Um dos métodos mais precisos para determinar a idade de um objecto antigo é a datação radioactiva, determinar a sua idade contando o número de átomos radioactivos de um certo elemento químico.
Para determinar a idade do objecto, que é cientificamente chamado amostra, é necessário escolher primeiro qual o elemento químico a analisar. Esta escolha depende das características da amostra. Se a amostra for um fóssil e tiver menos de 40 000 anos a escolha certa é a datação por radiocarbono (a contagem de átomos de carbono-14).
Tal como outros elementos, o carbono apresenta mais de um isótopo (átomos com o mesmo número de protões mas com um diferente número de neutrões). O carbono-14 é um isótopo que não possui a relação certa de protões e neutrões, tornando o seu núcleo instável e com tendência a desintegrar-se. O tempo médio de vida do carbono-14 é de 5 730 anos, o que quer dizer que por cada 5 730 anos a quantidade de carbono-14 presente numa amostra reduz-se a metade.
O que torna o carbono-14 um isótopo tão apetecível para a datação de fósseis é o facto de existir uma produção constante deste isótopo na atmosfera superior da Terra. A todo o momento a parte superior da atmosfera terrestre é bombardeada por raios cósmicos, ocorrendo a formação de neutrões muito energéticos. Quando estes neutrões colidem com átomos de azoto formam-se átomos de carbono-14. A quantidade de carbono-14 formada é considerável porque o azoto é o elemento mais abundante na atmosfera.
Uma vez formado, o carbono-14 reage com o oxigénio presente na atmosfera formando dióxido de carbono, que é absorvido pelas plantas e outros seres vivos que conseguem fazer fotossíntese. Estes seres vivos são comidos por outros e desta forma o carbono-14 dissemina-se por toda a cadeia alimentar. Ou seja todos os seres vivos possuem carbono-14.
A quantidade de carbono-14 nos seres vivos mantém-se constante enquanto este conseguir fazer fotossíntese e/ou conseguir alimentar-se. Mas quando o ser vivo morre deixa de absorver carbono-14 e a quantidade deste isótopo vai decrescendo à medida que os anos passam. É possível determinar a forma como o nível de carbono-14 presente numa amostra vai decrescendo com o tempo. Comparando a relação entre a quantidade de carbono-14 e a quantidade de carbono-12 (que é um isótopo estável) presente na amostra e comparando com a relação entre estes dois isótopos para seres vivos, é possível calcular a idade da amostra.
Claro que nem tudo são rosas! A utilização deste método só é possível se considerar-nos que a quantidade de carbono-14 não tem variado ao longo do tempo, o que já se provou não ser verdade! E sabe-se as plantas não absorvem o dióxido de carbono todas da mesma forma. Mas os estudos de datação por radiocarbono utilizando amostras cuja idade foi determinada de forma independente (ou seja, utilizando outros métodos) provaram que este processo fornece resultados nos quais podemos confiar.
Nota: este artigo (português) e este artigo (inglês) apresentam, de forma mais detalhada, informações sobre a datação por radiocarbono.
Para determinar a idade do objecto, que é cientificamente chamado amostra, é necessário escolher primeiro qual o elemento químico a analisar. Esta escolha depende das características da amostra. Se a amostra for um fóssil e tiver menos de 40 000 anos a escolha certa é a datação por radiocarbono (a contagem de átomos de carbono-14).
Tal como outros elementos, o carbono apresenta mais de um isótopo (átomos com o mesmo número de protões mas com um diferente número de neutrões). O carbono-14 é um isótopo que não possui a relação certa de protões e neutrões, tornando o seu núcleo instável e com tendência a desintegrar-se. O tempo médio de vida do carbono-14 é de 5 730 anos, o que quer dizer que por cada 5 730 anos a quantidade de carbono-14 presente numa amostra reduz-se a metade.
O que torna o carbono-14 um isótopo tão apetecível para a datação de fósseis é o facto de existir uma produção constante deste isótopo na atmosfera superior da Terra. A todo o momento a parte superior da atmosfera terrestre é bombardeada por raios cósmicos, ocorrendo a formação de neutrões muito energéticos. Quando estes neutrões colidem com átomos de azoto formam-se átomos de carbono-14. A quantidade de carbono-14 formada é considerável porque o azoto é o elemento mais abundante na atmosfera.
Uma vez formado, o carbono-14 reage com o oxigénio presente na atmosfera formando dióxido de carbono, que é absorvido pelas plantas e outros seres vivos que conseguem fazer fotossíntese. Estes seres vivos são comidos por outros e desta forma o carbono-14 dissemina-se por toda a cadeia alimentar. Ou seja todos os seres vivos possuem carbono-14.
A quantidade de carbono-14 nos seres vivos mantém-se constante enquanto este conseguir fazer fotossíntese e/ou conseguir alimentar-se. Mas quando o ser vivo morre deixa de absorver carbono-14 e a quantidade deste isótopo vai decrescendo à medida que os anos passam. É possível determinar a forma como o nível de carbono-14 presente numa amostra vai decrescendo com o tempo. Comparando a relação entre a quantidade de carbono-14 e a quantidade de carbono-12 (que é um isótopo estável) presente na amostra e comparando com a relação entre estes dois isótopos para seres vivos, é possível calcular a idade da amostra.
Claro que nem tudo são rosas! A utilização deste método só é possível se considerar-nos que a quantidade de carbono-14 não tem variado ao longo do tempo, o que já se provou não ser verdade! E sabe-se as plantas não absorvem o dióxido de carbono todas da mesma forma. Mas os estudos de datação por radiocarbono utilizando amostras cuja idade foi determinada de forma independente (ou seja, utilizando outros métodos) provaram que este processo fornece resultados nos quais podemos confiar.
Nota: este artigo (português) e este artigo (inglês) apresentam, de forma mais detalhada, informações sobre a datação por radiocarbono.
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