A idade da Terra

Julho 29, 2010

A descoberta da radioactividade por Henri Becquerel (1852-1908) em 1896 – a propriedade de determinados elementos, como o urânio, o rádio e o poló­nio, de emitirem raios e mudarem o seu número atómico -, revolucionou tudo.

Os elementos radioactivos podem desintegrar-se noutro elemento através da acção da emissão de raios. Na desintegração radioactiva, o elemento pai, por exemplo o urâ­nio, decai durante um certo período para um outro elemento, chamado filho, como o tório.

A descoberta da radioactividade causou uma enorme excita­ção em todo o mundo da Física e, apenas quatro anos mais tarde, Ernest Rutherford (1871-1937) e Frederick Soddy (1877-1956) provaram que a desintegração radioactiva é exponencial –ou seja, a quantidade de matéria radioactiva reduz-se a metade em certos prazos temporais. Por outras palavras, 1000 átomos de urânio reduzem-se a 500 num certo período, e esses 500 caem para 250 num período igual, passando depois a 125 e daí por diante. Três anos volvidos, e na presença de um lorde Kelvin envelhecido e algo excêntrico, Ernest Rutherford sugeriu que a desintegração radioactiva poderia fornecer um relógio geológico.

Ele argumentava que, se os cientistas mediam o tempo que leva­va à quantidade do elemento radioactivo pai a decair para meta­de e se transformar no elemento filho – uma janela temporal desde então chamada meia-vida -, então a medição das propor­ções dos elementos pai e filho numa amostra de rocha adequada poderia fornecer uma estimativa da sua idade.

A tese de Rutherford foi levada à prática com uma rapidez espantosa. O jovem geólogo britânico Arthur Holmes (1890-1965), de apenas 21 anos na altura, teve um desempenho vir­tuoso ao publicar a primeira estimativa de datação das rochas em 1911: as suas estimativas compreendiam um intervalo que ia dos 340 milhões de anos (uma rocha do período Carbonífe­ro) aos 1640 milhões de anos (uma rocha do Pré-Câmbrico). Estes números não distam significativamente das estimativas da idade moderna.

Repare-se que os primeiros nove déci­mos da história da Terra são designados por Pré-Câmbrico, por precederem o período Câmbrico: trata-se de um termo negativo e redutor para designar um tão vasto intervalo cronológico da história da Terra, mas agora que o termo está estabelecido não pode ser facilmente alterado.

Após as primeiras e muito imperfeitas estimativas terem sido feitas, Holmes e muitos outros talharam arduamente no melhoramento da sua compreensão das medições da idade, e a Química e a Física foram alvo de muitas revisões, pelo que, em 1927, Holmes foi capaz de apresentar um sumário bastante fiá­vel das datas-chave para a história da Terra. Holmes sugeriu que a idade da Terra se encontraria no intervalo entre 1600 e 3000 milhões de anos. No mesmo ano, Rutherford avançou com 3400 milhões de anos e, na década de 1950, a idade da Terra foi finalmente estimada entre 4500 e 4600 milhões de anos, o número ainda hoje aceite. Era, e ainda é, difícil de datar com exactidão a origem da Terra porque presumivelmente as rochas se encontravam fundidas, não havendo consequentemente cristais solidificados que possam ser datados.

Adaptado de Breve Históra da Vida. Michael J. Benton. Texto

Nota

Idade da Terra = 4.5 Ga (giga anos), por vezes aparece 4500 Ma
Ga: Giga-anos (1 000 000 000 anos)
Ma: Milhões de anos (1 000 000 anos)
1 Ga = 1.000 Ma


Geomagnetismo e Geocronologia

Junho 24, 2008

 

O nosso planeta possui um campo magnético que, possivelmente, resulta do movimento dos fluidos metálicos do núcleo exterior em fusão. Este movimento gera correntes eléctricas fracas que, em interacção com a rotação mecânica do fluido, associada ao movimento de rotação do planeta, gera um campo magnético auto-sustentável.

Alguns materiais rochosos têm estruturas atómicas que mudam sob a influência de um campo magnético, ficando as suas partículas orientadas relativamente às linhas de força magnética.

Se a modificação induzida na orientação das partículas persistir, o material retém as suas propriedades magnéticas depois do campo magnetizante ter sido afastado.Assim, algumas rochas tornam-se magnetizadas pela influência do campo magnético da Terra na altura da sua formação (por solidificação dos materiais magmáticos ou, em menor escala, por sedimentação).Retêm então um registo fóssil do campo magnético terrestre (paleomagnetismo) tal como existia no local e no momento da sua formação. Através de estudos de magnetismo fóssil de rochas de várias idades, foi possível estabelecer que o campo magnético terrestre tem sofrido ao longo do tempo geológico inversões completas, tendo o pólo norte magnético passado a ser pólo sul magnético e vice-versa.

Os estudos de magnetismo terrestre foram determinantes para a elaboração de modelos de expansão do fundo oceânico que haveriam de sustentar a teoria geral da tectónica de placas.

Geocronologia
Em época de exames surgem dúvidas e mais dúvidas nos nossos alunos. Perguntaram-me como era possível datar os fósseis. E a datação seria absoluta ou relativa.
A minha resposta possível:

Há muito que sabemos como dispor os fósseis de acordo com a sua ordem de depósito. O método está inerente à palavra «depósito». Os fósseis mais recentes estão obviamente depositados em cima, e não em baixo dos fósseis mais antigos e encontram-se consequentemente acima deles nos sedimen-tos rochosos (Hutton e Steno). Por vezes, as erupções vulcânicas podem revolver grandes pedaços de rocha e a ordem em que se encontram os fósseis à medida que se escava pode, é claro, estar invertida por completo; mas isto é suficientemente raro para a sua ocorrência ser evidente. Aliás em Geologia de 11º não se dão exemplos de camadas invertidas. Embora raramente se encontre um registo histórico completo à medida que se vai escavando nas rochas de determinada zona, pode reconstituir-se um bom registo a partir das porções sobrepostas de diferentes zonas (na realidade, embora eu use a imagem de «escavar», os paleontólogos raramente escavam literalmente os diversos estratos; é mais provável encontrarem os fósseis quando são expostos pela erosão, a várias profundidades).

Muito antes de saberem como datar os fósseis com efectivos milhões de anos, os paleontólogos tinham inventado um esquema fiável para as eras geológicas e sabiam com pormenor a sua sequência. Algumas espécies de conchas são indicadores tão seguros da idade das rochas que se encontram entre os principais indicadores utilizados pelos prospectores de petróleo em campo. Por si sós, no entanto, apenas nos podem falar das idades relativas dos estratos de rochas, nunca das suas idades absolutas.

 

Mais recentemente, os avanços da física deram-nos métodos que nos permitem atribuir datas absolutas, em milhões de anos, às rochas e aos fósseis nelas contidos. Estes métodos dependem do facto de determinados elementos radiactivos se desintegrarem a velocidades rigorosamente conhecidas.

É como se cronógrafos miniaturizados de precisão tivessem sido convenientemente enterrados nas rochas. Cada cronógrafo foi posto a funcionar no momento em que foi depositado. Tudo o que o paleontólogo tem de fazer é desenterrá-lo e fazer a leitura do tempo registado no mostrador. Os diversos tipos de cronógrafos geológicos radiactivos baseados na desintegração funcionam a diferentes velocidades.

http://docs.thinkfree.com/docs/view.php?dsn=846340