Warum oxidiert das Perchlorat auf der Marsoberfläche metallische Meteoriten nicht?

"Egg Rock" ist ein glatter, glänzender Nickel-Eisen-Meteorit, der am 30. Oktober 2016 auf der Marsoberfläche gefunden wurde. Es wird am nächsten Tag auf der Red Planet Report-Website der Arizona State University beschrieben: Curiosity: Egg Rock, a small meteorite .

Laut Gizmodos Curiosity wurde gerade ein freakiger Metallmeteorit auf dem Mars gefunden :

Wie Deborah Byrd in EarthSky feststellt, ist die Oberfläche des Mars mit Meteoriten übersät, daher sind Entdeckungen wie diese gar nicht so ungewöhnlich . Meteoriten können Millionen von Jahren auf dem Roten Planeten überdauern, frei von den oxidierenden und verwitternden Wirkungen von Feuchtigkeit und Sauerstoff.

Laut Wikipedia enthält der Marsboden (und vermutlich Staub) viel Perchlorat , ein starkes Oxidationsmittel. Perchlorat auf der Marsoberfläche wird in dieser Antwort diskutiert , und sowohl Perchlorat als auch Peroxid werden in dieser Frage unter Bezugnahme auf schädliche chemische Auswirkungen auf Raumanzüge diskutiert.

Warum sollten metallische Meteoriten dann auf dem Mars nicht oxidiert bleiben?


Bilder von EarthSky , Credit NASA/JPL/ ASU , Bildunterschriften „Bild vom 30. Oktober 2016 über Curiosity Rover auf dem Mars“ (zum Vergrößern anklicken):

"Egg Rock"-Meteorit auf dem Mars "Egg Rock"-Meteorit auf dem Mars "Egg Rock"-Meteorit auf dem Mars

Antworten (1)

Wie sich herausstellt, ist Perchlorat unter den Bedingungen der Marsoberfläche tatsächlich ziemlich unreaktiv, und dies erklärt tatsächlich die ungewöhnliche Häufigkeit von Perchlorat dort:

In jedem Fall wurde das meiste Chlor so weit wie möglich oxidiert, da das Chlor innerhalb von Perchlorat eine maximale Oxidationszahl von +7 hat. Aus thermodynamischer Sicht macht dies Perchlorat zu einem starken Oxidationsmittel, aber kinetisch ist Perchlorat bei typischen Planetenoberflächentemperaturen sehr inert. Die energetisch stabile tetraedrische Struktur von Sauerstoffatomen in Perchlorat um das zentrale, elektrophile Chloratom macht Perchlorat unreaktiv [Brown und Gu, 2006]. Daher neigt einmal gebildetes Perchlorat dazu, im Boden zu verbleiben, vorausgesetzt, dass flüssiges Wasser das Perchlorat nicht wegspült, da Perchloratsalze im Allgemeinen sehr gut löslich sind. Wenn eine Umgebung dagegen sehr feucht ist, kann Perchlorat aus dem Boden ausgelaugt werden und am Ende auf Spurenkonzentrationen im Grundwasser oder in Flüssen verdünnt werden. Unter anaeroben Bedingungen auf der Erde wird das Perchlorat dann mikrobiell wieder zu Chlorid abgebaut [Coates und Achenbach, 2004]. Kurz gesagt, Perchlorat sammelt sich im Boden an, wenn seine Ablagerungsrate die Auflösungsrate übersteigt, und es bleibt dann bestehen, wenn die Bedingungen frei von Perchloratreduktion bleiben. Daher erklärt wahrscheinlich die oxidierende Trockenheit des Mars in Kombination mit Perchlorat, das eine unreaktive Sackgasse der Oxidationschemie ist, die ungewöhnliche Menge an Perchlorat im Marsboden.

- Atmosphärischer Ursprung von Perchlorat auf dem Mars und in der Atacama ; Catling, et al.

Exzellent! Das ist eine ziemlich nützliche und informative Referenz, und es ist auch offen zugänglich. Ich freue mich darauf, es zu lesen. Die Atacama-Region beherbergt eine große Anzahl optischer Teleskope sowie das Submillimeter-Array von Radioteleskopen ALMA. Viele glänzende Metallgegenstände dort, fast kein Wasser!
Mögliche zusätzliche Erklärung für "die ungewöhnliche Menge an Perchlorat dort": Helfen Sie mit, die falschen MRO-Beobachtungen von hydratisierten Mineralien auf dem Mars zu verstehen
Eine Folge davon ist, dass das stark oxidierende (thermodynamisch) Perchlorat möglicherweise nicht so schädlich für organische Materialien/Organismen ist, wie man annehmen könnte. Lässt es sich mit geeigneten Enzymen in eine steuerbare Sauerstoffquelle umwandeln?