangat muda (dalam bentuk abu, alluvium, atau batu lava yang baru saja diendapkan) hingga ratusan juta tahun (regolith yang berasal dari zaman prekambrian terjadi di beberapa bagian Australia).
Di Bumi, kehadiran regolith adalah salah satu faktor penting bagi sebagian besar kehidupan, karena beberapa tanaman dapat tumbuh di atau di dalam batuan padat dan hewan tidak akan dapat menggali atau membangun tempat berlindung tanpa bahan longgar. Regolith juga penting bagi manusia karena telah digunakan sejak awal peradaban (dalam bentuk batu bata lumpur, beton dan keramik) untuk membangun rumah, jalan, dan pekerjaan sipil lainnya.
Perbedaan dalam terminologi antara "tanah" (alias. Kotoran, lumpur, dll.) Dan "pasir" adalah adanya bahan organik. Dalam yang pertama, itu ada dalam kelimpahan, dan apa yang memisahkan regolith di Bumi dari sebagian besar lingkungan darat lainnya di Tata Surya kita.
Bulan:
Permukaan Bulan ditutupi dengan bahan bubuk halus yang oleh para ilmuwan menyebutnya sebagai "lunar regolith". Hampir seluruh permukaan bulan ditutupi dengan regolith, dan batuan dasar hanya terlihat di dinding kawah yang sangat curam.
Regolith Bulan terbentuk selama miliaran tahun oleh dampak meteorit yang konstan di permukaan Bulan. Para ilmuwan memperkirakan bahwa regolith bulan memanjang hingga 4-5 meter di beberapa tempat, dan bahkan sedalam 15 meter di daerah dataran tinggi yang lebih tua.
Ketika rencana itu disatukan untuk misi Apollo, beberapa ilmuwan khawatir bahwa regolith bulan akan terlalu ringan dan bubuk untuk mendukung berat pendarat bulan. Alih-alih mendarat di permukaan, mereka khawatir pendarat itu hanya akan tenggelam ke dalamnya seperti tumpukan salju.
Namun, pendaratan yang dilakukan oleh robot ruang angkasa Surveyor menunjukkan bahwa tanah bulan cukup kuat untuk mendukung pesawat ruang angkasa, dan para astronot kemudian menjelaskan bahwa permukaan Bulan terasa sangat kencang di bawah kaki mereka. Selama pendaratan Apollo, para astronot sering merasa perlu menggunakan palu untuk mendorong alat pengambilan sampel inti ke dalamnya.
Begitu para astronot mencapai permukaan, mereka melaporkan bahwa debu bulan yang halus menempel di pakaian luar mereka dan kemudian membersihkan bagian dalam pendaratan bulan. Para astronot juga mengklaim bahwa itu masuk ke mata mereka, membuat mereka merah; dan lebih buruk lagi, bahkan masuk ke paru-paru mereka, memberi mereka batuk. Debu bulan sangat abrasif, dan telah dikenal karena kemampuannya untuk mengurangi antariksa dan elektronik.
Alasan untuk ini adalah karena regolith bulan tajam dan bergerigi. Ini disebabkan oleh fakta bahwa Bulan tidak memiliki atmosfer atau air yang mengalir di atasnya, dan karenanya tidak ada proses pelapukan alami. Ketika mikro-meteoroid menabrak permukaan dan menciptakan semua partikel, tidak ada proses untuk mengurangi tepinya yang tajam.
Istilah tanah bulan sering digunakan secara bergantian dengan "lunar regolith", tetapi beberapa orang berpendapat bahwa istilah "tanah" tidak benar karena didefinisikan memiliki kandungan organik. Namun, penggunaan standar di kalangan ilmuwan bulan cenderung mengabaikan perbedaan itu. "Debu bulan" juga digunakan, tetapi terutama untuk merujuk pada bahan yang bahkan lebih halus daripada tanah bulan.
Ketika NASA sedang mengerjakan rencana untuk mengirim manusia kembali ke Bulan di tahun-tahun mendatang, para peneliti bekerja untuk mempelajari cara-cara terbaik untuk bekerja dengan regolith bulan. Penjajah masa depan bisa menambang mineral, air, dan bahkan oksigen dari tanah bulan, dan menggunakannya untuk membuat pangkalan dengan baik.
Mars:
Pendarat dan penjelajah yang telah dikirim ke Mars oleh NASA, Rusia, dan ESA telah mengembalikan banyak foto menarik, menunjukkan lanskap yang ditutupi dengan hamparan pasir dan debu yang luas, serta bebatuan dan batu-batu besar.
Dibandingkan dengan regolith bulan, debu Mars sangat halus dan cukup tergantung di atmosfer untuk memberikan warna kemerahan pada langit. Debu kadang-kadang terangkat dalam badai debu planet yang luas, yang cukup lambat karena kepadatan atmosfer yang sangat rendah.
Alasan mengapa regolith Mars jauh lebih halus daripada yang ditemukan di Bulan dikaitkan dengan air yang mengalir dan lembah sungai yang pernah menutupi permukaannya. Peneliti Mars saat ini sedang mempelajari apakah regolith Mars masih berbentuk di zaman sekarang juga.
Dipercayai bahwa sejumlah besar es air dan karbon dioksida tetap beku di dalam regolith, yang akan berguna jika dan ketika misi berawak (dan bahkan upaya kolonisasi) berlangsung dalam beberapa dekade mendatang.
Bulan Mars Deimos juga ditutupi oleh lapisan regolith yang diperkirakan setebal 50 meter (160 kaki). Gambar yang disediakan oleh pengorbit Viking 2 mengkonfirmasi keberadaannya dari ketinggian 30 km (19 mil) di atas permukaan bulan.
Asteroid dan Tata Surya Luar:
Satu-satunya planet lain di Tata Surya kita yang diketahui memiliki regolith adalah Titan, bulan terbesar Saturnus. Permukaan ini dikenal dengan bidang bukit pasirnya yang luas, meskipun asal-usulnya yang tepat tidak diketahui. Beberapa ilmuwan telah menyarankan bahwa mereka mungkin pecahan kecil es yang terkikis oleh metana cair Titan, atau mungkin partikel organik yang terbentuk di atmosfer Titan dan menghujani permukaan.
Kemungkinan lain adalah bahwa serangkaian pembalikan angin yang kuat, yang terjadi dua kali selama satu tahun Saturnus (30 tahun Bumi), bertanggung jawab untuk membentuk bukit pasir ini, yang tingginya beberapa ratus meter dan membentang melintasi ratusan kilometer. Saat ini, para ilmuwan Bumi masih belum yakin apa yang terdiri dari regolith Titan.
Data yang dikembalikan oleh penetrometer Probe Huygens menunjukkan bahwa permukaan mungkin seperti tanah liat, tetapi analisis jangka panjang dari data telah menyarankan bahwa itu mungkin terdiri dari butiran es seperti pasir. Gambar-gambar yang diambil oleh probe saat mendarat di permukaan bulan menunjukkan dataran datar yang tertutup kerikil bulat, yang mungkin terbuat dari es air, dan menyarankan aksi cairan bergerak pada mereka.
Asteroid telah diamati memiliki regolit pada permukaannya juga. Ini adalah hasil dari tabrakan meteoriod yang telah terjadi selama jutaan tahun, menghancurkan permukaannya dan menciptakan debu dan partikel kecil yang terbawa di dalam kawah.
Pesawat ruang angkasa NASA NEAR Shoemaker menghasilkan bukti regolith di permukaan asteroid 433 Eros, yang tetap menjadi gambar terbaik regolith asteroid hingga saat ini. Bukti tambahan telah diberikan oleh misi Hayabusa JAXA, yang mengembalikan gambar yang jelas tentang regolith pada asteroid yang dianggap terlalu kecil untuk dipegang.
Gambar-gambar yang disediakan oleh kamera Optical, Spectroscopic, dan Infrared Remote Imaging System (OSIRIS) di atas pesawat ruang angkasa Rosetta mengkonfirmasi bahwa asteroid 21 Lutetia memiliki lapisan regolith dekat kutub utara, yang terlihat mengalir di tanah longsor besar yang terkait dengan variasi dalam. Albedo Asteriod.
Untuk memecahnya secara ringkas, di mana pun ada batu, kemungkinan besar ada regolith. Apakah itu produk angin atau air yang mengalir, atau adanya meteor yang mempengaruhi permukaan, “kotoran” kuno yang baik dapat ditemukan di mana saja di Tata Surya kita; dan kemungkinan besar, di alam semesta di luar ...
Kami telah melakukan beberapa artikel tentang regolith Bulan di sini di Space Magazine. Inilah cara yang dapat dilakukan astronot untuk mengekstraksi air dari rejim bulan dengan peralatan dapur sederhana, dan sebuah artikel tentang pencarian NASA untuk penggali bulan.
Ingin membeli simulant bulan lunar? Ini situs yang memungkinkan Anda membelinya. Apakah Anda ingin menjadi penambang Bulan? Ada banyak logam bagus di regolith bulan itu.
Anda dapat mendengarkan podcast yang sangat menarik tentang pembentukan Bulan dari Pemain Astronomi, Episode 17: Dari mana datangnya Bulan?
Referensi:
NASA
