¿Podemos esperar encontrar hierro puro o solo aleaciones de níquel-hierro en los asteroides?

El hierro relativamente puro tiene más usos y valor potencial que las aleaciones de níquel-hierro. Parece difícil separar las aleaciones de níquel-hierro que se encuentran comúnmente en los meteoritos y que se espera que sean comunes en los asteroides (kamecita, taenita) en sus componentes elementales. La viabilidad de la minería de asteroides depende de la economía y encontrar hierro relativamente puro (y otros materiales relativamente puros) cambiaría la economía, al simplificar enormemente el proceso de refinación. ¿Hay alguna evidencia de hierro relativamente puro en asteroides (evidenciado en meteoritos de hierro puro) o una base para esperar encontrarlo?

El hierro relativamente puro no es muy útil para la construcción, es demasiado blando. Se necesita una aleación de hierro y carbono con la cantidad adecuada de carbono, se llama acero. Demasiado carbono hace que la aleación se vuelva quebradiza, demasiado menos la vuelve blanda como el hierro puro. Pero el hierro de meteorito se usó en la historia: "El hierro que se encuentra en los meteoritos de hierro fue una de las primeras fuentes de hierro utilizable disponible para los humanos, antes del desarrollo de la fundición que marcó el comienzo de la Edad del Hierro".
Hacer aleaciones es más fácil que deshacerlas. Se puede agregar carbono y todo tipo de aleaciones son posibles comenzando con hierro puro, aleaciones útiles que no son posibles comenzando con níquel-hierro; Primero se debe separar el hierro del níquel. Por supuesto que hay demanda en la Tierra de aleaciones de níquel-hierro, pero la demanda es mucho menor que la de hierro.
Revisé y Egg Rock tiene un 8% de níquel, bueno ;-) 1 , 2 , ¿Quién descubrió "Egg Rock"? ¿El rover Curiosity o la gente?

Respuestas (3)

Encontrar meteoroides de hierro puro macroscópicos (es decir, lo suficientemente grandes como para usarlos ) parece ser una probabilidad extremadamente baja. Ciertamente, la composición principal de los metales en la Tierra (buenas referencias aquí , aquí y aquí ) y los meteoritos metálicos es hierro más níquel, un siderófilo y algunos también, como azufre y oxígeno, y otros metales siderófilos como el cobalto.

De hecho, Pechersky et al documentaron casos de cristales de hierro casi puro o nódulos cuasi esféricos en meteoritos, pero estos tienen dimensiones en micras (10-50 micras) y están incrustados en la mucho más común taenita o kamecita, u ocasionalmente schreibersita (un hierro). -fosfuro de níquel). No puedo imaginar que la clasificación a través de una muestra triturada, en busca de granos microscópicos de hierro no del todo puro, sea menos engorrosa que la fundición electroquímica de taenita o kamecita, y el rendimiento (hierro producido por tonelada de mineral procesado) de la la fundición sería mucho mayor.

Las explosiones de supernovas y las explosiones de enanas blancas arrojan grandes cantidades de hierro y níquel al medio interestelar, y estas pasan a la próxima generación de estrellas y los planetas que se forman con ellas. Gran parte del hierro proviene de la descomposición de núcleos de níquel inestables generados directamente en la explosión, por lo que están estrechamente asociados. Dado que el níquel es un siderófilo, cuando se funden durante la incorporación a un cuerpo planetario y su posterior diferenciaciónel níquel esencialmente se disuelve en el hierro y los dos se hunden juntos en el núcleo. Incluso si los meteoritos de hierro puro existieran (¡casi con certeza diminutos! ¡polvo de explosiones de supernovas y demás!), cuando se incorporan a un cuerpo planetario y se hunden hasta el núcleo, se convierten en una parte más de la solución sólida de hierro y níquel en el fusión del núcleo.

Según Pechersky et al., la producción de nódulos de hierro casi puro podría ser un proceso que ocurre cuando la masa fundida se solidifica inicialmente, o podría ocurrir después de la ruptura del cuerpo original, ya que los minerales originales se descomponen a partir de la solución sólida de hierro y níquel.

Mis búsquedas en Internet no me llevaron a Pechersky et al. Respuesta informativa, gracias Tom.
@KenFabian ¡De nada! Siempre contento de ser útil.

Entre la órbita de Marte y Júpiter se encuentra el Cinturón de Asteroides. La masa total de todos los asteroides es aproximadamente el 4% de la de la Luna. Se cree que alrededor del 10% de la masa son asteroides de tipo M (ricos en metales).

Algunos de los asteroides como 16 Psyche están compuestos principalmente de metales como el hierro y el níquel. La NASA está planeando una misión, Psyche, para explorar este planeta menor en 2022, que llega en 2026. Después de esto, tendríamos una mejor idea de la viabilidad de usar un asteroide como fuente de material de construcción.

La construcción u otros materiales para uso en el espacio ofrecen el potencial para reducir los costos de los proyectos basados ​​en el espacio, pero el resultado final es sin duda la rentabilidad general de esos proyectos, creo que de los recursos materiales entregados a los mercados de la Tierra.
@KenFabian Desafortunadamente, en este momento no hay material que usemos en la Tierra que sea menos costoso de obtener del espacio que producir a partir de los recursos de la Tierra (minería, etc.). Si conseguimos un reactor de fusión He3 práctico en algún momento en el futuro, eso podría cambiar, pero por ahora la extracción de asteroides para materiales para usar en la Tierra simplemente no es económicamente viable. PERO ... si conseguimos una próspera industria de la construcción espacial en LEO y/o en órbita lunar, podría ser más barato traer materiales de asteroides cercanos a la Tierra que lanzarlos desde la superficie de la Tierra. ¿Aeroproyectiles de aerocaptura hechos de escoria de silicato?
@TomSpilker: tiendo a estar de acuerdo: se requieren saltos gigantes en lugar de pequeños pasos. Sin embargo, creo que la explotación exitosa de los recursos espaciales para su uso en la Tierra, para su venta, es un umbral económico crucial en el camino hacia la ocupación humana permanente del espacio. El níquel-hierro puede no ser la mejor fuente de hierro para hacer una aleación de acero, pero es extraordinariamente abundante.
@KenFabian ¡De hecho! Si comenzamos a construir grandes estructuras en el cinturón de asteroides, el material estructural principal podría ser una aleación de hierro y níquel. Si es lo suficientemente fuerte, está justo ahí, ¡solo úsalo! Omita el paso energéticamente costoso de separar el níquel.
Si construyéramos grandes estructuras en el cinturón de asteroides, también deberíamos pensar en el riesgo de colisiones con asteroides. Hay muchos objetos desconocidos sin datos de órbita allí. El seguimiento de esos objetos será mucho más difícil que el seguimiento de satélites y desechos en LEO.

¡Tengo muy buena información para ti!

Confirmo que hay hierro puro en el espacio porque tengo un meteorito de 99% de hierro.

Meteorito de hierro puro

Esta muestra pesa 42,38g, y ya no se ve la costra de fusión porque tengo varias pruebas de ácido, antes de saber que se debe conservar.

Este es el certificado de análisis.

Traducción:

El Sr. Siliman me mostró cuatro muestras de meteoritos.

Dos muestras contienen más del 99% de hierro , con pequeñas cantidades de manganeso y cobalto.

Por el Dr. Albert Sotto, doctor en química.

Certificado de análisis

¡Bienvenido a la exploración espacial! Traduzca esta publicación al inglés, ya que todas las publicaciones en este sitio deben estar en inglés para permitir que la votación y la moderación funcionen correctamente.
Creo que sé el inglés, pero no tengo privilegios de edición. El que responde debe hacer la edición.
@OscarLanzi Creo que para ser una respuesta, esto necesita alguna explicación de contexto y relevancia, también en inglés . El inglés imperfecto está bien, otros pueden editarlo entonces.
¿Cuál es mi motivo oculto para no preocuparme por pasar por la revisión por pares? Para empezar, es posible que los revisores no estén dispuestos a aceptar la respuesta.
Siliman: noticias inesperadas pero bienvenidas para mí al enterarme de que existen meteoritos de hierro relativamente puro, y por lo tanto asteroides, aunque mucho más raros que el níquel-hierro. Que creo que la importancia económica del material de asteroide de hierro puro es mayor que la de ni-fe fue la razón por la que hice esta pregunta: puede ser una materia prima para fabricar una amplia gama de aleaciones importantes. Al no tener que refinar el material del asteroide, simplemente clasifíquelo por tipo y córtelo en porciones manejables para que sea mucho más fácil de explotar. (Y a mí también me gustaría ver una traducción al inglés).
¡Hola Ken! ¡Me siento honrado de haber podido brindarles mi ayuda y ser parte de esta comunidad de investigadores y otras personas interesadas en el espacio!
@Siliman: gracias por la traducción al inglés y por su participación en un sitio de habla inglesa; Admito que extrañaría por completo los sitios en otros idiomas. ¿Puede proporcionar más información sobre los meteoritos que fueron muestreados y analizados? ¿Todas las muestras eran de diferentes meteoritos? ¿Era homogéneo el contenido de hierro dentro de los meteoritos de 99% de hierro? ¿Conoces otros meteoritos que muestren un contenido de hierro similar? (Saber qué proporción son altas en hierro es una guía de qué tan comunes podrían ser como material de asteroide. Las teorías de formación de asteroides también podrían verse afectadas).
@ Ken - Las muestras provienen del mismo meteorito. El hierro es homogéneo en todas las muestras, con pequeños cristales brillantes incrustados en la matriz. También contienen otros pequeños rastros de elementos químicos como: C, CR, TI y MO. El doctor Albert Sotto me dio estos resultados porque son más convincentes para él. Después de dos años de investigación, no encontré ningún meteorito similar. Nadie me creyó, incluso con el certificado, dijeron que estaba mal, que era imposible tener este tipo de meteorito.
@KenFabian - ¿Qué está pasando? ¡Tú no das noticias!
@Siliman: acabo de leer sus nuevos comentarios. No estoy seguro de qué tipo de noticias esperas. No discuto su evidencia sino que busco claridad; si existen pequeños cristales de hierro casi puro dentro de los meteoritos de Ni-Fe (consulte la respuesta de Tom Spilker anterior) y eso fue lo que se probó, invalidaría una afirmación de meteoritos con alto contenido de hierro (homogéneo), pero usted acaba de decir que el hierro era homogéneo en el muestras Pregunté si eran homogéneos dentro de los meteoritos. Para que quede claro, ¿fueron las cuatro muestras del mismo meteorito (lo que significa que el Fe no es homogéneo) o solo las dos que tenían un 99 % de Fe?
@kenFabian: no soy científico, pero todas las muestras tienen el mismo color y contienen un 99 % de hierro. Publicaré una foto que no es de calidad macro, pero esto le dará una visión general.
@Siliman - gracias. Esperaría que haya formas de confirmar el origen meteórico, aunque es posible que no estén fácilmente disponibles para el investigador promedio, tal vez elementos traza y perfil de isótopos. Encontrar material de asteroides con alto contenido de hierro que requiera un procesamiento mínimo debería ser de interés para aquellos que propongan empresas de minería de asteroides. Todavía dudo que se encuentren metales preciosos, excepto que estén bien mezclados en NiFe, y sean difíciles de refinar, pero el hierro es un metal industrial importante; En mi opinión, serán los productos básicos económicamente viables los que harán que la minería de asteroides funcione.
@KenFabian: tengo información adicional, este material es difícil de aserrar incluso con una máquina, pero paradójicamente también es fácil de reducir a polvo. ¿Qué piensas?
@Siliman: no sé lo suficiente como para ofrecer una visión especial. No sé qué medios están disponibles para ayudarlo a obtener un análisis más detallado: un museo o una institución de investigación apropiados podrían agradecer la oportunidad de examinarlo y tener acceso a los recursos para realizar los tipos de pruebas que usted no puede.
@Siliman: existe un mercado fuerte para especímenes minerales raros e inusuales, incluidos los meteoritos. Es posible que, con una buena documentación de respaldo, los coleccionistas busquen su espécimen, incluidos los museos que mantienen colecciones. Además de aumentar el conocimiento de los materiales de asteroides/meteoritos, su espécimen podría tener valor monetario.
@KenFabian - Gracias por tu opinión. Me acerqué al museo nacional en Francia, no me contestaron porque no creían que fuera un meteorito, incluso mandé una muestra, no obtuve respuesta. También envié una muestra a una empresa de investigación científica con sede en Cabo Cañaveral que no ha sido respondida durante un año. Sé que estos objetos celestes son muy populares ya veces se venden a precios exorbitantes.
@Siliman: deberá resolver las preguntas sobre si lo que tiene es realmente un meteorito. La forma en que podría hacer esto está más allá de mi (falta de) experiencia. Diré que, como regla general, debo aceptar la opinión del museo nacional de Francia sobre su opinión de que es un meteorito. El análisis que proporcionó es evidencia de un alto contenido de hierro, pero no es evidencia de que sea un meteorito. Las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias.
@KenFabian - Estoy de acuerdo contigo. La opinión del museo se basó en la ausencia de níquel. Numerosos estudios prueban que hay trazas de hierro puro en algunas muestras de meteoritos, por lo que se abre la posibilidad de encontrar meteoritos de hierro puro. Todo el hierro natural que hay en la Tierra viene del cielo. Se lo diré Sr. Ken Fabian, estoy 1000% seguro, porque vi caer un auto desde el cielo, y recogí los fragmentos tres días después y como a unos treinta kilómetros. Para esta información crucial, quién quiere creerme.