Hispanopedia WikiLa meridianita es un mineral que consiste en sulfato de magnesio undecahidratado , MgSO
4·11H
2O . Es una sal cristalina transparente e incolora que precipita a partir de soluciones saturadas en iones Mg 2+ y SO 4 2− a temperaturas inferiores a 2 °C. [4] El compuesto sintético se conocía anteriormente como sal de Fritzsche . [4] [5]
La meridianita es una especie mineral natural que se encuentra en la Tierra en una variedad de entornos, incluidos el hielo marino, las costras y las eflorescencias en minas de carbón/metal, sistemas de cuevas, zonas oxidadas de depósitos de sulfuro, lagos/playas salados y núcleos de hielo antárticos. [6] [4] Se asocia comúnmente con otros minerales evaporíticos como la epsomita , la mirabilita , los haluros y otros sulfatos de sodio y magnesio. Existe cierta evidencia de que alguna vez estuvo presente en la superficie de Marte y puede encontrarse en varios cuerpos del Sistema Solar . [4] En 2012, era el único sulfato undecahidratado conocido. [7]
Propiedades
La meridianita pertenece al sistema cristalino triclínico , con parámetros celulares a = 6,7459 Å, b = 6,8173 Å, c = 17,299 Å, densidad a = 1,512 g/cm 3 , picos de difracción de rayos X en espaciamientos d = 5,73, 5,62, 5,41, 4,91, 4,85, 2,988, 2,958 (intensidad más alta) y 2,940, y es activa en IR. Produce cristales con forma de aguja o planos anchos que son transparentes a blanco incoloro. [6]
La meridaniita se descompone de manera incongruente por encima de los 2 °C para producir epsomita (MgSO 4 ·7H 2 O) y agua . [4] La meridaniita y el agua tienen un punto eutéctico a −3,9 °C y un 17,3 % (masa) de MgSO 4 . [8] [6] [7]
La meridianita puede incorporar grandes proporciones de otros cationes divalentes (cuyos sulfatos por sí mismos no parecen formar un undecahidrato) como solución sólida, sin cambios en su estructura. Estos incluyen níquel (hasta aproximadamente el 27% de los cationes reemplazados), zinc (hasta aproximadamente el 27%), cobalto (hasta aproximadamente el 67%), manganeso (II) (aproximadamente el 62%), cobre (aproximadamente el 8%) y hierro (II) (aproximadamente el 8%). [7]
A presiones de aproximadamente 0,9 GPa y a 240 K , la meridianita se descompone en una mezcla de hielo VI y el eneahidrato MgSO
4·9H
2Oh , [9]
Descubrimiento
En 1837, C. J. Fritzsche describió lo que él interpretó como sulfato de magnesio dodecahidratado, basándose en la pérdida de peso durante la deshidratación hasta la sal anhidra. [10] La sustancia fue denominada "sal de Fritzsche" y no se le dio formalmente un nombre o designación mineral. [6]
La estructura cristalina fue resuelta posteriormente por Peterson y Wang en 2006, revelando que pertenecía al sistema cristalino triclínico y que cada unidad de fórmula incluía 11 moléculas de agua, no 12. [4]
El nombre "meridianita" se deriva de Meridiani Planum , la localidad de Marte donde se cree que existió en el pasado. La especie mineral y el nombre fueron aprobados por la Comisión de Nuevos Nombres Minerales y Nomenclatura Mineral de la Asociación Mineralógica Internacional en noviembre de 2007. [2]
Suceso en la Tierra
Se ha descubierto que la meridianaita se encuentra en la superficie de la capa de hielo que se forma en invierno sobre los estanques conocidos como lagos vascos, en Canadá . El agua de esos estanques tiene una alta concentración de sulfato de magnesio y otras sales. El agua que se filtra a través de la capa de hielo se evapora en la superficie dejando un depósito de meridianaita cristalina. [4]
También se ha detectado meridianita en el hielo marino recogido en invierno del lago salino Saroma en Japón, así como en núcleos de hielo de la estación Dome Fuji , en la Antártida , cerca de la cumbre de la meseta oriental de la Tierra de la Reina Maud . [6]
Aparición extraterrestre
Las imágenes de los enormes depósitos de sulfato enviadas por el rover Opportunity de la NASA en Meridiani Planum muestran numerosos espacios vacíos con forma de aguja en todo el depósito. Los agujeros angulares ahora vacíos se interpretan como cavidades que alguna vez estuvieron llenas de una especie mineral altamente soluble, muy probablemente un sulfato de magnesio. Se observa que estas cavidades coinciden estrechamente con el hábito cristalino de la meridianita, y se han propuesto como sitios donde se ubicaron cristales de meridianita, que posteriormente se disolvieron cuando las condiciones ambientales hicieron que el cristal fuera inestable. Debido a la descomposición de la meridianita en un 70% de epsomita y un 30% de agua , se ha propuesto que la meridianita puede representar un reservorio periódico de agua cerca de la superficie marciana. Durante los períodos más cálidos en la historia de Marte, es posible que la fusión desencadenada de este mineral pueda ayudar a explicar la ocurrencia de algunos de los episodios caóticos y de corta duración de agua superficial a lo largo de la historia marciana. [11]
La teledetección de otros cuerpos planetarios también ha indicado la presencia de numerosas especies minerales hidratadas, incluidos sulfatos , cerca de varias superficies planetarias, un ejemplo destacado de las cuales es la luna Europa de Júpiter . La superficie relativamente lisa y muy joven de Europa se ha interpretado como evidencia de un supuesto océano debajo de la superficie helada de la luna y, por lo tanto, sugiere salmuera líquida en profundidad. Debido a las condiciones criosféricas presentes en Europa, es probable que cualquier mineral de sulfato de magnesio presente y en contacto con agua líquida se presente inherentemente como meridianaita y, por lo tanto, puede constituir una fase mineral importante y un reservorio de agua líquida en profundidad. [12] [4]
Galería
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Figura 1. (a, b, d) Imágenes ópticas de meridianaita, MgSO 4 •11H 2 O. Cortesía de Genceli et al. 2007. -
Figura 2. Toma de muestra de meridiana de un poste de madera. Cortesía de R. Peterson 2010. -
Figura 3. Tipo de ocurrencia de meridianaíta en el lago Vasco No. 1. Cortesía de R. Peterson 2010. -
Figura 4. Localidad tipo de mineral meridianítico; Lago Vasco N.º 1, tal como se observó en el invierno de 2007. Cortesía de R. Peterson 2010. -
Figura 5. Cavidades de cristales en forma de agujas alargadas observadas por el explorador Opportunity de la NASA en Meridiani Planum, Marte. Imagen cortesía de R. Peterson 2010 y NASA. -
Figura 6. Diagrama de temperatura vs. % en peso de MgSO 4 que muestra los rangos de estabilidad de las distintas sales hidratadas de sulfato de magnesio puro. Cortesía de R. Peterson 2010. -
Figura 7. Datos de difracción de rayos X obtenidos utilizando una fuente de cobalto para el hidrato de sulfato de magnesio, meridianita. La línea de puntos representa la intensidad ideal y el patrón espectral de la meridianita. Cortesía de R. Peterson 2010. -
Figura 8. Absorción infrarroja de la meridiana. Cortesía de R. Peterson 2010.
Referencias
- ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ desde Mindat.org
- ^ Webmineral.com
- ^ abcdefgh RC Peterson, W. Nelson, B. Madu y HF Shurvell (2007): "Meridianiita: una nueva especie mineral observada en la Tierra y que se predice que existirá en Marte". American Mineralogist , volumen 92, número 10, páginas 1756–1759. doi :10.2138/am.2007.2668
- ^ FE Genceli, M. Lutz, AL Spek y GJ. Witkamp (2007): "Cristalización y caracterización de un nuevo hidrato de sulfato de magnesio MgSO 4 •11H 2 O". Crystal Growth & Design , 7, páginas 2460–2466.
- ^ abcde FE Genceli, S. Horikawa, Y. Iizuka, S. Toshimitsu, T. Hondoh, T. Kawamura y GJ. Witkamp (2009): "Meridianita detectada en el hielo". Journal of Glaciology , volumen 55, número 189, páginas 117-122. DOI: https://doi.org/ doi :10.3189/002214309788608921
- ^ abc A. Dominic Fortes, Frank Browning e Ian G. Wood (2012): "Sustitución de cationes en meridiano sintético (MgSO4·11H2O) I: análisis de difracción de rayos X en polvo de agregados policristalinos enfriados". Physics and Chemistry of Minerals , volumen 39, número , páginas 419–441. doi :10.1007/s00269-012-0497-9
- ^ AD Fortes, IG Wood y KS Knight (2008). "La estructura cristalina y el tensor de expansión térmica de MgSO 4 •11D 2 O (meridianita) determinados por difracción de polvo de neutrones". Física y química de minerales , 35, páginas 207-221.
- ^ A. Dominic Fortes, Kevin S. Knight e Ian G. Wood (2017): "Estructura, expansión térmica e incompresibilidad de MgSO4·9H2O, su relación con la meridiana (MgSO4·11H2O) y posibles ocurrencias naturales". Acta Crystallographica Sección B: Ciencia estructural, ingeniería de cristales y materiales , volumen 73, parte 1, páginas 47-64. doi :10.1107/S2052520616018266
- ^ CJ Fritzsche (1837): "Ueber eine neue Verbindung der schwefelsauren Talkerde mit Wasser". Annalen Der Physik Und Chemie de Poggendorff , ahora Annalen Der Physik , volumen 118, número 12, páginas 577–580. doi :10.1002/andp.18371181211
- ^ RC Peterson y R. Wang (2006): "Moldes de cristales en Marte: Fusión de una posible nueva especie mineral para crear un terreno caótico marciano". Geology , 34, páginas 957–960.
- ^ JB Dalton (2003): "Comportamiento espectral de las sales de sulfato hidratadas: implicaciones para el diseño del espectrómetro de la misión Europa". Astrobiology , 3, páginas 771–784.
