A idade das rochas da Terra: como elementos radioativos ajudam a medir o tempo
Como os cientistas calculam a idade do planeta Terra? Através da geocronologia, que é a ciência que estuda métodos para determinar o tempo geológico, ou seja, o registrado nas rochas. Até o século XVII, estimava-se a idade da Terra em até 100 milhões de anos. Obviamente, não havia bons métodos.(Leia também o post anterior: Preâmbulo para calcular a idade da Terra)
Atualmente, a radioatividade permite estimar a idade de uma rocha com precisão. Como? Alguns elementos químicos emitem partículas radioativas, transformando-se em outros elementos. A descoberta da radioatividade aconteceu em 1896. Em 1911, Arthur Holmes, propôs a datação radioativa: usando o tempo que um átomo instável (conhecido como nuclídeo radioativo) emite espontaneamente radiação e se transforma em um elemento estável. Como cada elemento radioativo desintegra-se em um tempo determinado, pode-se calcular a idade. Dessa maneira o elemento-pai (radioativo) se desintegra emitindo radiação e se transforma no elemento-filho (radiogênico), como, por exemplo, o Rb-87 (rubídio de massa 87) quando se transforma em Sr-87 (estrôncio).
Como a emissão de partícula radioativa não pode ser prevista, usa-se estatística, considera-se o tempo que demora para que metade de um elemento radioativo transforme-se em outro. Isso é chamado de meia-vida de um elemento. Por exemplo, o tempo que demora para que metade do C14 (Carbono de massa 14) vire nitrogênio (a meia-vida) é de 5730 anos, esse tempo suficiente para se medir eventos históricos e pré-históricos. Mas para eventos mais antigos, podemos usar, entre outros, o K-40 (potássio) que decai para Ar-40 (Argônio) em 1,3 bilhão de anos; o já falado Rb-87, que tem meia-vida de 48,8 bilhões de anos; o U-235 (urânio) vira Pb-207 (chumbo), com meia-vida de 704 milhões.
Para o C-14, a quantidade na atmosfera é estatisticamente a mesma ao longo do tempo, já que ele é criado pelos raios cósmicos que atingem os átomos de Nitrogênio na atmosfera. Enquanto um ser está vivo, ou seja, está absorvendo o C14, a quantidade deste elemento é constante no organismo, mas ao morrer, a quantidade vai diminuindo, metade a cada 5730 anos, como vimos.
De modo semelhante, quando uma rocha se forma, ela é composta de Zircônio, Silício, Oxigênio e um pouquinho de Urânio e nada de Chumbo. Ou seja, o inicio da vida de uma rocha, temos zero de chumbo e como sabemos a meia-vida do U-238 para virar Pb-207, basta contar os números de átomos para descobrir a idade da rocha. Para fazer isso, usa-se um aparelho, Espectrômetro de Massa. O Centro de Pesquisas Geocronológicas da USP (CPGeo) faz datações de rocha desde 1964.
As rochas mais antigas do nosso planeta têm 4,4 bilhões, localizadas na Austrália. Como a Terra está em constante mudança, sua idade deve ser ainda mais antiga. Os cientistas acreditam que todos os corpos do Sistema Solar se formaram ao mesmo tempo, assim usam os meteoritos para estimar a idade da Terra: 4,56 bilhões de anos. Esta idade foi calculada por Claire Patterson em 1956 usando os isótopos de chumbo (Pb).
--- Se você não viu os “posts” anteriores, leia, pense e comente!
Atualmente, a radioatividade permite estimar a idade de uma rocha com precisão. Como? Alguns elementos químicos emitem partículas radioativas, transformando-se em outros elementos. A descoberta da radioatividade aconteceu em 1896. Em 1911, Arthur Holmes, propôs a datação radioativa: usando o tempo que um átomo instável (conhecido como nuclídeo radioativo) emite espontaneamente radiação e se transforma em um elemento estável. Como cada elemento radioativo desintegra-se em um tempo determinado, pode-se calcular a idade. Dessa maneira o elemento-pai (radioativo) se desintegra emitindo radiação e se transforma no elemento-filho (radiogênico), como, por exemplo, o Rb-87 (rubídio de massa 87) quando se transforma em Sr-87 (estrôncio).
Como a emissão de partícula radioativa não pode ser prevista, usa-se estatística, considera-se o tempo que demora para que metade de um elemento radioativo transforme-se em outro. Isso é chamado de meia-vida de um elemento. Por exemplo, o tempo que demora para que metade do C14 (Carbono de massa 14) vire nitrogênio (a meia-vida) é de 5730 anos, esse tempo suficiente para se medir eventos históricos e pré-históricos. Mas para eventos mais antigos, podemos usar, entre outros, o K-40 (potássio) que decai para Ar-40 (Argônio) em 1,3 bilhão de anos; o já falado Rb-87, que tem meia-vida de 48,8 bilhões de anos; o U-235 (urânio) vira Pb-207 (chumbo), com meia-vida de 704 milhões.
Para o C-14, a quantidade na atmosfera é estatisticamente a mesma ao longo do tempo, já que ele é criado pelos raios cósmicos que atingem os átomos de Nitrogênio na atmosfera. Enquanto um ser está vivo, ou seja, está absorvendo o C14, a quantidade deste elemento é constante no organismo, mas ao morrer, a quantidade vai diminuindo, metade a cada 5730 anos, como vimos.
De modo semelhante, quando uma rocha se forma, ela é composta de Zircônio, Silício, Oxigênio e um pouquinho de Urânio e nada de Chumbo. Ou seja, o inicio da vida de uma rocha, temos zero de chumbo e como sabemos a meia-vida do U-238 para virar Pb-207, basta contar os números de átomos para descobrir a idade da rocha. Para fazer isso, usa-se um aparelho, Espectrômetro de Massa. O Centro de Pesquisas Geocronológicas da USP (CPGeo) faz datações de rocha desde 1964.
As rochas mais antigas do nosso planeta têm 4,4 bilhões, localizadas na Austrália. Como a Terra está em constante mudança, sua idade deve ser ainda mais antiga. Os cientistas acreditam que todos os corpos do Sistema Solar se formaram ao mesmo tempo, assim usam os meteoritos para estimar a idade da Terra: 4,56 bilhões de anos. Esta idade foi calculada por Claire Patterson em 1956 usando os isótopos de chumbo (Pb).
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