Sobre la edad de la tierra

Este post tenía ganas de escribirlo desde hace tiempo. Chimango se me adelantó con su excelente post en el que habla de Lord Kelvin y su predicción de la edad de la tierra. Peeeero, y siempre hay un pero, hubo anteriormente gente que intentó calcular la edad de la tierra. Introdúzcase en esta historia contrastes, miles y millones años, inquisición y demás hierbas.

Primeros intentos: contra viento y marea (y fuego)

Hasta comienzos del siglo XIX se aceptaba que al edad de la tierra tenía 6.000 años. La datación no se basaba en ningún método científico sino en la interpretación de la biblia; o sea, a partir del libro del Génesis se contaban cuantas generaciones se sucederieron luego de Adán y Eva.

Pero en cualquier momento de la historia aparecen héroes, y en este post de ciencia ese papel va para el erudito francés Bernard Palissy (1510-1589). Éste pensó que la lluvia, el viento, las olas y demás fenómenos cambiaban lentamento la geografía y relieve de la tierra. Pero había un detalle, concluyó que tarbada muchísimo tiempo más que 6000 años, a contraposición de la iglesia que consideraba que el diluvio le dió la actual forma a la geografía (la idea del Catastrofismo). La inquisición lo capturó, le dieron la posibilidad de retractarse muchísimas veces pero el buen hombre fue constante con sus palabras. Por ello, fue ejecutado en la hoguera por sus tan «eréticas ideas» en 1589. No tenía los amigos poderosos de Galileo para salvarse…

Mi nuevo héreo semanal. Con ustedes, Bernard Palissy (vía Wiki)

Otro personaje intereante fue clérigo inglés Thomas Burnet (1635-1715). Si bien en 1681 escribió un libro apoyando el relato del diluvio, en 1692 escribió otra obra en la que ponía en duda la historia de Adán y Eva. Está demás decir que le arruinó la carrera pero a diferencia de Palissy vivió varios añitos más.

Como notarán hasta este punto, la forma de datar la tierra se basaba en la observación de características geográficas (la erosión que genera un río, la nieve, lluvia en las montañas, etc.). Otro francés que intentó determinar la edad de la tierra fue George-Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788). En un primer cálculo, y a partir del estudio en el ritmo del hierro determinó en  50.000 años la edad de la tierra. Como Bernard, fue juzgado por la Iglesia Católica, pero a diferencia de este último, se retractó de su teoría en el segundo volumen de su más famosa obra, Histoire Naturelle. Pero como dijo alguien por ahí, «Las ideas no se matan». Continuó sus investigaciones y mejorando considerablemente sus cálculos, obtuvo una segunda cifra: 75.000 años (50% más vieja que el primer intento). A pesar de ser sus propios cálculos, el conde pensaba que la tierra tenía una edad muchísimo mayor. ¿Por qué? Porque el tipo era un grosso, le hacía a todos los campos de estudio, entre ellos: la biogeografía, naturalismo, botánica, matemática, biología, cosmología y literatura. Estudió el impreciso registro fósil de la época y llegó a la conclusión que la tierra era mucho más vieja que 75.000 años.

Otro capo, no ranquea como ídolo porque se "agachó" con la igleasia (click para agrandar)

El indetenible avance de la ciencia

Pero la gente pensaba. el impulso de la curiosidad y las ganas de conocimiento no la frenan un par de viejos tontos con crucifijos.

Edmund Halley (1656-1742), el mismo que el del cometa, intentó en 1715 determinar la edad de la tierra por un método físico. Partió de la premisa (falsa) que la sal de los océanos había sido transportada por los ríos desde los terrenos salinos. También llegó a la conclusión que una vez que el agua con sal llegaba a los océanos, ésta se evaporaba pero no así la sal. El agua evaporada volvía en forma de lluvia a las zonas altas para repetir el ciclo. calculó el volumen de agua  y salinidad de los ríos europeos. Más allá de la incertidumbre de los datos y mediciones, llegó a la conclusión que tenía que tener 1.000 millones de años. Por supuesto que nadie lo tomó en serio en aquella época, en parte porque superaba en 13.000 veces la estimación del conde de Buffon.

James Hutton (1726-1797) fue un genio. Es considerado el padre fundador de la geología. Luego de estudiar durante toda su vida, y casi al final de ésta, en 1795 escribió «La teoría de la tierra». Este libro contenía una compilación de pruebas que afirmaban los cambios graduales actuantes en un prolongado período de tiempo. Este punto de vista, pasó a llamarse uniformismo; cambio lento y constante. Por el próximo medio siglo a partir de ese libro, los científicos de la época pasaron a aceptar el uniformismo. Fue el primer estudio geológico (y no geográfico o religioso) sobre la estimación de la edad de la tierra. El link sobre el nombre del tipo los lleva a la entrada de la Wikipedia. Recomiendo leer más de este buen hombre, tuvo una vida intensa e interesante.

En los años que pasaron hasta el siglo XIX, la geología avanzó y se generaron especificaciones. Una de ella es la sedimentología. Basándose en la premisa que capas de rocas que están arriba de otras se depositaron posteriormente y por lo tanto son más nuevas, se comenzó a estudiar los depósitos de rocas sedimentarias y se llegó a la conclusión que la tierra tenía que tener más de 500 millones de años.

Simple: Capas superiores, capas más nuevas (click para agrandar)

Problemas físicos, geológico y biológicos.

A mediados del siglo XIX, ingresa a nuestra descripción el post de Chimango, con Lord Kelvin, Huxley y geólogos a la cabeza. ¿Qué sucedía? Por un lado, Lord Kelvin, con toda su experiencia y reputación y a través de un método físico y con el conocimiento físico de la época llega a la conclusión errada (partió de una premisa falsa) que la tierra tenía entre 24 y 100 millones de años. Por el otro, los geólogos, a través de la sedimentología,  determinaron que tenía más de 500 millones de años. Los terceros en discordia, los biólogos, tenían su flameante «Teoría de la Evolución por medio de la Selección Natural«. Ellos estaban del lado de los geólogos debido a que la evolución necesitaba de mucho más tiempo que 100 millones de años para explicar todas las especies actuales. Ese estado de confrontación sigue (aunque en general la comunidad científica estaba más volcada a la visión geológica) hasta el comienzo del siglo XX.

Para terminar de complicar las cosas, un tal George H. Darwin, astrónomo e hijo del mismísimo Charles Darwin postuló que la tierra y la luna tenían un orígen en común y que se fueron separando cuando aún eran cuerpos «líquidos». Basándose los modelos de fricción mareomotriz calculó que a la tierra le tomó 56 millones de años desarrollar el día de 24 horas, valores que apoyaban la hipótesis de Thompson.

Radioayuda

A partir de este punto uno encuentra bastante bibliografía e información en internet y principalmente en Wikipedia. Lo que voy a hacer es dar un resúmen de lo acontecido hasta determinar con exactitud la edad de la tierra.

En 1896 Becquerel descubre la radiación, y Curie confirma el fenómeno en 1898. Gracias a ellos por ese descubrimiento, Ernest Rutherford (en 1906) demostró que todo elemento radioactivo tiene vida media y en 1907, Bertram Boltwood, se avivó que si una roca contenía uranio, y midiendo la cantidad de plomo proveniente del decaimimiento radioactivo, se podían datar las rocas de la tierra y abrió la ventana a la especialidad llamada Datación radiométrica. Frederick Soddy (en 1914) estudió a fondo la cadena de descomposición del Uranio y Torio (elementos radioactivos presentes en la corteza terrestre).

Cadena de decaimiento del Uranio. Los tipos eran unos genios, en 1930 ya la tenían superestudiada (click para agrandar)

Con todo este nuevo campo de acción y estudio se empezaron a primero determinar cada vez con más precisión las vidas medias de los elementos, y posteriormente el fechado de diferentes rocas. En la década del 20 se encontraron rocas de más de 1.000 millones de años de antiguedad. En 1931, de 2.000 millones, luego en Groenlandia se encontraron de 3.800 millones y acualmente hay dos sitios que compiten en quien tiene la roca más vieja de la corteza terrestre. Acá van a poder verlos a cada uno de ellos pero vamos a dar el Top 3.

4404±8 Ma. Ubicada en Terran de Narryer Gneiss, y particularmente en las serranía de Jack Hills,  Western Australia.

4280 Ma. El cinturón diorítico de Nuvvuagittuq ó Porpoise Cove, ubicado en la costa este de la Bahía de Hudson, Canadá.

3800 Ma. Una formación sedimentaria penetrada por un dique volcánico, en la costa oeste de Groenlandia. Es básicamente la continuación de los cratones de Norteamérica.

Estos lugares (Canadá, Groenlandia y Australia) son los únicos donde se encuentran preservadas rocas del eón Hadéico (4.600Ma-3800Ma). Este es el primer eón, y abarca desde la formación de la tierra hasta (aproximadamente) el comienzo de la formación de los estrematolitos.

Si llegaron hasta este punto, notarán que hicimos un repaso desde las primeras estimaciones basadas en libros sagrados. Luego, al evolucionar el pensamiento científico ingresaron distintas diciplinas (física, geología y biología) para llegar al siglo XX y el fechado radioactivo que despejó las pocas dudas que se tenían con respecto a la edad de la tierra. Actualmente, basado en meteoritos, rocas traidas desde la Luna por las misiones Apollo 15 y 16 y demás métodos, se estima que la edad de la tierra es de 4540±1% millones de años.

Hasta acá llegó esta entrada. Al que le interesó el tema le aconsejo leer esta entrada de Wiki (en inglés) donde habla de la edad de la tierra pero detalla el descubrimiento de la radiación y como fue su evolución hasta ser un estandar para la datación de rocas. También aconsejo leer esta entrada que habla de las rocas más antiguas de la tierra y para los más interesados esta entrada que profundiza sobre conocimientos de geocronología.