Como se sabe a idade das coisas e de eventos antigos da Terra?

Você já parou para pensar como é que os cientistas fazem para descobrir a idade de artefatos antigos e de acontecimentos do passado distante da Terra? Felizmente, a ciência tem algumas técnicas que permitem calcular a idade de rochas, fósseis e objetos a partir da leitura de informações físicas e químicas destes materiais. Por isso, é importante entender quais são os principais métodos de datação.

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A ciência se vale de dois conceitos de datação — a relativa e a absoluta —, onde o ponto de partida para a apresentação dessas idades é o A.P. (Antes do Presente). Nessa demarcação, o presente é definido como o presente momento até o ano de 1950, quando começaram os testes nucleares pelo mundo — o que provocou uma considerável alteração na quantidade de carbono na atmosfera da Terra, que é um dos principais elementos usados pelas técnicas modernas da datação absoluta.

O que é datação relativa

A datação relativa é baseada em princípios geológicos, como a horizontalidade das camadas geológicas ou a sobreposição dessas camadas em sítios arqueológicos. A partir deste método não é possível determinar uma data exata, mas, com ele, os cientistas conseguem deduzir alguns acontecimentos e estimar períodos. Normalmente, as camadas sedimentares mais inferiores são as mais antigas, enquanto as superiores são as mais recentes.

Por exemplo, se um fóssil é encontrado em uma camada de sedimentos previamente datada em cerca de 200 milhões de anos, é muito provável que este fóssil tenha a mesma faixa de idade. Inclusive, mesmo hoje, com as técnicas absolutas, a datação relativa é a primeira abordagem para se deduzir a idade de um fóssil. No entanto, para estimar exatamente a idade de um fóssil (e até mesmo da camada geológica), é necessário o uso dos métodos absolutos.

O que é datação absoluta

A datação absoluta é baseada em princípios físicos e químicos, além de testes mais aprofundados em laboratório. Por exemplo, a arqueologia utiliza o método da dendrocronologia para determinar a idade das árvores, a partir da análise dos padrões dos anéis em seu tronco. A data, então, é estabelecida de acordo com o clima das épocas — sendo uma das técnicas mais comuns para datar o clima de épocas passadas. Esta técnica também permite a datação de algumas estruturas antigas feitas em madeira.

Outra técnica de datação absoluta — talvez a mais conhecida — é o método do carbono-14 (C14), que se baseia no cálculo da meia-vida desse elemento. Enquanto um organismo está vivo (sejam humanos, animais ou plantas), ele troca carbono com o meio ambiente e mantém uma quantidade estável desse elemento em seu corpo. Quando ele morre, passa a perder carbono para o meio através do processo de degradação. Esta perda tem um tempo determinado para acontecer e este período é o tempo de meia-vida do elemento.

A meia-vida do carbono-14 é estimada em 5.570 anos, o que significa que, a cada 5.570 anos, o organismo morto terá metade da quantidade de carbono do que seria encontrado em um organismo vivo. A partir desta informação, é realizado um cálculo matemático que estima há quanto tempo o organismo morreu. No entanto, em algum momento a quantidade de carbono acaba e, por isto a datação por C14 é utilizada para determinar idades mais recentes, compreendidas entre 50 a 60 mil anos atrás — mais antigo do que isso, a quantidade de carbono é insuficiente para estimar uma data.

Estimando datas muito antigas

Quando não é possível datar pela técnica do carbono-14, utilizam-se outros métodos, como a datação por potássio-argônio (K-Ar) ou urânio-tório (U-Th), que, assim como o c-14, baseiam-se no decaimento desses elementos radioativos. Estes métodos recebem o nome pelo qual o elemento pai (potássio ou urânio) espontaneamente se transforma no elemento filho (argônio ou tório), através do processo natural de decaimento destes elementos.

O tempo de meia-vida do potássio é estimado em 1,25 bilhão de anos; por isso a datação por potássio-argônio é muito utilizada para datar rochas metamórficas, ígneas ou vulcânicas — inclusive, serve para determinar a idade de algumas camadas de cinzas vulcânicas com mais de 100 mil anos. Já o método de datação por urânio-tório abrange entre 1 milhão a 4,5 bilhões de anos atrás, sendo a técnica mais utilizada na geologia, na paleontologia e até mesmo na astronomia, ao inferir a idade do Sistema Solar e da própria Terra através dos elementos radioativos encontrados em meteoritos, por exemplo.

Métodos de datação complementares

Ainda, existem alguns outros métodos mais específicos, normalmente utilizados quando as principais técnicas não conseguem determinar a idade de algo. Por exemplo, a datação arqueomagnética determina a idade de algumas rochas através da análise da inversão dos polos magnéticos da Terra.

Outra técnica é a datação de aminoácidos, utilizada em diversos campos, que estima a idade de um espécime relacionando as alterações nas moléculas de aminoácidos com o tempo decorrido desde sua formação. Vale destacar que, à medida que a tecnologia avança, a ciência encontra novas ferramentas para superar as dificuldades de se datar a idade de algumas rochas e fósseis, obtendo dados cada vez mais precisos.

Fonte: Live Science, Phys.org, NIST