Lorsque vous vous promenez sur un sol mou, remarquez-vous comment vos pieds laissent des empreintes? Peut-être avez-vous occasionnellement repéré une partie de la terre meuble dans votre cour dans la maison? Si vous deviez ramasser certaines de ces traces - ce que nous appelons de la saleté ou de la terre - et les examiner sous un microscope, que verriez-vous?
Essentiellement, vous verriez les composants de ce qu'on appelle le régolithe, qui est une collection de particules de poussière, de sol, de roches brisées et d'autres matériaux trouvés ici sur Terre. Mais assez intéressant, ce même matériau de base peut également être trouvé dans d'autres environnements terrestres - y compris la Lune, Mars, d'autres planètes et même des astéroïdes.
Définition:
Le terme régolithe fait référence à toute couche de matériau recouvrant la roche solide, qui peut se présenter sous forme de poussière, de terre ou de roche brisée. Le mot est dérivé de la combinaison de deux mots grecs - rhegos (qui signifie «couverture») et lithos (qui signifie «roche).
Terre:
Sur Terre, le régolithe prend la forme de saleté, de sol, de sable et d'autres composants qui se forment à la suite de l'altération naturelle et de processus biologiques. En raison d'une combinaison d'érosion, de dépôts alluviaux (c'est-à-dire de l'eau en mouvement qui dépose du sable), d'éruptions volcaniques ou d'activité tectonique, le matériau est lentement broyé et disposé sur un substrat rocheux solide.
Il peut être composé d'argiles, de silicates, de divers minéraux, d'eaux souterraines et de molécules organiques. Le régolithe sur Terre peut varier de pratiquement absent à des centaines de mètres d'épaisseur. Il peut également être très jeune (sous forme de cendres, d'alluvions ou de roches de lave qui viennent d'être déposées) à des centaines de millions d'années (un régolithe datant de l'âge précambrien se rencontre dans certaines parties de l'Australie).
Sur Terre, la présence de régolithe est l'un des facteurs importants pour la plupart de la vie, car peu de plantes peuvent pousser sur ou dans la roche solide et les animaux seraient incapables de creuser ou de construire un abri sans matériau meuble. Le régolithe est également important pour les êtres humains car il est utilisé depuis l'aube de la civilisation (sous la forme de briques de boue, de béton et de céramique) pour construire des maisons, des routes et d'autres travaux de génie civil.
La différence de terminologie entre «sol» (aka. Saleté, boue, etc.) et «sable» est la présence de matières organiques. Dans le premier, il existe en abondance, et c'est ce qui sépare le régolithe sur Terre de la plupart des autres environnements terrestres de notre système solaire.
La lune:
La surface de la Lune est recouverte d'une fine matière poudreuse que les scientifiques appellent «régolithe lunaire». Presque toute la surface lunaire est recouverte de régolithe et le substratum rocheux n'est visible que sur les parois de cratères très escarpés.
Le régolithe lunaire s'est formé sur des milliards d'années par des impacts constants de météorite à la surface de la Lune. Les scientifiques estiment que le régolithe lunaire s'étend sur 4 à 5 mètres à certains endroits, et même jusqu'à 15 mètres de profondeur dans les régions montagneuses plus anciennes.
Lorsque les plans ont été élaborés pour les missions Apollo, certains scientifiques craignaient que le régolithe lunaire soit trop léger et poudreux pour supporter le poids de l'atterrisseur lunaire. Au lieu d'atterrir à la surface, ils craignaient que l'atterrisseur ne s'y enfonce comme un banc de neige.
Cependant, les atterrissages effectués par un vaisseau spatial robotisé Surveyor ont montré que le sol lunaire était suffisamment ferme pour supporter un vaisseau spatial, et les astronautes ont expliqué plus tard que la surface de la Lune était très ferme sous leurs pieds. Lors des atterrissages d'Apollo, les astronautes ont souvent jugé nécessaire d'utiliser un marteau pour y enfoncer un outil de carottage.
Une fois que les astronautes ont atteint la surface, ils ont signalé que la fine poussière de lune se collait à leurs combinaisons spatiales et époussetait ensuite l'intérieur de l'atterrisseur lunaire. Les astronautes ont également affirmé qu'il était entré dans leurs yeux, les rendant rouges; et pire encore, ils sont même entrés dans leurs poumons, leur donnant la toux. La poussière lunaire est très abrasive et a été reconnue pour sa capacité à porter des combinaisons spatiales et de l'électronique.
La raison en est que le régolithe lunaire est tranchant et dentelé. Cela est dû au fait que la Lune n'a pas d'atmosphère ou d'eau qui coule dessus, et donc pas de processus d'altération naturelle. Lorsque les micro-météorites ont percuté la surface et créé toutes les particules, il n'y avait aucun processus pour user ses arêtes vives.
Le terme sol lunaire est souvent utilisé de manière interchangeable avec «régolite lunaire», mais certains ont soutenu que le terme «sol» n'est pas correct car il est défini comme ayant un contenu organique. Cependant, l'utilisation standard chez les scientifiques lunaires a tendance à ignorer cette distinction. La «poussière lunaire» est également utilisée, mais principalement pour désigner des matériaux encore plus fins que le sol lunaire.
Alors que la NASA travaille sur des plans pour renvoyer les humains sur la Lune dans les années à venir, les chercheurs travaillent à apprendre les meilleures façons de travailler avec le régolithe lunaire. Les futurs colons pourraient extraire des minéraux, de l'eau et même de l'oxygène du sol lunaire et l'utiliser également pour fabriquer des bases.
Mars:
Les atterrisseurs et les rovers envoyés sur Mars par la NASA, les Russes et l'ESA ont retourné de nombreuses photographies intéressantes, montrant un paysage couvert de vastes étendues de sable et de poussière, ainsi que des rochers et des rochers.
Par rapport au régolithe lunaire, la poussière de Mars est très fine et suffisamment de restes en suspension dans l'atmosphère pour donner au ciel une teinte rougeâtre. La poussière est parfois ramassée dans de vastes tempêtes de poussière à l'échelle de la planète, qui sont assez lentes en raison de la très faible densité de l'atmosphère.
La raison pour laquelle le régolithe martien est tellement plus fin que celui trouvé sur la Lune est attribuée à l'eau qui coule et aux vallées fluviales qui couvraient autrefois sa surface. Les chercheurs de Mars étudient actuellement si le régolithe martien est également en cours de formation à l'époque actuelle.
On pense que de grandes quantités d'eau et de dioxyde de carbone restent gelées dans le régolithe, ce qui serait utile si et quand des missions habitées (et même des efforts de colonisation) avaient lieu dans les décennies à venir.
La lune de Mars de Deimos est également recouverte d'une couche de régolithe qui est estimée à 50 mètres (160 pieds) d'épaisseur. Les images fournies par l'orbiteur Viking 2 ont confirmé sa présence à une hauteur de 30 km (19 miles) au-dessus de la surface de la lune.
Astéroïdes et système solaire externe:
La seule autre planète de notre système solaire connue pour avoir un régolithe est Titan, la plus grande lune de Saturne. La surface est connue pour ses vastes champs de dunes, bien que leur origine précise ne soit pas connue. Certains scientifiques ont suggéré qu'il pourrait s'agir de petits fragments de glace d'eau érodés par le méthane liquide de Titan, ou peut-être de la matière organique particulaire qui s'est formée dans l'atmosphère de Titan et a plu à la surface.
Une autre possibilité est qu'une série de renversements de vent puissants, qui se produisent deux fois au cours d'une même année de Saturne (30 années terrestres), sont responsables de la formation de ces dunes, qui mesurent plusieurs centaines de mètres de haut et s'étendent sur des centaines de kilomètres. Actuellement, les scientifiques de la Terre ne sont toujours pas certains de la composition du régolithe de Titan.
Les données renvoyées par le pénétromètre de la sonde Huygens ont indiqué que la surface peut ressembler à de l'argile, mais une analyse à long terme des données a suggéré qu'elle pourrait être composée de grains de glace de type sable. Les images prises par la sonde lors de l'atterrissage à la surface de la lune montrent une plaine plate recouverte de galets arrondis, qui peuvent être constitués de glace d'eau, et suggèrent l'action de fluides en mouvement sur eux.
On a observé que les astéroïdes avaient également du régolithe sur leurs surfaces. Ceux-ci sont le résultat d'impacts de météorites qui se sont produits au cours de millions d'années, pulvérisant leurs surfaces et créant de la poussière et de minuscules particules qui sont transportées dans les cratères.
Le vaisseau spatial NEAR Shoemaker de la NASA a produit des preuves de régolithe à la surface de l'astéroïde 433 Eros, qui reste les meilleures images de régolithes d'astéroïdes à ce jour. Des preuves supplémentaires ont été fournies par la mission Hayabusa de la JAXA, qui a renvoyé des images claires de régolithe sur un astéroïde que l'on pensait trop petit pour le retenir.
Les images fournies par les caméras OSIRIS (Optical, Spectroscopic, Infrared Remote Imaging System) à bord du vaisseau spatial Rosetta ont confirmé que l'astéroïde 21 Lutetia a une couche de régolithe près de son pôle nord, qui a été vue couler dans les glissements de terrain majeurs associés aux variations de l'albédo de l'astéroïde.
Pour le décomposer succinctement, partout où il y a de la roche, il y a probablement du régolithe. Que ce soit le produit du vent ou de l'eau qui coule, ou la présence de météores impactant la surface, une bonne "saleté" à l'ancienne peut être trouvée à peu près n'importe où dans notre système solaire; et très probablement, dans l'univers au-delà ...
Nous avons fait plusieurs articles sur le régolithe de la Lune ici sur Space Magazine. Voici un moyen pour les astronautes d'extraire l'eau du régolithe lunaire avec de simples appareils de cuisine, et un article sur la recherche par la NASA d'un chercheur lunaire.
Vous voulez acheter un simulant de régolithe lunaire? Voici un site qui vous permet de l'acheter. Voulez-vous être un mineur lunaire? Il y a beaucoup de bon métal dans ce régolithe lunaire.
Vous pouvez écouter un podcast très intéressant sur la formation de la Lune dans Astronomy Cast, Episode 17: D'où vient la lune?
Référence:
NASA
