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Datas científicas para as épocas pré-históricasDespertai! — 1986 | 22 de setembro
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ou chumbo podem penetrar, especialmente se for rocha sedimentar. Por este motivo, o relógio de urânio-chumbo funciona melhor em rochas ígneas.
Outras complicações se derivam de que outro elemento, o tório, que pode existir no mineral, também é radioativo e lentamente se desintegra em chumbo. Além disso, o urânio possui um segundo isótopo — idêntico quimicamente, mas diferente em massa — que se desintegra a uma taxa diferente, também formando o chumbo. Cada um deles termina em um diferente isótopo de chumbo, de modo que necessitamos, não apenas de um químico, com seus tubos de ensaio, mas também de um físico, com um instrumento especial para separar os vários isótopos, chumbos de diferentes massas.
Sem entrarmos em pormenores quanto a tais problemas, podemos entender que os geólogos que utilizam o relógio de urânio-chumbo têm de precaver-se quanto a diversas armadilhas, se hão de obter uma resposta razoavelmente fidedigna. Alegram-se de possuir outros métodos radiométricos para comprovar suas medições de idades. Dois outros foram desenvolvidos que podem, com freqüência, ser empregados na mesma rocha.
O Relógio de Potássio-Argônio
O que tem sido mais amplamente utilizado é o relógio de potássio-argônio. O potássio é um elemento mais comum do que o urânio — o cloreto de potássio é vendido em mercearias como substituto do sal comum. Consiste mormente em dois isótopos, com massas 39 e 41, mas um terceiro isótopo, de massa 40, apresenta fraca radioatividade. Um dos produtos de sua desintegração é o argônio, um gás inerte que constitui cerca de 1 por cento da atmosfera. O potássio de massa 40 possui meia-vida de 1,4 bilhão de anos, o que o torna adequado para medir certo leque de idades que varia de dezenas de milhões até bilhões de anos.
Em contraste com o urânio, o potássio acha-se bem difundido na crosta terrestre. É elemento constituinte de muitos minerais nas rochas mais comuns, tanto ígneas como sedimentares. As condições exigidas para que o relógio de potássio-argônio opere são as mesmas conforme explicadas acima: O potássio tem de estar isento de argônio quando o relógio começa a operar, isto é, quando o mineral é formado. E o sistema tem de permanecer vedado enquanto durar o período envolvido, não permitindo que nenhum potássio ou argônio escape ou penetre.
Quão bem funciona, na prática, este relógio? Às vezes, muito bem, mas, outras vezes, pessimamente. Às vezes fornece idades muitíssimo diferentes das do relógio de urânio-chumbo. Em geral, estas são menores; tais resultados são atribuídos à perda de argônio. Mas, em outras rochas, as idades do potássio e do urânio concordam bem de perto.
Um emprego do relógio de potássio-argônio muito digno de ser divulgado foi na datação de uma rocha trazida da lua pelos astronautas da Apolo-15. Usando uma lasca desta rocha, os cientistas mediram o potássio e o argônio, e determinaram que a idade da rocha era de 3,3 bilhões de anos.
O Relógio de Rubídio-Estrôncio
Recentemente se desenvolveu outro relógio radioativo para os minerais. Baseia-se na desintegração do rubídio em estrôncio. O rubídio se desintegra de forma incrivelmente lenta. Sua meia-vida é de 50 bilhões de anos! Tão pouco dele se desintegrou até mesmo nas mais antigas rochas que são necessárias medições meticulosas para diferençar o estrôncio 87 acrescentado do estrôncio primordial. Talvez haja centenas de vezes mais estrôncio do que rubídio no mineral, e até mesmo em um bilhão de anos, apenas um pouco mais de 1 por cento do rubídio se desintegra. Apesar destas dificuldades, mediu-se, em alguns casos, a quantidade ínfima de estrôncio produzida pela desintegração. Este relógio é valioso para se comprovar as idades encontradas por outros métodos.
Um exemplo excitante do emprego deste método foi num meteorito que os astrônomos acreditam talvez ser semelhante às rochas que teoricamente se aglomeraram para formar os planetas, um restante da matéria primordial de que foi feito o sistema solar. A idade indicada, 4,6 bilhões de anos, era coerente com este conceito.
Um notável êxito do relógio de rubídio-estrôncio foi em datar a mesma rocha lunar descrita acima. Cinco diferentes minerais contidos na rocha foram submetidos a teste, e conjuntamente indicaram uma idade de 3,3 bilhões de anos, a mesma que a idade indicada pelo potássio-argônio.a
Em alguns casos, as idades comparativas obtidas por estes três relógios geológicos concordam de perto, e dão-nos a confiança de que as idades em tais casos são, mui provavelmente, corretas. Deve-se sublinhar, contudo, que tais casos mostram que tipo de concordância é possível — mas somente sob as condições ideais. E as condições geralmente não são as ideais. Poder-se-ia fornecer listas muito mais extensas de comparações que se chocam umas com as outras.
Os Paleontólogos Tentam Datar os Fósseis
Os paleontólogos têm tentado copiar o êxito dos geólogos em datar as rochas com apenas alguns milhões de anos. Alguns de seus fósseis, crêem eles, poderiam enquadrar-se nesta categoria de idade. Mas, vejam só, o relógio de potássio-argônio não funciona tão bem para eles! Naturalmente, não se encontram fósseis em rochas ígneas, mas apenas nas sedimentares, e, para estas, a datação radiométrica não é geralmente fidedigna.
Uma ilustração disto é quando os fósseis foram enterrados numa espessa precipitação de cinza vulcânica que, mais tarde, consolidou-se para formar um tufo. Trata-se realmente dum estrato sedimentar, mas se compõe de matéria ígnea que se solidificou no ar. Se puder ser datada, servirá para indicar a idade do fóssil, represado nela.
Tal caso foi encontrado no desfiladeiro Olduvai, na Tanzânia, onde fósseis de animais simiescos atraíram especial atenção porque seus descobridores afirmaram que eram aparentados dos humanos. As primeiras medições de argônio no tufo vulcânico em que os fósseis foram encontrados mostravam uma idade de 1,75 milhão de anos. Medições posteriores, porém, feitas em outro laboratório qualificado, forneceram resultados de meio milhão de anos a menos. Muitíssimo desapontadora para os evolucionistas foi a descoberta de que as idades de outras camadas do tufo, acima e abaixo, não eram coerentes. Às vezes, a camada superior tinha mais argônio do que a abaixo dela. Mas tudo isto está errado — falando-se geologicamente — a camada superior teve de ser depositada depois da camada inferior, e deveria conter menos argônio.
A conclusão foi que o “argônio herdado” estava comprometendo as medições. Nem todo o argônio previamente formado tinha sido expulso por combustão da rocha fundida. O relógio não tinha sido fixado em zero. Se apenas um décimo de 1 por cento do argônio previamente produzido pelo potássio tivesse ficado na rocha quando ela se derreteu no vulcão, o relógio iniciaria com uma idade inata de cerca de um milhão de anos. Como se expressou certo perito: “Algumas datas devem estar erradas, e, se algumas estão erradas, talvez todas elas estejam erradas.”
Apesar das opiniões dos peritos de que estas datas talvez não tenham nenhum sentido, a idade original de 1,75 milhão de anos para os fósseis de Olduvai continua a ser citada em revistas populares dedicadas à evolução. Não dão ao leitor leigo nenhum aviso de que tais idades não são realmente nada mais do que palpites.
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O relógio radiocarbônicoDespertai! — 1986 | 22 de setembro
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O relógio radiocarbônico
Data os Restos Outrora Vivos. Será que o Faz Mesmo?
TODOS os relógios precedentes andam tão lentamente que são de muito pouco ou nenhuma valia para se estudar os problemas arqueológicos. Precisa-se de algo muito mais rápido para igualar a escala de tempo da história humana. Esta necessidade foi suprida pelo relógio radiocarbônico.
O carbono 14, um isótopo radioativo do comum carbono 12, foi inicialmente descoberto nos experimentos de bombardeio de átomos num ciclotron. Daí, foi também encontrado na atmosfera da Terra. Emite fracos raios beta, que podem ser contados por um instrumento apropriado. O carbono 14 tem uma meia-vida de apenas 5.700 anos, o que é apropriado para a datação de coisas associadas com a história primitiva do homem.
Os outros elementos radioativos que consideramos possuem vidas longas, quando comparadas com a idade da Terra, de modo que eles existem desde a criação da Terra até os dias atuais. Mas o radiocarbono possui tão curta vida, em comparação com a idade da Terra, que ele só pode ainda estar aqui se tiver sido produzido continuamente de alguma forma. Essa forma é o bombardeio de raios cósmicos na atmosfera, o que converte os átomos de nitrogênio em carbono radioativo.
Este carbono, na forma de bióxido de carbono, é utilizado pelas plantas no processo da fotossíntese, e é convertido em todas as espécies de compostos orgânicos nas células vivas. Os animais, e, sim, nós, humanos, comemos os tecidos vegetais, assim tudo que vive vem a conter radiocarbono na mesma proporção em que é encontrado no ar. Enquanto algo vive, o radiocarbono nele, que se desintegra, é reabastecido por nova ingestão. Mas, quando morre uma árvore ou um animal, corta-se-lhe o suprimento de radiocarbono fresco, e começa a diminuir o nível de radiocarbono nele. Se um pedaço de carvão vegetal ou um osso de animal acha-se preservado por 5.700 anos, conterá apenas a metade do radiocarbono que possuía quando estava vivo. Assim, em princípio, se medirmos a proporção de carbono 14 que resta em algo que certa vez estava vivo, podemos dizer por quanto tempo está morto.
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