O esqueleto do Tyrannosaurus rex de 67 milhões de anos conhecido como Sue está em exibição na Union Station em 7 de junho, 2000, em Washington, D.C. Mark Wilson / Newsmakers / Getty Images Quando a paleontologista Mary Schweitzer encontrou tecido mole em um tiranossauro Rex fóssil, sua descoberta levantou uma questão óbvia - como o tecido poderia ter sobrevivido por tanto tempo? O osso tinha 68 milhões de anos, e a sabedoria convencional sobre fossilização é que todos os tecidos moles, do sangue ao cérebro, decompõe-se. Apenas as partes difíceis, como ossos e dentes, podem se tornar fósseis. Mas para algumas pessoas, a descoberta levantou uma questão diferente. Como os cientistas sabem que os ossos têm realmente 68 milhões de anos?
O conhecimento atual das idades dos fósseis vem principalmente de datação radiométrica , também conhecido como datação radioativa. A datação radiométrica depende das propriedades de isótopos . Estes são elementos químicos, como carbono ou urânio, que são idênticos, exceto por um recurso-chave - o número de nêutrons em seu núcleo.
Os átomos podem ter um número igual de prótons e nêutrons. Se, Contudo, há muitos ou poucos nêutrons, o átomo é instável, e ele desprende partículas até que seu núcleo atinja um estado estável. Pense no núcleo como uma pirâmide de blocos de construção. Se você tentar adicionar blocos extras à pirâmide de lados, eles podem ficar parados por um tempo, mas eles eventualmente cairão. O mesmo é verdade se você tirar um bloco de um dos lados da pirâmide, tornando o resto instável. Eventualmente, alguns dos blocos podem cair, deixando um menor, estrutura mais estável.
O resultado é como um relógio radioativo que avança conforme os isótopos instáveis se transformam em estáveis. Você não pode prever quando um átomo instável específico, ou pai , decairá em um átomo estável, ou filha . Mas você pode prever quanto tempo levará para um grande grupo de átomos se decompor. Os elementos meia-vida é a quantidade de tempo que leva para metade dos átomos pais em uma amostra se tornarem filhas.
Para ler a hora neste relógio radioativo, os cientistas usam um dispositivo chamado espectrômetro de massa para medir o número de átomos pais e filhos. o Razão de pais para filhas podem dizer ao pesquisador a idade do espécime. Quanto mais isótopos pais houver - e quanto menos isótopos filhos - mais jovem será a amostra. A meia-vida do isótopo sendo medido determina o quão útil ele é na datação de amostras muito antigas. Uma vez que todos os pais se tornaram filhas, não há mais base para comparação entre os dois isótopos. Os cientistas não sabem dizer se o relógio parou há alguns dias ou milhões de anos atrás. Isso significa que isótopos com meia-vida curta não funcionam até os ossos de dinossauros.
A meia-vida curta é apenas parte do problema na datação de ossos de dinossauros - os pesquisadores também precisam encontrar uma quantidade suficiente de átomos pai e filha para medir. Continue lendo para ver o que é necessário para datar um fóssil e o que a cinza vulcânica tem a ver com isso.
Uma águia sobrevoa o Grand Canyon no Arizona, 5 de abril, 2007. Você pode ver as camadas de rocha sedimentar GABRIEL BOUYS / AFP / Getty Images A forma mais conhecida de datação radiométrica é a datação por carbono-14. Isso é o que os arqueólogos usam para determinar a idade dos artefatos feitos pelo homem. Mas a datação por carbono 14 não funcionará em ossos de dinossauros. A meia-vida do carbono-14 é de apenas 5, 730 anos, então a datação por carbono-14 só é eficaz em amostras com menos de 50, 000 anos. Ossos de dinossauro, por outro lado, têm milhões de anos - alguns fósseis têm bilhões de anos. Para determinar as idades desses espécimes, os cientistas precisam de um isótopo com meia-vida muito longa. Alguns dos isótopos usados para esta finalidade são urânio-238, urânio-235 e potássio-40 , cada um dos quais tem meia-vida de mais de um milhão de anos.
Infelizmente, esses elementos não existem nos fósseis de dinossauros. Cada um deles normalmente existe em ígneo pedra, ou rocha feita de magma resfriado. Fósseis, Contudo, formulário em sedimentar rocha - o sedimento cobre rapidamente o corpo de um dinossauro, e o sedimento e os ossos gradualmente se transformam em rocha. Mas esse sedimento normalmente não inclui os isótopos necessários em quantidades mensuráveis. Os fósseis não podem se formar na rocha ígnea que geralmente contém os isótopos. As temperaturas extremas do magma apenas destruiriam os ossos.
Então, para determinar a idade das camadas de rochas sedimentares, pesquisadores primeiro têm que encontrar camadas vizinhas da Terra que incluem rochas ígneas, como cinzas vulcânicas. Essas camadas são como suportes de livros - dão um início e um fim ao período de tempo em que a rocha sedimentar se formou. Usando datação radiométrica para determinar a idade das ígneas colchetes , os pesquisadores podem determinar com precisão a idade das camadas sedimentares entre eles.
Usando as idéias básicas de bracketing e datação radiométrica, pesquisadores determinaram a idade das camadas de rocha em todo o mundo. Essa informação também ajudou a determinar a idade da própria Terra. Embora as rochas mais antigas conhecidas na Terra tenham cerca de 3,5 bilhões de anos, pesquisadores encontraram cristais de zircão com 4,3 bilhões de anos [fonte:USGS]. Com base na análise dessas amostras, os cientistas estimam que a própria Terra tenha cerca de 4,5 bilhões de anos. Além disso, as rochas lunares mais antigas conhecidas têm 4,5 bilhões de anos. Uma vez que a lua e a Terra provavelmente se formaram ao mesmo tempo, isso apóia a ideia atual da idade da Terra.
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Outros métodos de namoroA datação radiométrica não é o único método para determinar a idade das rochas. Outras técnicas incluem a análise de aminoácidos e a medição das mudanças no campo magnético de um objeto. Os cientistas também fizeram melhorias nas medições radiométricas padrão. Por exemplo, usando um laser, pesquisadores podem medir átomos pais e filhos em quantidades extremamente pequenas de matéria, tornando possível determinar a idade de amostras muito pequenas [fonte:New Scientist].
Originalmente publicado:15 de janeiro de 2008
