¿Puede un mundo similar a la Tierra carecer de hierro explotable?

Todavía puede tener un contenido de hierro similar al de la Tierra, sin formar depósitos útiles. Creemos que la mayoría de los yacimientos de hierro que explotamos actualmente provienen de un período con un nivel relativamente bajo de oxígeno seguido de una importante liberación de oxígeno libre. Los dos eventos principales en la Tierra corresponden a la catástrofe del Oxígeno (cuando aparecieron por primera vez organismos fotosintetizadores a gran escala) y la Bola de Nieve (cuando casi toda la fotosíntesis se detuvo por un tiempo, desoxigenando progresivamente los océanos).

Cuanto más corto sea el período de bajo nivel de oxígeno, menos grandes depósitos de hierro tendrás. Entonces, si la fotosíntesis se desarrollara antes (plausible) y no hubiera una bola de nieve (plausible), no obtendría las formaciones masivas de hierro en bandas, pero aún habría aproximadamente la misma cantidad de hierro disperso por toda la corteza. Esto lo haría muy poco práctico para la minería hasta que pueda procesar grandes cantidades de tierra de manera eficiente. (Alternativamente, podría tener períodos con una actividad de meteorización muy grande que dispersaría los depósitos ya formados. Esto podría ser interesante si desea explorar el mundo con tecnología más reciente: aún habría grandes depósitos de hierro, pero los únicos sobrevivientes serían ser muy difícil de alcanzar; bajo el agua, en lo profundo de las montañas, etc.)

No evitaría la formación de todo tipo de depósitos, solo las gigantescas formaciones de hierro en bandas, de las que dependemos en gran medida hoy en día. Pero en épocas anteriores, los humanos usaban hierro de todo tipo de lugares: volcanes, "bultos" bacterianos, etc. Sin embargo, estos son mucho más difíciles de manejar (los volcanes generalmente producen mucha magnetita, que es mucho más difícil de refinar, el material bacteriano es extremadamente bajo rendimiento), lo que podría ser suficiente para alejar a los humanos de trabajar con hierro; es bastante difícil con buenos minerales. Los depósitos con muchas impurezas como el azufre (incluida la pirita) también son muy difíciles de procesar, ya que la tecnología humana temprana no tenía una buena manera de deshacerse del azufre adicional (que hace que el hierro sea frágil y casi inútil).

Otro enfoque podría ser hacer que los "depósitos de bronce" sean más abundantes. El problema con el bronce no era que fuera un material peor en comparación con el hierro/acero primitivo: era bastante mejor en muchos sentidos. El problema era que necesitabas obtener cobre de una región y estaño de otra: su formación geológica tiende a mantener los depósitos separados. Entonces, el bronce se asoció con el comercio a gran escala, y cuando las redes comerciales fallaron, también lo hizo la producción de bronce, y las personas se vieron obligadas a depender del hierro, que abundaba prácticamente en todas partes. Pero incluso en la Tierra, hay (y solía haber más) depósitos que sonbásicamente "mineral de bronce" (podría ser la forma en que los humanos desarrollaron el bronce por primera vez): una mezcla de mineral de cobre y arsénico en la proporción correcta que prácticamente le da bronce por accidente. Haga que sean abundantes en su mundo, y los humanos nunca podrán buscar hierro a gran escala. El hierro meteórico seguiría siendo útil (es un excelente acero), pero ya no llevaría a los humanos al procesamiento general del hierro.

Sin embargo, la parte difícil podría ser obtener de esta "estasis". Una de las muchas cosas que iniciaron la revolución industrial fue el hierro y el acero baratos. Si sus civilizaciones nunca superaron la primera edad del hierro, es posible que no lleguen a la tecnología necesaria para la extracción y el procesamiento de hierro a gran escala. Esto es especialmente cierto si opta por la ruta "los buenos depósitos de hierro son escasos y de difícil acceso". Pero si quieres mantener tu historia dentro de la "estasis", puedes ignorarlo.

Un enfoque lateral podría hacer que la madera escaseara. Antes de saber cómo hacer coque (una tecnología de la era industrial en la Tierra), el carbón no tiene valor para la producción de hierro; consulte "azufre + hierro = uy" arriba. Como beneficio adicional, extraer grandes cantidades de carbón es complicado, ya que se necesitan minas profundas que se inunden con facilidad. Entonces, si hay muy poca madera para la producción de carbón vegetal, el hierro se volvería aún más caro de lo que era en la Tierra. Esta podría ser la solución perfecta para usted: mantiene los minerales de hierro básicamente igual que en la Tierra, sin que sean razonablemente utilizables. Hace que el hierro meteórico sea bastante impresionante, sin que conduzca a un procesamiento de hierro a gran escala. Mantiene todos los recursos allí, listos para ser utilizados por una civilización más avanzada, sin hacerlos útiles para la "baja tecnología" (al igual que el aluminio es extremadamente abundante en la corteza, pero doloroso de refinar). Otra ventaja es que esta deficiencia de madera puede ser solo un pequeño período de tiempo en escalas geológicas (por lo que no tiene efectos importantes en la vida y la geología fuera de los bosques), pero cubre la totalidad de la existencia de su sociedad. Podría ser el resultado de un cambio climático, o algún parásito importante al que los bosques aún no se adaptaron, o incluso una civilización más antigua que destruyó los recursos y a sí misma: P

Mi problema es que no conozco ninguna forma de evitar que los humanos extraigan hierro que no sea hacerlo extraordinariamente escaso, y no sé si esto tendrá consecuencias naturales en espiral.

Los humanos requieren hierro en sus cuerpos, piense en la sangre. No funcionamos sin él y los suministros inadecuados son médicamente peligrosos , por lo que, en términos prácticos, los humanos no podrían vivir en un mundo así. Una especie con una bioquímica diferente podría hacerlo.

Sin que el hierro sea relativamente común en las capas superficiales, los humanos no pueden funcionar aquí y tenerlo razonablemente común en el suelo requiere que aparezca en depósitos a gran escala en algún punto que al menos sea posible extraer.

Entonces, desde el principio, no hay hierro o hierro excepcionalmente raro y los humanos no son un buen comienzo.

Deberá pasar a humanoides con una bioquímica diferente.

En primer lugar, ¿se desarrollaría de manera diferente, geológicamente hablando, un planeta con tan poco hierro que no pudiera extraerse? (Nada de cinco centavos, por supuesto, para empezar. Pero estoy bien con eso).

Respuesta corta sí, respuesta larga, probablemente improbable.

Sí, la mayoría de las cosas son posibles si son casos excepcionales al borde de la curva de campana.

Improbable porque los planetas como la Tierra están hechos de material de nubes nebulares (creemos) que no pueden evitar ser ricos en hierro (o más precisamente, no pueden evitar tener abundancias relativas esperadas de elementos debido a la forma en que se crearían ). Una vez que haya hierro allí (y también habrá níquel), obtendrás planetas con hierro y es probable que se forme en la superficie como resultado de la actividad geológica.

En segundo lugar, ¿podría hacer que el hierro escaseara sin cambiar radicalmente la biología terrestre, obligando a mis criaturas a usar un mineral diferente y menos eficiente como oxigenador?

No en mi opinión.

Pero como también estoy sugiriendo que no puedes evitar a Iron de todos modos, realmente no hay necesidad.

Me gustaría construir un mundo similar a la Tierra en el que los humanos no tengan acceso al hierro, a excepción del que se puede extraer de los impactos de meteoritos, o al menos no antes de la industrialización. Esto haría del acero un metal sagrado y "mágico" tomado del cielo, y los obligaría a depender del bronce para el uso diario.

Aunque el hierro, el cobre y el acero se conocen desde hace miles de años, el cobre y las aleaciones de hierro fueron los principales metales de uso normal durante la mayor parte de ese tiempo.

El acero, aunque conocido, era algo así como un metal raro y muy caro reservado solo para las cosas más importantes: armas militares, herramientas vitales. Sería como tal vez el titanio es hoy.

El problema que tienes es que los humanos somos curiosos. Si encuentran alguna sustancia, inmediatamente comenzarán a tratar de descomponerla, mezclarla con otras cosas y quién sabe qué. Encontrarán a Steel por accidente o diseño y después de eso, debido a que no son buenos para guardar secretos, esto se extenderá. El acero va a aparecer.

En tiempos preindustriales, para hacer que el acero (específicamente) sea algo tan especial para las personas, simplemente necesita dificultar la obtención de un buen hierro fácilmente. Eso fácilmente podría significar que los depósitos más fáciles de hierro de calidad fueron, por ejemplo, de un meteorito y simplemente no se extrajeron fácilmente.

O simplemente podría hacer que los nativos asocien incorrectamente el depósito de hierro que trabajan con un meteorito o cometa fortuito que los "condujo a él". Nada como un buen evento astronómico aleatorio para jugar con la tendencia de la mente humana a encontrar conexiones cuando en realidad no las hay.

Podrías hacer del descubrimiento del proceso de fabricación del acero una inspiración de los Dioses . Quizás el proceso en sí fue descubierto o controlado por una poderosa organización religiosa, lo que les permitiría controlarlo, limitarlo y, por supuesto, etiquetarlo como "sagrado". Tal vez la religión dominante lo prohíba y se convierta en un secreto de culto. Hay muchas maneras de trabajar esto.

Incluso la codicia: descubro cómo hacer acero. ¿(a) Me apresuro y se lo cuento a todo el mundo o (b) lo mantengo como un secreto familiar/de clan/religioso e intento ganar mucho dinero y poder con este conocimiento? Y si algo nos dice la historia es que (b) es la opción elegida por los humanos ante este “dilema”.

Así que sugeriría mirar la ingeniería social y la psicología para hacer que el acero sea un gran problema en su mundo, en lugar de hacer muchos cambios inverosímiles para obligar al hierro a ser tan raro. Política, religión, codicia: estas son formas mucho más poderosas de alterar el mundo que tratar de reescribir la física y la biología.

Podría dificultar la extracción de hierro si los humanos no fueran la primera vida inteligente en el planeta si la mayor parte del mineral de fácil acceso se extrajera (y tal vez se transportara al espacio). No existirá hierro grande o fácil de extraer, esto requerirá una raza precursora muy avanzada. Sin embargo, esto hará que otros materiales también escaseen. Tampoco encontrará muchos combustibles fósiles ni ningún otro metal en un planeta así, por lo que probablemente esto no funcione. Sin embargo...

Hubo un período en la historia en el que las herramientas de acero/hierro provenían principalmente de meteoritos . Fabricar acero es complicado, especialmente el primer paso, la fundición, pero muchos meteoritos de hierro no necesitan ser fundidos, ya que ya tienen un bajo contenido de impurezas. No necesitan ser fundidos primero y la fundición es la parte difícil, la mayor parte del resto de la fabricación de herramientas de hierro es bastante fácil y ya se entiende. Por supuesto, esta es solo una condición temporal y no durará mucho, la tecnología avanza y las personas seguirán intentándolo una vez que sepan lo útil que es.

o al menos no puede extraer ninguno antes de la industrialización a gran escala. Pueden recoger cantidades muy pequeñas de los impactos de meteoritos para fabricar armas de acero "mágicas".

Por supuesto. El mineral fácilmente minable solo necesita ser:

1. demasiado profundo bajo tierra para que la tecnología minera actual lo alcance, o
2. ligado en minerales con altas "barreras termodinámicas", o
3. en minerales de alta calidad que se encuentran en lugares donde no vive la gente.

Claro, los animales necesitan hierro para la hemoglobina, pero no tanto . Puede estar en los suelos pero no en cantidades explotables.

No conozco ninguna forma de evitar que los humanos extraigan hierro que no sea hacerlo extraordinariamente escaso.

Eso es perfectamente razonable. Aparentemente, editó su Q, ya que mientras que "sin hierro" no es factible ... "difícil de conseguir en cantidades utilizables" es perfectamente razonable.

Una vez más, la economía salva el día.

Puedes tener un planeta con mucho hierro, pero el hierro está en la tierra en lugar de en el mineral. ¿Cuál es la diferencia entre tierra y mineral? El mineral tiene suficiente hierro y es lo suficientemente accesible como para que pueda extraerlo con una ganancia. La suciedad no.

(Esto tiene la divertida consecuencia de que el mineral puede convertirse en tierra, y la tierra en mineral simplemente por el valor de la materia prima, o la tecnología utilizada para obtenerla, cambiarla o mejorarla).

En resumen, solo extraes cualquier mineral si vale la pena. Entonces, si su hierro se distribuyera uniformemente en todo el lecho rocoso, entonces sería necesario hacer una cantidad increíble de esfuerzo costoso para procesar suficiente roca para obtener hierro, es decir: tiene tierra, no mineral.

Su hierro podría encontrarse en altas concentraciones, pero solo en entornos increíblemente inhóspitos.

Todo lo que necesita hacer es encontrar alguna manera de hacer que el costo requerido para extraerlo sea mayor que el valor de tenerlo.

Podría argumentar que su gente no usa dinero, que no tiene economía, eso no importa en absoluto. El tiempo (y los recursos, y el riesgo) que alguien dedica a tratar de procesar la suciedad como si fuera mineral y pudiera dedicarse a otra cosa. Si pasar ese tiempo haciendo otra cosa proporciona más valor para el individuo (o la tribu) que pasar el tiempo extrayendo hierro de la capa superior del suelo, dejarán de molestarse en extraer hierro de la capa superior del suelo.

¿Hiciste una espada de hierro el doble de buena que una de bronce? ¿Y te tomó cincuenta veces más tiempo y 5 hombres murieron para lograrlo? ¡Nos quedamos con el bronce! (Y estás despedido).

No creo que puedas llegar a ser un planeta similar a la Tierra sin producir depósitos de mineral de hierro explotables. La mayor parte del mineral de hierro que extraemos proviene de formaciones de hierro en bandas https://en.wikipedia.org/wiki/Banded_iron_formation que se crearon principalmente como parte del Gran Evento de Oxigenación. Sin un GOE, no hay oxígeno en la atmósfera y, por lo tanto, el planeta no es como la Tierra.

Considere la formación planetaria. Innumerables asteroides chocan entre sí y forman una gran roca fundida sobrecalentada. Naturalmente, los elementos más pesados ​​(metales) se hunden hacia el núcleo con el tiempo, razón por la cual la Tierra tiene (principalmente) un núcleo de hierro. A medida que la frecuencia del impacto disminuye y el planeta finalmente se enfría y comienza a solidificarse, los impactos posteriores tenderán a depositar sus minerales cerca de la superficie, lo que resultará en un suministro bastante abundante de minerales en las capas planetarias superiores.

Si desea menos metales en la superficie, procure que se produzcan menos colisiones de asteroides en este planeta después de que se enfríe. Quizás se formó relativamente tarde por dos o más planetoides grandes que chocaron en una masa sobrecalentada, de modo que cuando la superficie se enfrió, quedaban relativamente pocos asteroides. Me imagino que esto también reduciría de manera similar la abundancia de otros metales, pero eso puede ser algo con lo que pueda trabajar.

Una combinación de minerales pobres como la taconita y la falta de combustible para procesarlo servirá. Podría ser que la mayoría de las formaciones de hierro en bandas en su mundo estén inundadas por mares muy poco profundos debido al derretimiento de los glaciares hace mucho tiempo. Una sociedad avanzada podría cavar los túneles en la costa para extraer el hierro, pero necesitarían hierro para construir las herramientas para extraer más hierro.

Además, no olvide que sin hierro será más difícil construir barcos como galeones debido a las dificultades de la carpintería y muchas partes del barco están hechas de hierro y que su agricultura sufrirá sin herramientas de hierro como arados usando hierro en puntos críticos. partes.

Un mundo genérico recientemente terraformado, menos las bacterias del hierro.

Las formas modernas concentradas de hierro provienen de actividades biológicas: las formaciones de hierro en bandas provienen del gran evento de oxigenación de un PH oceánico inicial ácido, por lo que el hierro podría precipitarse en formaciones de hierro en bandas; El hierro del pantano proviene de bacterias autótrofas del hierro que oxidan los iones ferrosos en el agua del pantano.

Si las plantas fueran lo suficientemente fuertes para capturar/retener el hierro, o si las bacterias no desarrollaran la metalorrespiración (el proceso que reduce los iones férricos a iones ferrosos), (las plantas adquirirían hierro con un ácido, de las rocas), entonces habría sea ​​éter una falta de hierro soluble en el agua, o la falta de capacidad para concentrar altamente el hierro disuelto en agua dulce, eludiéndolo a los mares. Además, si los granos de arena son demasiado finos/contienen un exceso de cromo/titanio/aluminio, el hierro del pantano no se podrá usar para las flores (porque no se derretirá).

Para cualquier planeta que haya estado sin vida/sin agua, recientemente terraformado, ya sea a través del agua del cometa (que es inusualmente oxidante debido a la radiación ultravioleta y los rayos cósmicos, por lo que carece de hierro soluble) o a través de la siembra de vida, no habría un gran evento de oxigenación acoplado. con hierro disuelto, muy poco tiempo para formar un depósito/los terraformados se olvidaron de introducir bacterias de hierro/introduciendo plantas que bloquean el hierro de los pantanos/no se pueden formar pantanos del terreno planetario, no habrá minerales de hierro concentrados durante 3 %, pero no sería deficitario en hierro u otros metales.

En cuanto a la cultura, puede deberse a un esfuerzo de colonización fallido, o el mundo puede ser abandonado por otras civilizaciones, o el mundo está poblado a través de algún tipo de panspermia interplanetaria; mientras que algún accidente evolutivo impidió el desarrollo de la metalorrespiración en las bacterias. O los colonos no se ofrecieron como voluntarios, y el mundo debe designarse como un mundo agrícola (más tarde abandonado); por lo tanto, la privación intencional de cualquier depósito de hierro/metal viable que no sea a los que se pueda acceder a través de la tecnología de la era espacial, para el imperio imperial que envió la cultura allí.

¿Metales para bioquímica o campo magnético planetario? Sí.

¿Metales que se vuelven accesibles después de una gran industrialización? Sí.

¿Metales que pueden ser fundidos con tecnología primitiva, produciendo así una cultura de la Edad del Hierro? No.