Edat de les pedres; les muntanyes no sempre són vells

2004/02/29 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia

• Fisika
• Geologia

strong>M'he preguntat moltes vegades si els geòlegs ens enganyen o no. Quan diuen que una cadena és jove, em resulta difícil creure. Com serà una muntanya jove?

La muntanya jove és una muntanya que neix després de la muntanya vella; està a la vista. Però, com es pot saber quan és una muntanya o una pedra? En els arbres sí que es pot saber tant com tallant el tronc, ja que cada any ha deixat un anell. Però en les muntanyes no es graven anells, l'any no deixa petjada.

I què em diuen dels paleontòlegs? Per a determinar l'edat dels fòssils es manté el joc dels geòlegs. Alguns afirmen que saben l'edat del fòssil abans de fer la prova del 14 de carboni, entre altres coses perquè ho han tret per sota d'un sediment de diversos anys. Però com saben l'edat del sediment?

El secret està en els isòtops radioactius. El famós carboni-14 és un d'ells. El caràcter radioactiu significa que els àtoms d'aquest material perden progressivament les partícules dels nuclis. En conseqüència, un nucli es transforma en un altre. Per exemple, l'àtom de carboni 14 evoluciona amb el temps a 14 nitrogen. No obstant això, es triga molt a produir-se aquest canvi. De fet, en un conjunt de 14 àtoms de carboni, la meitat dels mateixos han de passar 5.730 anys per a convertir-se en nitrogen. I d'altres seran necessaris perquè la meitat dels quals queden es converteixin en nitrogen. Per això es diu semi-vida. És un concepte important. Es pot mesurar la quantitat de 14 àtoms de carboni que té un fòssil i calcular aproximadament l'edat del fòssil si se sap quant tenia en la seva època de vida.

Per a nosaltres 5.730 anys és molt de temps, però no per a paleontòlegs. Per exemple, quan aquest període de temps ha passat tres vegades, 17.190 anys, és a dir, el fòssil només queda un dels vuit carbonis que tenia al principi i cada vegada és més difícil detectar els que queden. I no obstant això, són pocs els fòssils que entren en aquest període, la majoria d'ells molt més antics. Per tant, el 14 de carboni és famós, però no serveix per a conèixer l'edat del fòssil d'un dinosaure ni dels humans d'Atapuerca. Ja han perdut gairebé tot el carboni 14 i no es pot detectar.

Però no tots els isòtops radioactius desapareixen a la mateixa velocitat. Alguns tenen una vida mitjana inferior a un segon. Altres milers de milions d'anys. Els 37 àtoms de calci només necessiten 175 mil·lisegons per a desintegrar la meitat. En el cas de l'Urani-238, per contra, són necessaris 4.500 milions d'anys. I per això s'utilitza la segona per a calcular l'edat de les pedres i no la primera. Urani-238 i potassi-40 i tori-232 i molts altres. En el cas d'aquestes mesures i del carboni 14 la base és la mateixa. Es tracta, per exemple, de fer comptes coneixent la quantitat d'urani-238 que té una pedra i la quantitat que tenia quan la va crear.

Hem de creure als geòlegs? Com saben que la vida mitjana de l'urani-238 és de 4.500 milions d'anys i no de 118.000 per exemple? Estic segur que en tots dos casos ningú ha pogut mesurar-ho. En realitat, uns altres temps han estat mesurats amb gran precisió. La vida mitjana del Neon 19 és de 17,2 segons, i la de Iode-131 de 8,07 dies, i la de Triti, 3 d'hidrogen, 12,26 anys, etc. Els geòlegs han vist que tots els isòtops mesurables es desintegren amb el mateix patró, encara que l'escala de temps varia de l'una a l'altra. Per tant, els que no són mesurables segueixen el mateix patró i no és necessari esperar 5.730 anys per a confirmar, per exemple, la semi-vida del carboni 14. El comportament dels primers anys permet als geòlegs realitzar el càlcul.

Així, els geòlegs mesuren l'edat de les pedres. No obstant això, ens ha quedat una altra cosa pendent. No hem aclarit tot. Com es pot saber la quantitat d'urani-238 que tenien les pedres en el moment de la constitució de Txindoki o Anboto? Aquesta dada és necessària per a conèixer l'edat de les seves pedres. Els geòlegs fan una estimació. Quan es va formar la Terra hi havia una quantitat d'urani-238 i amb el temps s'està perdent. Però en aquesta pèrdua, els àtoms no desapareixen simplement. En cada desintegració radioactiva, l'àtom de l'urani-238 es transforma en plom 206. I el plom 206 és estable. No és radioactiu. No es desintegra. Per tant, en els llocs on s'ha dissolt un àtom d'urani-238, els geòlegs troben un àtom de plom 206. Aquesta dada ajuda a calcular l'edat i la quantitat d'urani original.

Cal saber si una muntanya o una pedra és jove o vella. I, per sobre de tot, cal entendre la teoria que hi ha darrere de tot això. Els geòlegs no poden donar per descomptat tot, igual tots els arguments que semblen acceptats no són correctes i és possible que algun dia es detectin errors de la teoria. No obstant això, els geòlegs han aplicat la seva teoria més assenyada de moment. I han trobat una manera de conèixer el passat de les pedres.

Publicat en 7K.