Il suolo della Luna e di Marte è ricoperto quasi ovunque di materiale granulare, un misto, in varie proporzioni, di ghiaia, sassi un po' più grandi, sabbia, polvere (a volte molto fine, tipo borotalco): questo materiale si chiama regolite. La regolite non si trova solo su Luna e Marte ma anche sugli asteroidi e i pianetini. Ne parla la professoressa Michèle Lavagna in questa intervista.
Una prima esplorazione concreta degli effetti della presenza della regolite la possiamo condurre seguendo le indicazioni di una animatrice della NASA in Whip Up a Moon-Like Crater : l'aspetto dei crateri lunari ha proprio a che fare con questo materiale granulare.
Una risorsa ESERO propone un'altra esplorazione con Suolo marziano, con uno sguardo attento alle implicazioni per la presenza di forme di vita.
La sabbia e soprattutto le polveri sono un bel problema per il lavoro sulla Luna e su Marte. Sono decisamente abrasive, una specie di cartavetrata che può rovinare giunzioni, tute, ruote. Se ne parla, per esempio, questi due articoli: The hunt for spacesuit materials that can resist destructive lunar dust e NASA’s Dirty Secret: Moon Dust, e nel video seguente:
La progettazione delle parti mobili dei rover marziani ha dovuto tenere conto della sabbia marziana, ma su Marte c'è un altro problema: il vento e le tempeste di sabbia. Su Marte i venti non hanno un gran potere distruttivo perchè la densità dell'atmosfera è veramente bassa (peccato per la scena fondamentale all'inizio del film The Martian :-) ma possono sollevare facilmente la polvere più fine, depositarla sugli strumenti e sui moduli fotovoltaici che danno loro energia.
Da venti locali alle grandi tempeste che periodicamente interessano tutto il pianeta, rendendo impossibile osservare da Terra la sua superficie: Curiosity e le foto nel pieno della tempesta di sabbia, The Fact and Fiction of Martian Dust Storms.
Gli astronauti delle missioni sulla Luna hanno poi sperimentato di persona che spostarsi sulla superficie può essere piuttosto impegnativo:
I materiali granulari hanno molte caratteristiche e comportamenti non così intuitive o note, e possiamo facilmente esplorarle sperimentalmente.
Sarà capitato anche a voi con le lattine di frutta secca per gli aperitivi di trovare in alto le noci del Brasile e in fondo le arachidi, che se ci sono più persone e arrivate tardi finite col trovare solo le arachidi (a me le noci del Brasile e gli anacardi piacciono molto). Deriva da un effetto implacabile dei materiali granulari, chiamato proprio effetto noci del Brasile (Brazil Nut Effect). Ecco due video per approfondire la sua conoscenza:
Questo effetto deriva dalla presenza di materiali granulari diversi, per forma e granulometria. Mescolare in modo uniforme due o più granulari è un problema serio: pensate a una linea di produzione di una industria farmaceutica, quando per produrre compresse bisogna mescolare in modo uniforme e con le giuste proporzioni polveri diverse, quelle del farmaco vero e proprio e gli eccipienti.
Proviamo a esplorarlo con l'attività Mescolare due granulari.
Però non è necessaria la presenza di più granulari per incontrare comportamenti inaspettati. Eccone due: Il tubo antiforza, La forza del riso.
Per finire abbandoniamo il nostro campo specifico e troviamo la sabbia in un ambito diverso.
