17 de maio de 2016

O Laboratório do Bode: Datação Geológica

Tyrannosaurus rex viveu entre 66 e 68 milhões de anos atrás. O ancestral comum mais recente de todos os hominídeos viveu por volta de 14 milhões de anos atrás. O gênero Homo (do qual fazemos parte) tem aproximadamente 2,8 milhões de idade. Mas vocês sabem como esta informação é conhecida? Através de diversos métodos de datação.



Ironicamente, para fazer a datação de um determinado material, usa-se muito mais química e física do que biologia propriamente dita. Na verdade, biologia só entra bem no final disso. Para isto, preciso explicar um pouco de isótopos. E o que são isótopos? Bem, cada elemento químico é formado por três partes: prótons, elétrons e nêutrons, com cargas positiva, negativa e neutra, respectivamente. O meio de classificar elemento químico é o número de prótons e elétrons, com um número variável de nêutrons. O número de prótons de um elemento define o seu número atômico, a sua posição na tabela periódica, enquanto o número de nêutron somado ao número de prótons define a massa atômica, que pode ou não ser diferente do número atômico.


A esta diferença entre número e massa atômico damos nome de isótopos, que podem ou não ser estáveis. Isótopos estáveis não sofrem deterioração no decorrer do tempo, sendo o deutério (isótopo do hidrogênio) um bom exemplo destes isótopos estáveis. Mas apenas o fato de existirem isótopos estáveis indica que existam aqueles instáveis também, e é a realidade. Isótopos instáveis existem e, na verdade, são muito mais comuns do que os estáveis. Estes isótopos sofrem degradação ao longo do tempo, buscando uma forma estável, através da emissão de radiação, que pode se dar através de duas formas: Emissão alfa (um núcleo de hélio), ou a emissão de um nêutron ou pósitron. E, mais importante, isto acontece a uma taxa fixa e conhecida. Cada elemento leva uma determinada quantidade de tempo para decair, e uma das taxas mais usadas é a chamada meia vida, ou o tempo para que um elemento decaia pela metade.

Ok, talvez não ESTA meia-vida...

Como eu disse anteriormente, cada elemento possui uma taxa de decaimento conhecida e, portanto, uma meia vida também conhecida e que varia entre frações de segundo, minutos, horas, dias, anos, séculos e assim por diante. Ao se comparar a proporção entre o isótopo instável e o estável no material em questão, é possível estimar a idade do material, atuando como, em uma comparação feita por Richard Dawkins, um relógio. Porém, para que um relógio possa atuar efetivamente, é necessário saber quando começar a contar o tempo, ou como zerar o relógio. Para rochas, o relógio é zerado quando a rocha é formada, devido ao modo como as rochas se cristalizam e os isótopos se estruturam.

Assim sendo, é fácil de saber a idade relativa de rochas. Através do uso de diversos elementos diferentes, tal como urânio que decai para chumbo (através da ejeção de núcleos de hélio), é possível medir diferentes períodos de tempo. Assim sendo, foi possível datar a idade do próprio planeta Terra (4,54 bilhões de anos, aproximadamente) e definir a duração das diversas eras geológicas. Por tabela, sabendo a idade da rocha, é possível saber a idade de um fóssil contido nela. Porém, nem tudo pode ser datado assim.


Quando se trata de material orgânico, existe um método de datação bem específico, usando o carbono. Eis que um isótopo específico de carbono, o carbono-14, é radioativo e sempre renovado na atmosfera e constantemente absorvido por organismos a uma taxa constante, de forma que em um organismo vivo, a quantidade de C-14 é praticamente indistinguível daquela encontrada na atmosfera. Isto, em teoria, faria do C-14 um péssimo método de datação, uma vez que não haveria como “zerar” o relógio, não é?


Bem, há uma maneira simples de zerar este relógio, uma vez que o organismo não pode mais incorporar C-14 após a morte. Assim sendo, ao comparar a proporção de C-14 no material orgânico e na atmosfera é possível dizer a quanto tempo o organismo esteve vivo. Este pequeno detalhe tornou possível grandes avanços em paleontologia e arqueologia. Agora podemos saber a quanto tempo aquela múmia descoberta está preservada, ou quando um fóssil começou a se formar.

Atualmente, estas técnicas de datação são utilizadas em diversas áreas da ciência, com diversas aplicações e repercussões. Biologia, geologia, arqueologia, paleontologia... Todas estas se beneficiaram com o uso destas técnicas.

O Bode


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