La disolución de micropartículas de disulfuro de hierro habría generado
radicales libres que ocasionaron la precipitación de óxidos y sulfatos
de hierro. El estudio se publica en la revista Scientific Reports.
El color rojo de la superficie de Marte podría deberse a la fuerte
oxidación generada por la disolución de micropartículas de pirita en una
atmósfera sin oxígeno, lo que generó radicales libres que a su vez
indujeron la precipitación de óxidos y sulfatos de hierro, según muestra
un estudio internacional liderado por investigadores del Consejo
Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y con participación de la
Universidad de Vigo y la NASA. Los resultados del estudio se publican en
la revista Scientific Reports.
“Las reacciones químicas acuosas catalizadas por superficies minerales
pueden condicionar significativamente la evolución geoquímica de su
entorno”, explica Carolina Gil Lozano, investigadora del CSIC en el
Centro de Astrobiología de Madrid y primera autora del estudio.
“Durante su disolución, la pirita (el disulfuro de hierro más común en
la Tierra) es capaz de producir sustancias muy reactivas, entre las que
se encuentra el peróxido de hidrógeno (la convencional agua oxigenada) y
un conjunto de radicales libres muy inestables”, añade.
Gil Lozano explica que: “Aunque varios estudios han constatado la
formación de estas sustancias químicas a partir de suspensiones de
micropartículas de pirita en condiciones óxicas y anóxicas (en presencia
o ausencia de oxígeno), no existe un análisis detallado de su evolución,
algo necesario para comprender su función en los medios naturales”.
En este trabajo se han investigado las vías de formación y
descomposición de dichas sustancias combinando experimentos de
laboratorio y modelos numéricos. Para realizar los experimentos los
investigadores han diseñado un reactor que les ha permitido registrar en
tiempo real medidas realizadas con sensores y con espectrofotometría en
atmósferas controladas.
“Los datos obtenidos sugieren que el peróxido de hidrogeno (agua
oxigenada) generado por la superficie de la pirita reacciona con el
hierro liberado en el transcurro de su disolución (mediante la conocida
como “reacción de Fenton”), formando una gran cantidad de radicales
libres en solución”, detalla Gil Lozano. “A partir de estos datos,
construimos un modelo cinético que utilizamos para analizar la evolución
de los radicales libres implicados en el proceso”.
De forma general, los resultados obtenidos revelan que a lo largo de la
disolución de microparticulas de pirita se puede generar un poder de
oxidación notable a partir de éstos radicales libres, incluso partiendo
de atmósferas que no contienen oxígeno, como parece haber sido el caso
de Marte a lo largo de toda su historia.
“Bajo este contexto, parece razonable suponer que esta reacción pudo
haber contribuido de alguna forma a la oxidación del sustrato marciano,
induciendo la precipitación de óxidos y sulfatos de hierro. Por lo
tanto, nuestros resultados pueden contribuir a explicar por qué la
superficie de Marte es roja”, concluye Gil Lozano.
Este trabajo ha recibido financiación del proyecto icyMARS, European
Research Council Starting Grant número 307496, dirigido por Alberto G.
Fairén en el Centro de Astrobiología.
Fuente: CSIC 30.03.2017
C. Gil-Lozano, A.F. Davila, E. Losa-Adams, A.G. Fairén and
L.Gago-Duport. Quantifying Fenton reaction pathways driven by
self-generated H2O2 on pyrite surfaces. Scientific Reports. Doi:
10.1038/srep43703
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