レゴリス

レゴリス（/ ˈ r ɛ ɡ ə l ɪ θ /）^{[1] [2]}は、固い岩石を覆う、固まっていない、ゆるい、不均質な 表層堆積物の層です。塵、砕けた岩石、その他の関連物質が含まれており、地球、月、火星、一部の小惑星、その他の地球型惑星や衛星に存在します。^[3]

レゴリスという用語は、ギリシャ語のrhegos（ῥῆγος）「毛布」とlithos（λίθος）「岩」という2つの単語を組み合わせたものです。 ^{[4] [5] [6]}アメリカの地質学者ジョージ・P・メリルは1897年にこの用語を初めて定義し、次のように書いています。

この覆いは、場所によっては岩石の風化やその場での植物の成長によって生じた物質でできています。また、風、水、氷によって他の場所から漂ってきた断片的で多かれ少なかれ分解された物質でできています。この固まっていない物質のマントル全体は、その性質や起源が何であれ、レゴリスと呼ぶことが提案されています。^[7]

地球のレゴリス^{[8] [9] [10]}には以下の区分と構成要素が含まれる。

• 土または土石
• 沖積層とその他の運搬された被覆（風成、氷河、海洋、重力流の作用によって運搬されたものを含む）。
• 「腐石」は、一般的に
  • 上部サプロライト：完全に酸化された岩盤
  • 下部サプロライト：化学的に還元され、部分的に風化した岩石
  • サップロック：風化が亀裂縁部に限定されている亀裂のある岩盤
• 火山灰と溶岩流が未固結物質と重なり合ったもの^[11]
• デュリクラストは、土壌、腐岩、粘土、ケイ酸塩、鉄酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、およびそれほど一般的ではない物質などの輸送物質が、風化や浸食に耐える硬化層に固化することによって形成されます。^[12]
• 地下水および水に沈着した塩類。
• 生物相およびそこから得られる有機成分。

レゴリスは、ほとんど存在しないものから数百メートルの厚さのものまでさまざまです。その年代は、瞬間的なもの（火山灰の降下や堆積したばかりのもの）から数億年前のもの（先カンブリア時代のレゴリスはオーストラリアの一部で発見されていますが、^[13]これは一度埋もれ、その後掘り出された可能性があります。^[14]） までさまざまです。

地球上のレゴリスは風化と生物学的プロセスによって生成されます。レゴリスの最上部は通常、かなりの有機物を含み、より一般的には土壌と呼ばれています。^{[15]レゴリスの存在はほとんどの}生命にとって重要な要素の1つです。なぜなら、硬い岩の上や内部で育つ植物はほとんどなく、動物は緩い物質なしでは穴を掘ったり隠れ場所を作ったりできないからです。^[16]

レゴリスは、建物や道路、その他の土木工事を建設する技術者にとっても重要です。レゴリスの機械的特性は大きく異なるため、建設が厳しい使用条件に耐えられるようにするには、その特性を文書化する必要があります。^[17]

レゴリスには、鉱物砂、カルクリートウラン、ラテライトニッケル鉱床などの鉱床が含まれている可能性があります。レゴリスの特性、特に地球化学的組成を理解することは、その下の鉱床の地球化学的および地球物理学的探査にとって重要です。^{[18] [19]レゴリスは、砂、砂利、}砕石、石灰、石膏などの重要な建設資材の供給源でもあります。^[20]

レゴリスは、帯水層が補充され、帯水層の排出が行われるゾーンです。沖積帯水層などの多くの帯水層は、レゴリス内に完全に存在します。レゴリスの組成は、塩分や酸生成物質の存在を通じて、水の組成に大きく影響することもあります。

レゴリスは月の表面のほぼ全体を覆っており、岩盤は非常に急峻なクレーターの壁と、時折見られる溶岩の溝にのみ突き出ている。このレゴリスは、過去 46 億年の間に、大小の隕石の衝突、微小隕石の絶え間ない衝突、および表面の岩石を分解する太陽および銀河の荷電粒子によって形成された。岩石の浸食によるレゴリスの生成は、月の岩石の周囲にフィレットの蓄積をもたらす可能性がある。

時速96,000km（60,000mph）を超えることもある微小隕石の衝突により、塵の粒子が溶けたり部分的に蒸発したりするほどの熱が発生します。この融解と再凍結により、粒子はガラス状でギザギザのエッジを持つ凝集体となり、^[21]地球で見つかるテクタイトを彷彿とさせます。

レゴリスの厚さは、一般的に海域では4～5メートル、古い高地では10～15メートルである。 [ 22 ]^この真のレゴリスの下には、より大きな衝突によって形成されたブロック状で破砕された岩盤の領域があり、しばしば「メガレゴリス」と呼ばれる。

アポロ15号着陸地点（26°07′56″N 3°38′02″E / 26.1322°N 3.6339°E / 26.1322; 3.6339 ）の表土の密度は、表面30cmで平均約1.35 g/cm ³ 、深さ60cmで約1.85g/cm ^{3である。 [23]}

月の土という用語は「月の表土」と同義に使われることが多いが、通常は表土のより細かい部分、つまり直径 1 センチメートル以下の粒子で構成されている部分を指す。月については「土」という用語は正しくないと主張する人もいる。なぜなら、土は有機物を含むと定義されているが、月には有機物が含まれていないからである。しかし、月科学者の間では、その区別は無視するのが標準的な用法である。^[要出典] 「月の塵」は一般に、直径 30 マイクロメートル未満の部分である月の土よりもさらに細かい物質を意味する。表土の平均的な化学組成は、月の土に含まれる元素の相対濃度から推定できるかもしれない。

月の表土の物理的および光学的特性は、宇宙風化と呼ばれるプロセスによって変化し、時間の経過とともに表土が暗くなり、クレーターの光条が薄れて消えてしまいます。

アポロ月面着陸計画の初期段階で、コーネル大学のトーマス・ゴールドと大統領科学諮問委員会のメンバーは、レゴリス上部の厚い塵の層が月着陸船の重量を支えきれず、月着陸船が地表下に沈む可能性があるという懸念を表明した。しかし、同じくコーネル大学のジョセフ・ヴェヴェルカは、ゴールドが上部の塵の深さを誤算していたと指摘した。 ^[24]その厚さはわずか数センチだった。実際、アポロに先立って行われたロボット宇宙船サーベイヤーによって、レゴリスは非常に硬いことが分かっており、アポロ着陸の際には、宇宙飛行士がコアサンプル採取ツールをハンマーで打ち込む必要があることがよくあった。

火星は広大な砂と塵に覆われ、その表面には岩や玉石が散らばっています。塵は時折、惑星全体に広がる砂嵐に巻き込まれます。火星の塵は非常に細かく、大気中に浮遊して空を赤みがかった色にするほどの量があります。

現世の大気の密度が非常に低いため、砂は火星の風でゆっくりとしか動かないと考えられています。過去には、峡谷や川の谷を流れる液体の水が火星の表土を形成した可能性があります。火星の研究者は、現世の火星の表土が地下水の浸出によって形成されているかどうか、また火星に二酸化炭素水和物が存在して役割を果たしているかどうかを研究しています。火星の赤道部分と高緯度の表面の表土内には、大量の水と二酸化炭素の氷が凍ったまま残っていると考えられています。

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  NASAの火星探査ローバー「 スピリット」が撮影した火星の砂と岩石
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  NASA の火星探査機フェニックスの下にあるレゴリス。降下スラスタによっていくつかの塵の塊が除去され、その下にある氷が露出したようだ。
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  火星の衛星デイモスの表面は、厚さ 50 メートル (160 フィート) と推定されるレゴリスの層で覆われています。バイキング 2 号の探査機による画像は、高度 30 キロメートル (19 マイル) から撮影されました。

小惑星には隕石の衝突によって形成された表土がある。NEARシューメーカー宇宙船がエロスの表面を撮影した最終画像は、小惑星の表土の最良の画像である。最近の日本のはやぶさミッションも、小惑星の表土の鮮明な画像を提供した。小惑星は非常に小さく、重力が低すぎて表土の形成と維持が不可能だと考えられていた。小惑星21ルテティアの北極近くには表土の層があり、アルベドの変化に伴う地滑りで流れている。^[25]

土星の最大の衛星 タイタンには、広大な砂丘があることが知られています。しかし、砂丘を形成する物質の起源は不明で、メタンの流れによって浸食された水氷の小さな破片か、タイタンの大気中で形成されて表面に降り注いだ微粒子有機物である可能性があります。科学者たちは、他の天体のレゴリスとの力学的な類似性から、このゆるい氷の物質をレゴリスと呼び始めています。しかし、伝統的に（そして語源的に）、この用語は、ゆるい層が石英や斜長石などの鉱物粒子、またはそのような鉱物でできた岩石の破片でできている場合にのみ適用されていました。ゆるい氷粒子の毛布は、地球上で雪の形で現れるとレゴリスとは異なる挙動を示し、圧力や温度のわずかな変化で粒子が溶けて融合するため、レゴリスとは見なされませんでした。しかし、タイタンは非常に寒いため、氷は岩のように動作します。したがって、侵食と風成および/または堆積作用を伴う氷レゴリスが存在します。

ホイヘンス探査機は着陸時に貫入計を使用して、現地のレゴリスの機械的特性を調べた。表面自体は粘土のような「薄い地殻の後に比較的均一な粘稠度の領域がある可能性のある物質」であると報告された。その後のデータ分析では、表面の粘稠度の測定値はホイヘンスが着陸時に大きな小石を移動させたために生じた可能性が高く、表面は氷粒でできた「砂」と表現した方が適切であることが示唆されている。 ^[26]探査機の着陸後に撮影された画像には、小石で覆われた平原が写っている。水氷でできたと思われる小石はやや丸みを帯びており、流体が作用したことを示している可能性がある。^[27]

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  ホイヘンス宇宙船が約85cmの高さから撮影したタイタン表面の小石
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  カッシーニ宇宙船が撮影した、およそ 160 x 325 キロメートル (99 x 202 マイル) の領域におけるタイタン表面の砂丘のレーダー画像

• 景観・環境・鉱物探査共同研究センター
• レゴリス用語集：表層地質、土壌、景観、リチャード・A・エグルトン編