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- ¿Cuántos años tiene la Tierra? Datación por radioisótopos
Los científicos estiman que la Tierra tiene unos 4.500 millones de años de antigüedad, basándose en técnicas de datación por radioisótopos. Para entender cómo funciona este proceso, es necesario saber un poco sobre los átomos e isótopos.
A menudo, cualquier átomo tiene varias formas diferentes, llamadas isótopos. Los átomos están compuestos de electrones, protones y neutrones, y el número de electrones y protones determina el tipo de átomo. El hidrógeno, por ejemplo, tiene un electrón y un protón. Algunas veces, también tiene un neutrón, en cuyo caso se le llama deuterio. El agua pesada se refiere al agua en la que cada átomo de hidrógeno tiene un neutrón.
Algunos isótopos, como el deuterio, son estables; están perfectamente contentos con el número de electrones, protones y neutrones que tienen. Otros isótopos son inestables porque el número diferente de neutrones interactúa con los otros componentes atómicos de tal manera que, con el tiempo, el isótopo se transforma en otro átomo. Cuando estos isótopos inestables cambian a un átomo diferente, emiten radioactividad. Por esa razón, se llaman radioisótopos.
Una propiedad importante de los isótopos radioactivos es su vida media, es decir, el tiempo que tarda la mitad de los átomos en pasar de un átomo a otro. En la primera mitad de la vida, la mitad de los átomos hacen la transición. En la segunda mitad de la vida útil, la mitad de los átomos restantes se transforman, dejando una cuarta parte del material parental original. En la tercera mitad de la vida, la mitad de nuevo la transición, y así sucesivamente.
Para determinar la edad del material, los investigadores comparan la proporción de los productos padres e hijos que estaban inicialmente en la muestra con la proporción de estos productos en el momento actual. Al hacerlo, pueden calcular cuánto tiempo ha pasado.
Existen numerosos isótopos radioactivos. Un sistema que ha tenido mucho éxito en la datación de las edades de los fósiles es la datación por potasio y argón. El potasio es un elemento extremadamente común. Aunque la mayoría de los isótopos de potasio no son radioactivos, uno de ellos lo es, y uno de sus productos de descomposición es el gas argón.
Aunque el potasio es un sólido, el argón es un gas. Cuando la roca se derrite (piense en la lava), todo el argón de la roca se escapa, y cuando la roca se solidifica de nuevo, sólo queda potasio. El derretimiento de la roca y la liberación de cualquier argón puso el reloj de potasio-argón a cero. Con el paso del tiempo, el argón se acumula en la roca como resultado de la descomposición del potasio radiactivo. Cuando los científicos analizan estas rocas y calculan la proporción de argón a potasio, pueden determinar cuánto tiempo ha pasado desde que la lava se enfrió. Cuando los científicos datan las rocas de nuestro planeta de esta manera, las fechas más antiguas que encuentran son 4.500 millones de años.
Al datar los flujos de lava por encima y por debajo de un hallazgo fósil, los científicos pueden poner límites exactos a la edad máxima y mínima de ese fósil.
Con la datación radioactiva, los científicos pueden ahora obtener unos pocos puntos porcentuales de la fecha real. Lo saben porque han sido capaces de datar con precisión los flujos de lava que ocurrieron lo suficientemente recientes como para que sus fechas sean conocidas históricamente, como la erupción del Monte Vesubio en Pompeya.