Edad de la Tierra para niños
La edad de la Tierra es el tiempo que ha pasado desde que nuestro planeta se formó hasta hoy. Los científicos, como los geólogos y geofísicos, calculan que la Tierra tiene unos 4540 millones de años. Esta cifra se ha determinado usando métodos especiales que analizan materiales de meteoritos. También coincide con la edad de las rocas más antiguas encontradas en la Tierra y en la Luna.
Algunos estudios más recientes, de 2010, sugieren una edad de 4470 millones de años. Esto reduciría la edad en 70 millones de años, pero la cifra principal sigue siendo la más aceptada.
Con el avance de la ciencia, se descubrió que algunos minerales que contienen uranio también tienen plomo. Al medir la cantidad de plomo, se vio que algunos minerales tenían más de 1000 millones de años. Los cristales más antiguos analizados son de zirconio, encontrados en Australia, con al menos 4404 millones de años.
Comparando el Sol con otras estrellas, se cree que nuestro sistema solar no puede ser más antiguo que estas rocas. Los materiales más antiguos encontrados en meteoritos, que se formaron al inicio del sistema solar, tienen unos 4567 millones de años. Esto nos da una idea del límite máximo de la edad de la Tierra.
Se cree que la Tierra empezó a formarse poco después que estos materiales. Es difícil saber la edad exacta porque los modelos de formación varían. También es complicado determinar la edad de las rocas más antiguas de la superficie terrestre, ya que suelen ser mezclas de minerales de diferentes épocas. Una de las rocas más antiguas conocidas es el gneis Acasta, en Canadá.
Contenido
¿Cómo se descubrió la edad de la Tierra?
Primeras ideas sobre la edad de la Tierra
Desde hace mucho tiempo, las personas han intentado saber la edad de la Tierra. Al estudiar las capas de rocas y sedimentos, los científicos se dieron cuenta de que la Tierra ha cambiado mucho. Estas capas a menudo contienen fósiles de criaturas antiguas, lo que sugiere que diferentes seres vivos existieron en distintas épocas.
En el siglo XVII, Nicolás Steno fue uno de los primeros en entender la relación entre los fósiles y las capas de roca. Él propuso ideas importantes, como que las capas más antiguas están debajo de las más nuevas.
Más tarde, en 1790, el naturalista británico William Smith notó que si dos capas de roca en lugares diferentes tenían fósiles parecidos, probablemente eran de la misma época. Su sobrino, John Phillips, usó estas ideas para calcular que la Tierra tenía unos 96 millones de años.
A mediados del siglo XVIII, el científico ruso Mijaíl Lomonósov sugirió que la Tierra se había formado mucho antes que el resto del universo. En 1779, el francés Comte du Buffon intentó calcular la edad de la Tierra con un experimento. Creó una pequeña esfera parecida a la Tierra y midió cuánto tardaba en enfriarse. Estimó que la Tierra tenía unos 75 000 años.
En 1830, el geólogo Charles Lyell popularizó la idea de que la Tierra cambia constantemente por procesos como la erosión. Él creía que estos cambios ocurrían de forma lenta y continua, a diferencia de la idea de que los cambios solo pasaban por grandes catástrofes.
Cálculos de científicos famosos
En 1862, el físico William Thomson (conocido como Lord Kelvin) calculó que la Tierra tenía entre 24 y 400 millones de años. Él pensó que la Tierra se había formado como una bola de roca fundida y calculó cuánto tiempo tardaría en enfriarse hasta su temperatura actual.
Los geólogos y biólogos tuvieron problemas para aceptar esta edad. Charles Darwin, por ejemplo, creía que la evolución de las especies necesitaba mucho más tiempo del que Kelvin había calculado.
Otros científicos también hicieron sus propios cálculos. En 1856, el físico alemán Hermann von Helmholtz y en 1892 el astrónomo canadiense Simon Newcomb estimaron que el Sol tenía entre 18 y 22 millones de años. Ellos pensaron que el Sol brillaba por el calor de su contracción, sin saber aún sobre la fusión nuclear.
En 1899 y 1900, John Joly calculó la edad de los océanos. Estimó que tenían entre 80 y 100 millones de años, basándose en la acumulación de sal por la erosión.
Datación radiométrica: la clave
¿Qué es la datación radiométrica?
Las rocas y minerales contienen ciertos elementos. Algunos de estos elementos son inestables y se transforman en otros elementos con el tiempo, en un proceso llamado decaimiento radiactivo. Al medir la cantidad de estos nuevos elementos estables y saber cuánto tiempo tarda el elemento original en transformarse (su "vida media"), los científicos pueden calcular la edad de la roca.
Por ejemplo, el potasio-40 se convierte en argón, y el uranio y el torio se convierten en plomo. Si una roca se derrite, como en el manto terrestre, estos elementos pueden escapar. Por eso, la edad de la roca más antigua de la Tierra nos da una edad mínima para el planeta.
El descubrimiento de la radiactividad
En 1896, el químico francés A. Henri Becquerel descubrió la radiactividad. Poco después, en 1898, Marie y Pierre Curie descubrieron elementos radiactivos como el polonio y el radio. En 1903, Pierre Curie y Albert Laborde anunciaron que el radio producía calor.
Este descubrimiento cambió todo. Los científicos se dieron cuenta de que la Tierra y el Sol no solo se estaban enfriando, sino que también generaban calor internamente gracias a la radiactividad. Esto invalidó los cálculos anteriores de Lord Kelvin.
Cómo se usa la radiactividad para fechar rocas
Ernest Rutherford y Frederick Soddy descubrieron que la radiactividad es la transformación espontánea de un elemento en otro. Un elemento radiactivo se convierte en uno más ligero, emitiendo radiación. Cada elemento tiene una velocidad de transformación única, llamada "vida media".
Algunos elementos radiactivos tienen vidas medias muy largas, como el uranio y el torio, por eso todavía los encontramos en la Tierra. Otros, con vidas medias cortas, ya no existen de forma natural. Esto sugirió que se podía medir la edad de la Tierra midiendo las proporciones de estos materiales en las rocas.
En 1904, Rutherford dio el primer paso hacia la datación radiométrica. Sugirió que las partículas emitidas por el decaimiento radiactivo podían quedar atrapadas en las rocas como átomos de helio. Usando esta técnica, calculó que una roca en su laboratorio tenía unos 40 millones de años.
Bertram B. Boltwood se centró en los productos finales de las cadenas de decaimiento. En 1905, sugirió que el plomo era el producto final estable del decaimiento del radio, que a su vez venía del uranio. Boltwood calculó la edad de 26 muestras de rocas, obteniendo valores entre 92 y 570 millones de años. Aunque sus primeros cálculos tenían errores, fueron mucho más precisos que los anteriores.
Arthur Holmes y la datación radiométrica moderna
Aunque la comunidad geológica no mostró mucho interés al principio, Arthur Holmes, un estudiante de Robert Strutt, se dedicó a la datación radiométrica. Se centró en el método del plomo y en 1911 calculó que la roca más antigua que estudió tenía 1600 millones de años.
En 1913, se descubrió que los elementos podían tener diferentes masas, llamados "isótopos". Esto, junto con el entendimiento de las leyes del decaimiento radiactivo, dio a Holmes herramientas más poderosas. A pesar de que muchos geólogos pensaron que esto complicaba el método, Holmes siguió trabajando.
Su persistencia dio frutos en 1921, cuando la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia aceptó que la Tierra tenía miles de millones de años y que la datación radiométrica era confiable. En 1927, Holmes publicó su libro The Age of the Earth, donde estimó la edad entre 1600 y 3000 millones de años.
Finalmente, en 1931, el National Research Council de Estados Unidos formó un comité para resolver el tema de la edad de la Tierra. Holmes fue invitado y gran parte del informe final fue escrito por él. El informe concluyó que la datación radiométrica era el único método confiable para determinar las edades geológicas.
El uso de meteoritos para la edad de la Tierra
El valor de 4555 millones de años fue calculado por Clair Cameron Patterson en 1956. Él usó la datación de isótopos de la cadena de decaimiento uranio-plomo, basándose en varios meteoritos, incluyendo el del Cañón del Diablo.
Los meteoritos son importantes porque se cree que representan el material original del que se formó nuestro sistema solar. A diferencia de las rocas de la Tierra, que han sido alteradas por procesos como la tectónica de placas y la erosión, muchos meteoritos han permanecido sin cambios desde su formación. Esto los convierte en "cápsulas del tiempo" que nos dan información precisa sobre el inicio del sistema solar.
Aunque las rocas de la Tierra son complejas, también se han usado minerales de plomo muy antiguos, como la galena, para estimar la edad de la Tierra. Con este método, se obtuvo una edad de 4540 millones de años, con un margen de error muy pequeño.
Galería de imágenes
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Ernest Rutherford en 1908
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William Thomson (Lord Kelvin)
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Diagrama de decaimiento isócrono del isótopo del plomo, con datos utilizados por Patterson para determinar la edad de la Tierra en 1956.
