A datação radiométrica prova a idade da Terra?

A datação radiométrica prova a idade da Terra?


A verdadeira ciência não se choca com a Palavra de Deus, mas a corrobora

A pressuposição de que a Terra tem muitas eras é um ícone, algo fundamental para o modelo evolucionário. Quase todos os livros de estudo e mídia escrita ensinam que a Terra tem bilhões de anos de idade. Os cientistas, usando dados radioativos, determinaram que a Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos, idade suficiente para que todas as espécies tenham se formado por meio da evolução. (1) Agora, acha-se que a Terra tem entre 4,5 e 4,6 bilhões de anos. (2) O principal método de datação utilizado pelos cientistas para determinar a idade da Terra é a datação por radioisótopo. Os proponentes da evolução divulgam a datação por radioisótopo como um método confiável e consistente para obter a idade verdadeira das rochas e a da Terra. Essa aparente consistência divulgada em livros de estudo e na mídia tem convencido muitos cristãos a aceitar uma Terra antiga (com 4,6 bilhões de anos de idade). O que é datação por radioisótopo?

Datação por radioisótopo (também mencionada como datação radiométrica) é o processo de estimar a idade de rochas a partir do decaimento de seus elementos radioativos. Há determinados tipos de átomos na natureza que são instáveis e mudam (decaem) espontaneamente em outros tipos de átomos. Por exemplo, o urânio decai radioativamente por meio de uma série de estágios até se tornar o elemento estável chumbo. Da mesma forma, o potássio decai no elemento argônio. Referimo-nos ao elemento original como o “elemento pai” (nesses casos, urânio e potássio) e ao resultado ­final como “elemento ­filho” (chumbo e argônio).

A importância da datação por radioisótopo e como ela funciona

A leitura direta da Escritura revela que os dias da criação (Gênesis 1) foram dias literais e que a Terra tem apenas milhares de anos, e não bilhões de anos. Parece haver um conflito fundamental entre a Bíblia e as idades registradas obtidas pela datação por radioisótopo. Uma vez que Deus é o Criador de todas as coisas (incluindo a ciência) e sua Palavra é verdade (“Santi­ca-os na verdade; a tua palavra é a verdade”, Joã17.17), a verdadeira idade da Terra deve concordar com a Palavra dEle. Contudo, muitos cristãos, em vez de aceitar o relato bíblico da Criação, aceitam a datação por radioisótopo de bilhões de anos para a Terra e tentam ajustar as muitas eras à Bíblia. As implicações de fazer isso são profundas e afetam muitas partes da Bíblia.

A datação por radioisótopo é usada comumente para datar rochas ígneas. Essas rochas são resultado da solidi­cação em razão do resfriamento do material derretido pelo calor. As rochas ígneas incluem o granito e o basalto (lava). As rochas sedimentares, que contêm a maioria dos fósseis do mundo, não são comumente usadas na datação por radioisótopo. Esses tipos de rochas são compostas de partículas de muitas rochas pré-existentes que são transportadas (a maioria por meio da água) e depositadas de novo em outro local. As rochas sedimentares incluem arenito, xisto e calcário.

O urânio-238 (238U) é um isótopo de urânio. Os isótopos são variedades de um elemento que tem o mesmo número de prótons, mas um número diferente de nêutrons no núcleo. Por exemplo, carbono-14 (14C) é um isótopo particular. Todo átomo de carbono possui seis prótons, mas pode variar no número de nêutrons. O 12C possui seis prótons e seis nêutrons em seu núcleo. O 13C possui seis prótons e sete nêutrons. O 14C possui seis prótons e oito nêutrons. Os nêutrons extras, com frequência, levam à instabilidade ou à radioatividade. Da mesma forma, todos os isótopos (variedades) de urânio têm 92 prótons. O 238U tem 92 prótons e 146 nêutrons; ele é instável e decai radioativamente primeiro em 234Th (Tório234) e, no ­m, em 206Pb (Chumbo-206).

Tabela

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 Às vezes, o decaimento radioativo faz com que um átomo perca dois prótons e dois nêutrons (chamado decaimento alfa). Por exemplo, o decaimento de 238U em 234Th é um processo de decaimento alfa. Nesse caso, a massa atômica muda (de 238 para 234). A massa atômica é o peso de um átomo quando comparado com o hidrogênio, ao qual é designado o valor um. Outro tipo de decaimento é o beta. No decaimento beta, há duas possibilidades: ou se perde um elétron e se converte um nêutron em um próton (decaimento beta negativo) ou se acrescenta um elétron e se converte um próton em um nêutron (decaimento beta positivo). No decaimento beta, a massa atômica total não muda de modo relevante.

O decaimento de 234Th em 234Pa (Protactínio - 234) é u m exemplo de decaimento beta. O relógio da datação por radioisótopo começa a funcionar quando a rocha esfria. Presume-se que durante o estado derretido o intenso calor força quaisquer elementos fi­lhos gasosos, como o argônio, a escapar. Presume-se que depois de a rocha esfriar nenhum átomo pode escapar e nenhum elemento ­filho encontrado na rocha será resultado de decaimento radioativo. A seguir, o processo de datação exige a medição de quantos elementos ­filhos estão na amostra de rocha e o conhecimento da taxa de decaimento (isto é, quanto tempo levou para o elemento pai decair no elemento fi­lho — urânio em chumbo ou potássio em argônio).

A taxa de decaimento é medida em termos de meia-vida. Meia-vida é defi­nida como a extensão de tempo que metade dos átomos restantes de um elemento pai radioativo leva para decair. Por exemplo, o material radioativo pai remanescente diminuirá para 1/2 durante a passagem de cada meia-vida (1g1/2g1/4g1/8g1/16 etc.). As meias-vidas, conforme medidas hoje, são muito acuradas, até mesmo as meias-vidas extremamente lentas. Ou seja, as meias-vidas de bilhões de anos podem ser medidas estatisticamente em apenas horas de tempo. A seguinte tabela é uma amostra de meias-vidas de distintos elementos.

 

Ciência e suposições

Os cientistas usam a ciência observacional para medir a quantidade de um elemento fi­lho em uma amostra de rocha e para determinar a taxa de decaimento observável atual do elemento pai. Os métodos de datação também devem depender de outro tipo de ciência chamada ciência histórica. A ciência histórica não pode ser observada. Determinar as condições existentes quando uma rocha foi formada só pode ser estudado por meio da ciência histórica.

Determinar como o ambiente pode ter afetado uma rocha também é parte da ciência histórica. Nenhuma das condições é diretamente observável. Uma vez que a datação por radioisótopo usa os dois tipos de ciência, não podemos medir diretamente a idade de algo. No presente, podemos usar técnicas cientí­ficas combinadas com suposições a respeito dos eventos históricos para estimar a idade. Por essa razão, na datação por radioisótopo, devem ser feitas diversas suposições. Três suposições críticas podem afetar os resultados durante a datação por radioisótopo: 1) As condições iniciais da amostra de rocha são conhecidas com exatidão. 2) A quantidade de elementos pai ou filho de uma amostra não foi alterada por outros processos que não o decaimento radioativo. 3) A taxa de decaimento (ou meia-vida) do isótopo pai permaneceu constante desde que a rocha foi formada.

A ilustração da ampulheta

A datação por radioisótopo pode ser mais bem entendida com o uso da ilustração com a ampulheta. Se entrarmos em uma sala e observarmos uma ampulheta com areia na parte de cima e na parte de baixo, podemos calcular por quanto tempo a areia corre. Ao estimar a velocidade com que a areia cai e medir a quantidade de areia na parte de baixo da ampulheta, podemos calcular quanto tempo se passou desde que a ampulheta foi virada. Todos nossos cálculos podem estar corretos (ciência observacional), mas o resultado pode estar errado porque não levamos em consideração algumas suposições fundamentais: 1) Havia alguma areia na parte de baixo da ampulheta quando ela foi virada pela primeira vez (condições iniciais)? 2) Alguma quantidade de areia foi posta ou tirada da ampulheta? (Ao contrário do sistema aberto da rocha na natureza, isso não é possível para uma ampulheta vedada). 3) A areia caiu sempre em uma taxa constante?

Uma vez que não observamos as condições iniciais quando o tempo da ampulheta começou a correr, temos de fazer suposições. Todas essas três suposições podem afetar nosso cálculo de tempo. Se os cientistas não considerarem cada uma dessas três suposições fundamentais, então a datação por radioisótopo pode fornecer datas incorretas.

Os fatos

Sabemos que a datação por radioisótopo nem sempre funciona porque podemos testá-la em rochas de idade conhecida. Em 1997, um grupo de oito cientistas pesquisadores conhecido como RATE (Radioisotopes and the Age of The Earth [Radioisótopo e a Idade da Terra]) saiu a campo para investigar as suposições comumente feitas nas práticas padrão de datação por radioisótopo (também mencionada como datação por radioisótopo de amostra única). Suas descobertas foram relevantes e causaram impacto diretamente nas datas evolucionárias de milhões de anos.

Steve Austin, PhD em Geologia e membro do grupo RATE, pediu a datação de uma rocha da recém-formada cúpula de lava do monte Santa Helena, em 1986. Usando a datação por potássio-argônio, as rochas recém-formadas forneceram idade entre 0,5 e 2,8 milhões de anos.3 Essas datas mostram que uma relevante quantidade de argônio (elemento fi­lho) estava presente quando a rocha solidi­ficou (a suposição 1 é falsa).

O monte Ngauruho e está localizado no norte da ilha da Nova Zelândia e é um dos vulcões mais ativos do país. Foram tiradas onze amostras da lava solidi­ficada e datadas. Sabe-se que essas rochas foram formadas nas erupções de 1949, 1954 e 1975. As amostras de rocha foram enviadas para um respeitado laboratório comercial (Geochron L aboratories em Cambridge, Massachusetts). As “idades” das rochas variavam de 0,27 a 3,5 milhões de anos.4 Como se sabe que essas rochas têm menos de setenta anos, fi­ca mais uma vez evidente que a suposição 1 é falsa. Em vista da datação por radioisótopo falhar em fornecer uma data acurada para rochas de idade conhecida, por que devemos confi­ar nesse método para datação de rochas com idade desconhecida? Em cada caso, a idade das rochas foi muitíssimo aumentada.

Datação por isócrono

Existe outra forma de datação chamada datação por isócrono, que envolve analisar quatro ou mais amostras da mesma unidade de rocha. Essa forma de datação tenta eliminar uma das suposições da datação por radioisótopo de uma única amostra, usando quocientes e grá­ficos, em vez de contar os átomos presentes. Esse método não depende da concentração inicial do elemento filho ser zero. Pensa-se que a técnica de datação por isócrono é infalível porque ela, supostamente, elimina as suposições em relação às condições iniciais. No entanto, esse método emprega suposições diferentes em relação às condições iniciais e pode fornecer datas incorretas.

Se os métodos de datação de uma única amostra e o de datação por isócrono forem objetivos e confi­áveis, eles devem fornecer dados que se harmonizam. Todavia, eles, com frequência, não fazem isso. Quando uma rocha é datada por mais de um método, pode-se chegar a idades muito distintas. Por exemplo, o grupo RATE obteve datas por radioisótopo de dez locais distintos. As amostras de rocha, a ­fim de excluir alguma tendência potencial, foram analisadas por diversos laboratórios comerciais. Em cada caso, as datas obtidas por datação por isócrono diferiram substancialmente das datas por radioisótopo de uma única amostra. Em alguns casos, a variação foi de mais de quinhentos milhões de anos. (5) Duas conclusões apresentadas pelo grupo RATE incluem: 1) A datação por potássio-argônio de uma única amostra apresentou uma grande variação. 2) Uma marcante variação de idades foi encontrada no método de datação por isócrono usando diferentes análises pai-fi­lho.

Se métodos distintos apresentam idades distintas e há variações no mesmo método, como os cientistas podem saber com certeza a idade de alguma rocha ou a idade da Terra? Em um caso específi­co, o Dr. Steve Austin, do grupo RATE, pegou amostras de basalto de Cardenas, que está entre os extratos mais antigos do Grand Canyon oriental. A seguir, ele pegou amostras de basalto de lava que está entre as mais jovens formações do Grand Canyon ocidental e enviou ambas as amostras para análise. Usando métodos de datação por isócrono, foi determinada uma idade de 1,07 bilhão de anos para as rochas mais antigas e de 1,34 bilhão de anos para o basalto de lava mais jovem. As rochas mais jovens obtiveram uma idade mais antiga, de 270 milhões de anos, que as rochas mais velhas! (6) As datas fornecidas em livros de estudo e em periódicos são acuradas e objetivas? Quando as suposições são levadas em consideração e as datas discordantes (grande variação ou inaceitáveis) não são excluídas, a datação por radioisótopo, com frequência, fornece idades inconsistentes e aumentadas.

Dois estudos de casos

O grupo R ATE selecionou dois lugares para coletar amostras de rocha a fi­m de conduzir múltiplos métodos de datação por radioisótopo. Os geólogos entendem que os locais datam do período pré-cambriano (543-4,6 milhões de anos atrás). Os dois locais escolhidos foram as montanhas Beartooth a noroeste de Wyoming, perto do Parque Nacional Yellowstone, e o Bass Rapids na porção central do Grand Canyon, Arizona. Todas as amostras de rocha (a rocha inteira e os minerais separados dentro da rocha) foram analisadas usando quatro métodos radioisótopos. Os métodos incluíam os isótopos potássio-argônio (K-Ar), rubídioestrôncio (Rb-Sr) samário-neodímio (Sm-Nd) e chumbo-chumbo (Pb-Pb). A fi­m de evitar qualquer tendenciosidade, os procedimentos de datação foram realizados por laboratórios comerciais localizados no Colorado, em Massachusetts e em Ontário, Canadá.

A fim de obter um grau de con­fiabilidade nas datas, os diferentes métodos radioisótopos usados para determinar a idade de uma amostra de rocha devem apresentar poucas discrepâncias na idade obtida. Quando isso ocorre, diz-se que as idades das amostras são concordantes. Por contraposição, se múltiplos resultados para a datação de uma rocha fornecem idades muito discrepantes, diz-se que são discordantes.

Resultados das Amostras das Montanhas Beartooth

Os geólogos acreditam que a unidade rochosa das montanhas Beartooth contém algumas das rochas mais antigas dos Estados Unidos, com idade estimada de 2.790 milhões de anos. A tabela abaixo resume os resultados do grupo RATE.

Os resultados mostram uma dispersão relevante na idade dos vários minerais e também entre os métodos por isótopo. Em alguns casos, a idade da rocha toda é maior que a idade dos minerais e, em outros casos, ocorre o contrário. Os resultados dos minerais obtidos pelo método por potássio-argônio variam de 1.520 a 2.620 milhões de anos (uma diferença de 1.100 milhões de anos).

Resultados das Amostras de Bass Rapids

As onze amostras de rocha do Grand Canyon também foram datadas por laboratórios comerciais, usando a tecnologia mais avançada de radioisótopo. A idade geralmente aceita para essa formação é de 1.070 milhões de anos. Os resultados encontrados pelo grupo RATE estão resumidos na tabela abaixo.

Tabela

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Os resultados obtidos pelo grupo RATE diferem consideravelmente da idade aceita, em geral, de 1.070 milhões de anos. É especialmente digno de nota a idade da rocha toda de 841,5 milhões de anos encontrado por potássio argônio ao passo que o método com samário-neodímio fornece 1.379 milhões de anos (uma diferença de 537,5 milhões de anos).

Possíveis explicações para as discrepâncias

Há três possíveis explicações para as datas discrepantes fornecidas pela datação por isótopo:

1) Pode haver uma mistura de isótopo entre o fluxo vulcânico e o corpo da rocha em que a lava penetra. Há maneiras de determinar se isso ocorreu, e esta pode ser eliminada como uma possível explicação para a discrepância.

2) Alguns dos minerais podem ter solidi­ficado em épocas distintas. No entanto, não há evidência de que a lava esfria e solidi­fica no mesmo lugar em um ritmo tão incrivelmente lento. Portanto, essa explicação pode ser descartada.

3) As taxas de decaimento podem ter sido distintas no passado do que o são hoje. A seção seguinte mostra que essa é a melhor explicação para as idades discordantes.

Novos estudos

Novos estudos do grupo RATE fornecem evidência de que o decaimento radioativo sustenta a teoria da Terra Jovem. Um dos estudos do grupo envolveu a quantidade de hélio encontrada em rochas de granito. O granito contém minúsculos cristais de zircão, que contêm urânio radioativo (238U), que decai em chumbo (206Pb). Durante esse processo, para cada átomo de 238U que decai em 206Pb, oito átomos de hélio são formados e migram rapidamente dos zircões e do granito. “Nos cristais de zircªo,7 todos os átomos de hélio gerados por decaimento nuclear no passado distante migraram há muito tempo para fora e escaparam desses cristais. Espera-se que, no ­m, o gás hélio seja expelido do solo e, depois, desapareça na atmosfera. Contudo, para surpresa de todos, foram encontradas grandes quantidades de hélio presas nos zircões”. (8)

O decaimento de 238U em chumbo é um processo lento (meia-vida de 4, 5 bilhões de anos). Uma vez que o hélio migra rapidamente das rochas, deveria haver a permanência de muito pouco hélio no granito ou nada desse elemento químico.

Por que ainda há muito hélio no granito? Uma explicação provável é que em algum momento no passado a taxa de decaimento radioativo era muitíssimo acelerada. A taxa de decaimento era tão acelerada que o hélio estava sendo produzido com mais rapidez do que podia ser dispersado, fazendo com que restasse uma grande quantidade de hélio no granito. O grupo RATE reuniu evidência de que, em algum momento na história, o decaimento nuclear foi muitíssimo acelerado. “Os experimentos realizados pelo projeto RATE confirmaram de maneira clara as predições numéricas do nosso modelo de criação. [...] Os dados e nossas análises mostram que o decaimento nuclear equivalente a mais de um bilhão de anos ocorreu muito recentemente, entre 4.000 e 8.000 anos atrás”. (9)

O grupo RATE sugeriu que esse decaimento acelerado aconteceu durante a semana da criação ou durante o Dilúvio. Um decaimento acelerado dessa magnitude resultaria em imensa quantidade de calor sendo gerado nas rochas. Determinar como esse calor foi dissipado apresenta uma nova e empolgante oportunidade para pesquisa da criação.

Conclusão

A melhor maneira de aprender história e a idade da Terra é consultar o livro da história do universo: a Bíblia. Muitos cientistas e teólogos aceitam a leitura direta da Escritura e concordam que a Terra tem cerca de 6.000 anos de idade. É melhor usar a infalível Palavra de Deus para nossas suposições cientí­ficas do que mudá-la a fi­m de fazer concessões para a “ciência”, que se baseia nas suposições falíveis do homem. A verdadeira ciência sempre sustentará a Palavra de Deus. “Baseada na retenção de hélio retida, a análise estatística fornece uma idade estimada para os zircões de 6.000 – 2.000 anos. Essa idade concorda com a história bíblica literal e é cerca de 250.000 vezes menor que a idade convencional de 1,5 bilhão de anos para os zircões. A conclusão é que o dado da difusão de hélio sustenta fi­rmemente a perspectiva histórica da Terra jovem”.

Referências

(1) Biology: Visualizing Life. Austin, Tex.: Holt, Rinehart e Winston, 1998, p. 177.

(2) C. Plummer, D. Carlson e D. McGeary, Physical Geology. Nova York: McGraw Hill, 2006, p. 216.

(3) L. Vardiman, ed., Radioisotoopes and the Age of the Earth, vol. 2. Green Forest, Ark.: Master Books, 2005, p. 420; Creation Ex Nihilo Technical Journal 10 (3), p. 335-343.4 D. DeYoung, Thousands... Not Billions. Green Forest, Ark.: Master Books, 2005, p. 124-130; Vardiman, Radioisotopes and the Age of the Earth, vol. 2, p. 406-464.

(5( DeYoung, Thousands... Not Billions, p. 124-127, 134-136; Vardiman, Radioisotopes and the Age of the Earth, vol. 2, p. 410-464.

(6) DeYoung, Thousands... Not Billions, p. 111-119; Vardiman, Radioisotopes and the Age of the Earth, vol. 2, p. 406-464.

(7) Zircªo sªo minúsculos cristais encontrados na rocha granítica.

(8) DeYoung, Thousands... Not Billions, p. 68.

(9) R. Humphreys, “Young helium diffusion age of zircons supports accelerated nuclear decay”, Radioisotopes and the Age of the Earth, vol. 2, 2005, p. 74.

por Mike Riddle

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