Você já deve ter visto ou lido notícias sobre artefatos antigos fascinantes: em uma escavação arqueológica, um pedaço de ferramenta feita de madeira é encontrado e o arqueólogo descobre que ele tem 5 mil anos de idade. A múmia de uma criança é encontrada no alto dos Andes e um arqueólogo diz que a criança viveu há mais de 2 mil anos. Mas como os cientistas sabem a idade de um objeto ou de restos humanos? Que métodos eles usam e como é que esses métodos funcionam? Neste artigo, vamos examinar os métodos (prestando atenção especial na datação por carbono 14) pelos quais os cientistas usam a radioatividade para determinar a idade dos objetos.
A datação por carbono 14 é uma maneira de determinar a idade de certos artefatos arqueológicos de origem biológica com até 50 mil anos. Ela é usada para datar objetos como ossos, tecidos, madeira e fibras de plantas usados em atividades humanas no passado relativamente recente.
Como é criado o carbono 14
Todos os dias, raios cósmicos entram na atmosfera terrestre em grandes quantidades. Para se ter um exemplo, cada pessoa é atingida por cerca de meio milhão de raios cósmicos a cada hora. Não é nada raro um raio cósmico colidir em outro átomo na atmosfera e criar um raio cósmico secundário na forma de um nêutron energizado, e que esses nêutrons energizados, por sua vez, acabem colidindo com átomos de nitrogênio. Quando o nêutron colide, um átomo de nitrogênio 14 (com sete prótons e sete nêutrons) se transforma em um átomo de carbono 14 (seis prótons e oito nêutrons) e um átomo de hidrogênio (um próton e nenhum nêutron). O carbono 14 é radioativo e tem meia-vida de cerca de 5.700 anos.
Carbono 14 nos seres vivos
Os átomos de carbono 14 criados por raios cósmicos combinam-se com oxigênio para formar dióxido de carbono, que as plantas absorvem naturalmente e incorporam a suas fibras por meio da fotossíntese. Como os animais e humanos comem plantas, acabam ingerindo o carbono 14 também. A relação de carbono normal (carbono 12) pela de carbono 14 no ar e em todos os seres vivos mantém-se constante durante quase todo o tempo. Talvez um em cada trilhão de átomos de carbono seja um átomo de carbono 14. Os átomos de carbono 14 estão sempre decaindo, mas são substituídos por novos átomos de carbono 14, sempre em uma taxa constante. Nesse momento, seu corpo tem uma certa porcentagem de átomos de carbono 14 nele, e todas as plantas e animais vivos têm a mesma porcentagem que você.
Datando um fóssil
Assim que um organismo morre, ele pára de absorver novos átomos de carbono. A relação de carbono 12 por carbono 14 no momento da morte é a mesma que nos outros organismos vivos, mas o carbono 14 continua a decair e não é mais reposto. Numa amostra a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, enquanto a quantidade de carbono 12, por outro lado, permanece constante. Ao olhar a relação entre carbono 12 e carbono 14 na amostra e compará-la com a relação em um ser vivo, é possível determinar a idade de algo que viveu em tempos passados de forma bastante precisa.
Uma fórmula usada para calcular a idade de uma amostra usando a datação por carbono 14 é:
t = [ ln (Nf/No) / (-0,693) ] x t1/2
em que In é o logaritmo neperiano, Nf/No é a porcentagem de carbono 14 na amostra comparada com a quantidade em tecidos vivos e t1/2 é a meia-vida do carbono 14 (5.700 anos).
Por isso, se você tivesse um fóssil com 10% de carbono 14 em comparação com uma amostra viva, o fóssil teria:
t = [ln (0,10)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [(-2,303)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [3,323] x 5.700 anos
t = 18.940 anos de idade
Como a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, ela só é confiável para datar objetos de até 60 mil anos. No entanto, o princípio usado na datação por carbono 14 também se aplica a outros isótopos. O potássio 40 é outro elemento radioativo encontrado naturalmente em seu corpo e tem meia-vida de 1,3 bilhão de anos. Além dele, outros radioisótopos úteis para a datação radioativa incluem o urânio 235 (meia-vida = 704 milhões de anos), urânio 238 (meia-vida = 4,5 bilhões de anos), tório 232 (meia-vida = 14 bilhões de anos) e o rubídio 87 (meia-vida = 49 bilhões de anos).
O uso de radioisótopos diferentes permite que a datação de amostras biológicas e geológicas seja feita com um alto grau de precisão. No entanto, a datação por radioisótopos pode não funcionar tão bem no futuro. Qualquer coisa que tenha morrido após os anos 40, quando bombas nucleares, reatores nucleares e testes nucleares em céu aberto começaram a causar mudanças, será mais difícil de se datar com precisão.
Para saber mais, acesse o link do SEARA da Ciência.
Fonte: Site HowStuffWorks
Por que o carbono 14 não é adequado para a datação absoluta de rochas, mas é adequado para a datação de organismos vivos?
Marla,tem tudo bem explicadinho no post! Dá uma analisada nele novamente, ok? Sua professora ficará muito feliz com sua resposta!
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Que legal!! Vamos conferir a publicação!!
porque o carbono 14 nao se aplica em ouro?
Porque a datação de Carbono-14 está relacionado a matéria orgânica. 😉
Bom dia. Presciso saber como é descoberto a quantidade de carbono 14 perdida de um fóssil na hora da datação . Abrçs
Olá Fandi, as informações estão no próprio post. Abç.
muito interessante …
Como datar um livro escrito em pedra e outro em pergaminho?
Olá Pedro!
Um dos meios de realização da datação de pedras/rochas pode ser através da datação radiométrica. Mas, existem outras como as análises de aminoácidos e a mensuração de mudanças no campo magnético de um objeto. Os cientistas também aperfeiçoaram o método padronizado de datação radiométrica. Por exemplo, com o uso de um laser, pesquisadores podem medir átomos pais e átomos filhos em quantidades minúsculas de matéria, o que torna possível determinar a idade de amostras muito pequenas [fonte: New Scientist]
Sua dúvida nos fez ter a ideia de publicar especificamente sobre isto. Fique atento que em breve publicaremos esta informação, ok?
Abç.
Leia isto também: https://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/v1/pdf-v1/p006-035_carneiro.pdf 😉
Gostaria de saber como é feita a datação de livros antigos, escritos em pedra. Em Pergaminho por ser um composto orgânico, tudo bem, mais no bronze ou outros metais? Como evitar as fraudes de datação nesse caso ?
Olá Pedro!
Um dos meios de realização da datação de pedras/rochas pode ser através da datação radiométrica. Mas, existem outras como as análises de aminoácidos e a mensuração de mudanças no campo magnético de um objeto. Os cientistas também aperfeiçoaram o método padronizado de datação radiométrica. Por exemplo, com o uso de um laser, pesquisadores podem medir átomos pais e átomos filhos em quantidades minúsculas de matéria, o que torna possível determinar a idade de amostras muito pequenas [fonte: New Scientist]
Sua dúvida nos fez ter a ideia de publicar especificamente sobre isto. Fique atento que em breve publicaremos esta informação, ok?
Abç.
Uma pergunta.
Se a atmosfera da Terra em algum momento foi modificada de qualquer forma, a datação por carbono-14 seria tão precisa o quanto é hoje? Por exemplo, imagine que na Terra, alguns milhares de anos atrás, existisse um escudo contra radiação solar feito por uma densa camada de água. Um dia essa água se transformou em oceanos ou caiu na terra (ou se perdeu (a título de suposição)). A datação ainda assim funcionaria?
Rafael, dentro de toda sua descrição ela é uma suposição. E, a datação de Carbono-14 é realizada em fósseis orgânicos. Com substâncias inorgânicas, o método de datação é outro. Abç.
Pura suposição, assim como big bang e a teoria da evolução.
Se a meia vida do c-14 tem 5.700 anos, quem mediu para descobrir e qual a prova que isso seja real?
E outra, é mais provável que o universo tenha recebido diferentes quantias de radiação durante sua história passada do que supor que a radiação que penetra é exatamente igual em toda a sua história
E pra finalizar, chuvas e outras “coisas” da natureza poderiam alterar, agregando ou retirando elementos do fóssil com o passar dos anos, existem milhares de fatores que os cientistas ignoram para SUPOR esse método de datação, e assim como disseram um dia que o sol e a lua tinham o mesmo tamanho, também será revelado todas as falhas dessas suposições
Thiago, essas informações não são suposições, elas são oriundas de pesquisas científicas. Principalmente as que se referem a datação do carbono-14. Entretanto, como a Ciência é mutável e passível de manifestações que os especialistas pesquisam e assim, refutam ou confirmam algo que já tenha sido estudado.
Dependendo de onde o fóssil tenha sido encontrado, o material em sua volta pode conservar boa parte de suas propriedades que garantem uma investigação mais precisa em relação ao tempo que o ser estava vivo na Terra. Destaco ainda que técnica da Datação de carbono-14 aplica-se com boa margem de segurança para objetos que tenham entre 100 e 40.000 anos de idade (PEZZO, 2002). 😉
Recomendo a leitura destes textos. http://www.unifia.edu.br/projetorevista/artigos/gestao/gestao_foco_Carbono14.pdf
http://comciencia.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1519-76542013000800004&lng=e&nrm=iso
Até mais!!
Muito interessante. Mas como os cientistas sabem a meia-vida do tório 232 e do rubídio 87, sendo que ambos possuem uma meia-vida maior que a idade do universo (13,8 bilhões de anos)?
Olá William, bem colocada a sua pergunta. Segundo o site da SEARA da Ciência, estas datações são estimadas por equações exponenciais, e que o Urânio presente na Terra não foi formado aqui. Ele é oriundo de outros corpos estrelares. PAra mais informações, acesse estes links: http://www.seara.ufc.br/donafifi/datacao/datacao1.htm e http://www.seara.ufc.br/donafifi/datacao/datacao2.htm , e para saber informações sobre o cálculo exponencial de tempo de meia vida, podes acessar este link http://www.iq.ufrgs.br/ead/fisicoquimica/cineticaquimica/ordem_zero.html. Esperamos ter esclarecido sua dúvida. Abç.
qual a chance disso ser certo ? e por que ?
Olá Natan, não entendi bem sua pergunta… Mas, no texto se explica como a datação do carbono-14 funciona e os anos são estimativas, e não dados exatos. Mesmo assim, eles são reais.
Oi, então, até onde eu sei, os cientistas não esperam um tempo inteiro de meia vida para analisar a massa perdida do elemento. Eles fazem uma proporção, tipo em x anos quanta massa ele perdeu, em y anos ele terá perdido metade da massa. Obrigado ^^
Olá Lucas, como apresentado no post, um dos meios dos cientistas determinarem o tempo de meia vida, é através dos cálculos matemáticos. No ensino médio, vemos o mesmo de forma bem simples… MAs, eles são mais complexos, como apresentado no Tópido “Datando um fóssil”.