Có một số quá trình có thể tạo ra npOx như một sản phẩm oxy hóa mà không có sự tham gia của oxy tự do (O2). Một hoặc nhiều quá trình trong số đó có thể dã diễn ra phổ biến trên Sao Hỏa, vì mô hình khí quyển theo thang thời gian địa chất chỉ ra rằng O2 tự do (được tạo ra chủ yếu thông qua quá trình quang dẫn của nước (H2O)) [12] có thể luôn là thành phần dấu vết với áp suất riêng phần không quá 0,1 micropascal (μPa).[13]

Một quá trình phụ thuộc oxy- (O2) liên quan đến phản ứng hóa học trực tiếp của sắt kim loại (Fe2+) (thường có trong khoáng chất tạo lửa điển hình) hoặc sắt kim loại (Fe) với nước (H2O) để tạo ra sắt sắt (Fe3+(dung dịch)), thường tạo thành hydroxit ví dụ như goethite (FeO•OH) [12] trong điều kiện phòng thí nghiệm.[14] Mặc dù phản ứng này với nước (H2O) bị biến dạng về mặt nhiệt động, tuy nhiên, nó có thể được duy trì bởi sự thất thoát nhanh chóng của sản phẩm phụ phân tử hydro (H2).[13] Phản ứng có thể được tạo điều kiện thuận lợi hơn bằng carbon dioxide (CO2) và sulfur dioxide (SO2), làm giảm độ pH của màng nước muối làm tăng nồng độ của các ion hydro oxy hóa (H+).[14]

Tuy nhiên, cần nhiệt độ cao hơn (khoảng 300 °C) cần thiết để phân hủy các hydroxit Fe3+ (oxy) như goethite thành hematit. Sự hình thành của tephra palagonitic ở sườn trên của núi lửa Mauna Kea có thể phản ánh các quá trình như vậy, phù hợp với sự tương đồng quang phổ và từ trường hấp dẫn giữa tephra palagonitic và bụi sao Hỏa.[15] Mặc dù cần phải có các điều kiện động học như vậy, điều kiện khô cằn và pH thấp trên Sao Hỏa (như màng nước muối diurnal) có thể dẫn đến sự biến đổi cuối cùng của goethite thành hematit do sự ổn định nhiệt động lực học sau này.[14]

Fe và Fe2+ cũng có thể bị oxy hóa do hoạt động của hydro peroxide (H2O2). Mặc dù sự có mặt của H2O2 trong bầu khí quyển sao Hỏa rất thấp,[13] nó vẫn tồn tại theo thời gian và nó là chất oxy hóa mạnh hơn nhiều so với H2O. Quá trình thúc đẩy oxy hóa H2O2 thành Fe3+ (thường là chất ngậm nước), đã được quan sát bằng thực nghiệm.[14] Ngoài ra, tính phổ biến của quang phổ α-Fe2O3, nhưng không phải là khoáng chất Fe3+ ngậm nước củng cố khả năng rằng npOx có thể được hình thành ngay cả khi không có các chất trung gian biến dạng nhiệt động như geothite.[6]

Cũng có bằng chứng cho thấy hematit có thể được hình thành từ Magnetit thông qua quá trình xói mòn. Các thí nghiệm tại phòng thí nghiệm mô phỏng sao Hỏa của Đại học Aarhus ở Đan Mạch cho thấy rằng khi một hỗn hợp của bột magnetide, cát thạch anh, và các hạt bụi thạch anh đổ vào trong một bình chưng cất, một số các magnetite đã chuyển đổi để tạo thành hematit, có màu đỏ. Giải thích được đề xuất cho hiệu ứng này là khi thạch anh bị đóng băng do sự mài giũa, một số liên kết hóa học nhất định bị phá vỡ ở các bề mặt mới tiếp xúc; khi các bề mặt này tiếp xúc với từ tính, các nguyên tử oxy có thể được chuyển từ bề mặt thạch anh sang từ tính, tạo thành hematit.[16]