Hierro meteórico

Hierro meteórico (hierro nativo)

Patrón de Widmanstätten en un corte de 500 g del meteorito de hierro de Toluca
General
Categoría Minerales elementos
Fórmula química Fe y Ni en diferentes ratios
Propiedades físicas
Lustre Metálico
Transparencia Ópaco
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El hierro meteórico, a veces hierro meteorítico,[1]​ es un metal nativo y una roca primitiva, remanente de disco protoplanetario del universo temprano, que se encuentra en los meteoritos y está hecho de los elementos hierro y níquel, principalmente en la forma de las fases minerales kamacita y taenita. El hierro meteórico constituye la mayor parte de los meteoritos de hierro, pero también se encuentra en otros meteoritos. Aparte de pequeñas cantidades de hierro telúrico, el hierro meteórico es el único metal nativo que ocurre naturalmente del elemento hierro (en forma metálica en lugar de mena) en la superficie de la Tierra.[2]​

Mineralogía

La mayor parte del hierro meteórico se compone de taenita y kamacita. La taenita es una aleación cúbica de hierro y níquel centrada en la cara y la kamacita es una aleación cúbica de hierro y níquel centrada en el cuerpo.

El hierro meteorítico se puede distinguir del hierro telúrico por su microestructura y quizás también por su composición química, ya que el hierro meteorítico contiene más níquel y menos carbono.[2]​

Las trazas de galio y germanio en el hierro meteórico se pueden usar para distinguir diferentes tipos de meteoritos. El hierro meteórico en los meteoritos pedregoso-metálicos (Litosideritos) es idéntico al «grupo galio-germanio» de los meteoritos de hierro.[3]​

Resumen de las fases meteóricas del mineral de hierro
Mineral Fórmula Níquel (Masa-% Ni) Estructura cristalina Notas y referencias
Antitaenita γLow Spin-(Ni,Fe) 20-40 cúbico centrado en la cara Solo aprobado como una variedad de taenita por la IMA
Kamacita α-(Fe,Ni); Fe0+0.9Ni0.1 5-10 cúbico centrado en el cuerpo Misma estructura que la ferrita
Taenita γ-(Ni,Fe) 20-65 cúbico centrado en la cara Misma estructura que la austenita
Tetrataenita (FeNi) 48-57 tetragonal [4]​

Estructuras

El hierro meteórico forma unas pocas estructuras diferentes que se pueden ver por grabado o en secciones delgadas de meteoritos. La estructura o patrón de Widmanstätten se forma cuando el hierro meteórico se enfría y la kamacita se exsuda de la taenita en forma de láminas.[5]​ La plesita es un intercrecimiento más fino de los dos minerales entre las laminillas del patrón de Widmanstätten.[6]​ Las líneas de Neumann son líneas finas que atraviesan los cristales de kamacita que se forman a través de la deformación relacionada con el impacto.[7]​

Uso cultural e histórico

Una lanza hecha de un colmillo de narval con una cabeza de hierro hecha del meteorito de Cape York.

Antes del advenimiento de la fundición de hierro, el hierro meteórico era la única fuente de hierro metálico, además de pequeñas cantidades de hierro telúrico. El hierro meteórico ya se usaba antes del comienzo de la Edad del Hierro para fabricar objetos culturales, herramientas y armas.[8]​

Edad de Bronce

Se ha confirmado que muchos ejemplos de trabajo del hierro de la Edad del Bronce son de origen meteorítico.[9]​

  • En el Antiguo Egipto se encontró una cuenta de hierro y metal en un cementerio cerca de Gerzeh que contenía un 7.5% de Ni.[10]​[11]​ Fechada alrededor del 3200 a. C., el análisis geoquímico de las perlas de hierro de Gerzeh, basado en la proporción de níquel, hierro y cobalto, confirmó que el hierro era de origen meteorítico.[9]​
  • Una daga de hierro de Alaca Höyük, datada de alrededor del 2500 a. C., se confirmó que era de origen meteorítico mediante análisis geoquímicos.[9]​
  • Un colgante de hierro de Umm el-Marra (Siria), datado alrededor del 2300 a. C., se confirmó que era de origen meteorítico a través de análisis geoquímicos.[9]​
  • Un hacha de hierro de Ugarit (Siria), datado alrededor del 1400 a. C., se descubrió que tenía un origen meteorítico.[9]​
  • Varias hachas de hierro de la dinastía Shang en China, datado alrededor del 1400 a. C., también se confirmó que eran de origen meteorítico.[9]​
  • Una daga de hierro, un brazalete y un reposacabezas de la tumba de Tutankamón, datados alrededor de 1350 a. C., se confirmó que eran de origen meteorítico.[9]​ La daga de Tutankamón consta de proporciones similares de metales (hierro, níquel y cobalto) que un meteorito descubierto en el área, depositado por una antigua lluvia de meteoritos.[12]​[13]​[14]​
  • Un brazalete de hierro y un remate de empuñadura (probablemente de un cetro o un arma) en forma de casquete del mismo material y recubierto con láminas de oro provenientes del Tesoro de Villena, datado entre el 1400 y el 1200 a. C. Su riqueza en Ni y su ratio Ni/Fe y Ni/Co indica un origen meteórico. [15]​

América

África

Asia

Incluso después de la invención de la fundición, el hierro meteórico se utilizó a veces donde esa tecnología no estaba disponible o el metal era escaso. Un trozo del meteorito de Cranbourne se convirtió en una herradura alrededor de 1854.[22]​

Hoy en día, el hierro meteorítico se utiliza en nichos de joyería y en la producción de cuchillos, pero la mayor parte se utiliza con fines de investigación, educativos o de coleccionismo.

Fenómenos atmosféricos

El hierro meteórico también tiene un efecto sobre la atmósfera de la Tierra. Cuando los meteoritos descienden a través de la atmósfera, las partes externas sufren ablación. La ablación meteorológica es la fuente de muchos elementos en la atmósfera superior. Cuando se elimina el hierro meteórico, se forma un átomo de hierro libre que puede reaccionar con el ozono (O3) para formar FeO. Este FeO puede ser la fuente de las bandas espectrográficas anaranjadas en el espectro de la atmósfera superior.[23]​

Véase también

Notas

  1. ↑ Rehren, Thilo; Belgya, Tamás; Jambon, Albert; Káli, György; Kasztovszky, Zsolt; Kis, Zoltán; Kovács, Imre; Maróti, Boglárka; Martinón-Torres, Marcos; Miniaci, Gianluca; Pigott, Vincent C.; Radivojević, Miljana; Rosta, László; Szentmiklósi, László; Szőkefalvi-Nagy, Zoltán (2013). «5,000 years old Egyptian iron beads made from hammered meteoritic iron». Journal of Archaeological Science 40 (12): 4785-4792. doi:10.1016/j.jas.2013.06.002. 
  2. ↑ a b Fleming, Stuart J.; Schenck, Helen R. (1989). History of Technology: The Role of Metals. UPenn Museum of Archaeology. p. 67. ISBN 978-0-924171-95-6. 
  3. ↑ Lovering, John F.; Nichiporuk, Walter; Chodos, Arthur; Brown, Harrison (31 de diciembre de 1956). «The distribution of gallium, germanium, cobalt, chromium, and copper in iron and stony-iron meteorites in relation to nickel content and structure». Geochimica et Cosmochimica Acta 11 (4): 263-278. Bibcode:1957GeCoA..11..263L. doi:10.1016/0016-7037(57)90099-6. 
  4. ↑ Clarke, Roy S.; Edward R. D. Scott (1980). «Tetrataenite - ordered FeNi, a new mineral in meteorites». American Mineralogist 65: 624-630. Bibcode:1980AmMin..65..624C. 
  5. ↑ Yang, J.; J. I. Goldstein (2005). «The formation of the Widmanstätten structure in meteorites». Meteoritics & Planetary Science 40 (2): 239-253. Bibcode:2005M&PS...40..239Y. doi:10.1111/j.1945-5100.2005.tb00378.x. 
  6. ↑ Goldstein, J. I.; J. R. Michael (2006). «The formation of plessite in meteoritic metal». Meteoritics & Planetary Science 41 (4): 553-570. Bibcode:2006M&PS...41..553G. doi:10.1111/j.1945-5100.2006.tb00482.x. 
  7. ↑ Rosenhain, Walter; Jean McMinn (1925). «The Plastic Deformation of Iron and the Formation of Neumann Lines». Proceedings of the Royal Society 108 (746): 231-239. Bibcode:1925RSPSA.108..231R. doi:10.1098/rspa.1925.0071. 
  8. ↑ Waldbaum, J. C. and James D. Muhly; The first archaeological appearance of iron and the transition to the iron age chapter in The coming of the age of iron, Theodore A. Wertme. ed., Yale University Press, 1980, ISBN 978-0300024258
  9. ↑ a b c d e f g Jambon, Albert (2017). «Bronze Age iron: Meteoritic or not? A chemical strategy.». Journal of Archaeological Science 88: 47-53. ISSN 0305-4403. doi:10.1016/j.jas.2017.09.008. 
  10. ↑ «Pre-Dynastic Iron Beads from Gerzeh, Egypt». ucl.ac.uk. Archivado desde el original el 7 de abril de 2015. Consultado el 28 de diciembre de 2012. 
  11. ↑ Rehren, Thilo; Belgya, Tamás; Jambon, Albert; Káli, György et al. (31 de julio de 2013). «5,000 years old Egyptian iron beads made from hammered meteoritic iron». Journal of Archaeological Science 40 (12): 4785-4792. doi:10.1016/j.jas.2013.06.002. 
  12. ↑ Bjorkman, Judith Kingston (1973). «Meteors and Meteorites in the ancient Near East». Meteoritics 8 (2): 91-132. Bibcode:1973Metic...8...91B. doi:10.1111/j.1945-5100.1973.tb00146.x. 
  13. ↑ Daniela Comelli; Massimo D'orazio; Luigi Folco; Mahmud El-Halwagy; Tommaso Frizzi; Roberto Alberti; Valentina Capogrosso; Abdelrazek Elnaggar; Hala Hassan; Austin Nevin; Franco Porcelli; Mohamed G. Rashed; Gianluca Valentini (2016). «The meteoritic origin of Tutankhamun's iron dagger blade». Meteoritics & Planetary Science 51 (7): 1301-1309. Bibcode:2016M&PS...51.1301C. doi:10.1111/maps.12664. 
  14. ↑ Walsh, Declan (2 de junio de 2016). «King Tut's Dagger Made of 'Iron From the Sky,' Researchers Say». The New York Times. Consultado el 4 de junio de 2016. «...the blade's composition of iron, nickel and cobalt was an approximate match for a meteorite that landed in northern Egypt. The result "strongly suggests an extraterrestrial origin"». 
  15. ↑ Rovira-Llorens, S. ., Renzi, M., & Montero Ruiz, I. (Enero de 2024). «¿Hierro meteórico en el Tesoro de Villena?» (pdf). Trabajos De Prehistoria (80(2), e19). Consultado el 25 de enero de 20024. 
  16. ↑ Iron and steel in ancient times by Vagn Fabritius Buchwald - Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab 2005
  17. ↑ T. A. Rickard (1941). «The Use of Meteoric Iron». Journal of the Royal Anthropological Institute 71 (1/2): 55-66. JSTOR 2844401. doi:10.2307/2844401. 
  18. ↑ Buchwald, V. F. (1992). «On the Use of Iron by the Eskimos in Greenland». Materials Characterization 29 (2): 139-176. JSTOR 2844401. doi:10.1016/1044-5803(92)90112-U. 
  19. ↑ Der Lama mit der Hose: „Buddha from space“ ist offenbar eine Fälschung (Telepolis 13.10.2012)
  20. ↑ «Ancient Buddhist Statue Made of Meteorite, New Study Reveals». Science Daily. Consultado el 26 de diciembre de 2012. 
  21. ↑ Buchner, Elmar; Schmieder, Martin; Kurat, Gero; Brandstätter, Franz et al. (1 de septiembre de 2012). «Buddha from space-An ancient object of art made of a Chinga iron meteorite fragment*». Meteoritics & Planetary Science 47 (9): 1491-1501. Bibcode:2012M&PS...47.1491B. doi:10.1111/j.1945-5100.2012.01409.x. 
  22. ↑ «The Cranbourne Meteorites». City of Casey. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2013. Consultado el 29 de diciembre de 2012. 
  23. ↑ Evans, W. F. J.; Gattinger, R. L.; Slanger, T. G.; Saran, D. V. et al. (20 de noviembre de 2010). «Discovery of the FeO orange bands in the terrestrial night airglow spectrum obtained with OSIRIS on the Odin spacecraft». Geophysical Research Letters 37 (22): L22105. Bibcode:2010GeoRL..3722105E. doi:10.1029/2010GL045310. 

Referencias

Enlaces externos