A análise de radiocarbono mudou nossa compreensão dos últimos 50.000 anos. O professor Willard Libby demonstrou pela primeira vez em 1949, pelo qual mais tarde recebeu o Prêmio Nobel.
Método de namoro
A essência da análise de radiocarbono é comparar três diferentes isótopos de carbono. Os isótopos de um determinado elemento têm o mesmo número de prótons no núcleo, mas um número diferente de nêutrons. Isso significa que, apesar de sua grande semelhança química, eles têm massas diferentes.
A massa total de um isótopo é indicada por um índice numérico. Enquanto os isótopos mais leves 12C e 13C são estáveis, o isótopo mais pesado 14C (radiocarbono) é radioativo. Seu núcleo é tão grande que é instável.
Com o tempo, 14C, a base da datação por radiocarbono, decai em nitrogênio 14N. A maior parte do carbono-14 é criada na atmosfera superior, onde os nêutrons produzidos pelos raios cósmicos reagem com os átomos 14N.
Então oxida para 14CO2, entra na atmosfera e se mistura com 12 CO2 e 13CO2. O dióxido de carbono é usadoplantas durante a fotossíntese e daí através da cadeia alimentar. Portanto, cada planta e animal nesta cadeia (incluindo humanos) terá uma quantidade igual de 14C em comparação com 12C na atmosfera (relação14S:12S).
Limitações do método
Quando os seres vivos morrem, o tecido não é mais substituído e o decaimento radioativo 14C torna-se aparente. Após 55.000 anos, 14C decaiu tanto que seus restos não podem mais ser medidos.
O que é datação por radiocarbono? O decaimento radioativo pode ser usado como um "relógio", pois é independente das condições físicas (por exemplo, temperatura) e químicas (por exemplo, teor de água). Metade do 14C contido na amostra decai em 5730 anos.
Portanto, se você conhece a razão 14C:12C no momento da morte e a razão de hoje, então você pode calcular quanto tempo passou. Infelizmente, não é tão fácil identificá-los.
Análise de radiocarbono: margem de erro
A quantidade de 14C na atmosfera, portanto em plantas e animais, nem sempre foi constante. Por exemplo, varia dependendo de quantos raios cósmicos atingem a Terra. Depende da atividade solar e do campo magnético do nosso planeta.
Felizmente, é possível medir essas flutuações em amostras datadas por outros métodos. Você pode contar os anéis anuais das árvores e a mudança em seu conteúdoradiocarbono. A partir desses dados, uma "curva de calibração" pode ser construída.
Atualmente, o trabalho está em andamento para expandi-lo e melhorá-lo. Em 2008, apenas datas de radiocarbono de até 26.000 anos puderam ser calibradas. Hoje a curva foi estendida para 50.000 anos.
O que pode ser medido?
Nem todos os materiais podem ser datados com este método. A maioria, se não todos, os compostos orgânicos permitem a datação por radiocarbono. Alguns materiais inorgânicos, como o componente aragonita das conchas, também podem ser datados, pois o carbono-14 foi utilizado na formação do mineral.
Materiais que foram datados desde o início do método incluem carvão, madeira, galhos, sementes, ossos, conchas, couro, turfa, lodo, solo, cabelo, cerâmica, pólen, pinturas murais, corais, restos de sangue, tecido, papel, pergaminho, resina e água.
A análise de radiocarbono de um metal não é possível se ele não contém carbono-14. A exceção são os produtos de ferro, que são feitos com carvão.
Contagem dupla
Por causa dessa complicação, as datas de radiocarbono são apresentadas de duas maneiras. Medições não calibradas são dadas em anos anteriores a 1950 (BP). As datas calibradas também são apresentadas como BC. e., e depois, bem como usar a unidade calBP (calibrada até o presente, antes de 1950). Esta é uma "melhor estimativa" da idade real da amostra, mas é necessário poder voltardados antigos e calibre-os à medida que novos estudos continuam atualizando a curva de calibração.
Quantidade e qualidade
A segunda dificuldade é a prevalência extremamente baixa de 14С. Apenas 0,0000000001% do carbono na atmosfera atual é 14C, tornando-o incrivelmente difícil de medir e extremamente sensível à poluição.
Nos primeiros anos, a análise de radiocarbono de produtos de decaimento exigia amostras enormes (por exemplo, meio fêmur humano). Muitos laboratórios agora usam o Accelerator Mass Spectrometer (AMS), que pode detectar e medir a presença de vários isótopos, bem como contar átomos individuais de carbono-14.
Este método requer menos de 1 grama de osso, mas poucos países podem pagar mais de um ou dois AMS, que custam mais de US$ 500.000. Por exemplo, a Austrália tem apenas 2 desses instrumentos capazes de datação por radiocarbono e estão fora do alcance de grande parte do mundo em desenvolvimento.
Limpeza é a chave para a precisão
Além disso, as amostras devem ser cuidadosamente limpas de contaminação de carbono do adesivo e do solo. Isto é especialmente importante para materiais muito antigos. Se 1% de um elemento em uma amostra de 50.000 anos vier de um poluente moderno, ele será datado como 40.000 anos.
Por esta razão, os pesquisadores estão constantemente desenvolvendo novosmétodos para limpeza eficiente de materiais. Eles podem ter um impacto significativo no resultado que a análise de radiocarbono fornece. A precisão do método aumentou significativamente com o desenvolvimento de um novo método de limpeza com carvão ativado ABOx-SC. Isso possibilitou, por exemplo, adiar em mais de 10 mil anos a data de chegada das primeiras pessoas na Austrália.
Análise de radiocarbono: crítica
O método que prova que muito mais de 10 mil anos se passaram desde o início da Terra, mencionado na Bíblia, tem sido repetidamente criticado pelos criacionistas. Por exemplo, eles argumentam que dentro de 50.000 anos as amostras devem estar livres de carbono-14, mas carvão, petróleo e gás natural, que se acredita terem milhões de anos, contêm quantidades mensuráveis desse isótopo, o que é confirmado por datação por radiocarbono. O erro de medição neste caso é maior que a radiação de fundo, que não pode ser eliminada em laboratório. Ou seja, uma amostra que não contenha um único átomo de carbono radioativo mostrará uma data de 50 mil anos. No entanto, este facto não põe em causa a datação dos objectos e, mais ainda, não indica que o petróleo, o carvão e o gás natural sejam mais jovens do que esta idade.
Além disso, os criacionistas notam algumas estranhezas na datação por radiocarbono. Por exemplo, a datação de moluscos de água doce determinou sua idade superior a 2.000 anos, o que, na opinião deles, desacredita esse método. De fato, descobriu-se que os mariscos obtêm a maior parte de seu carbono do calcário e do húmus, que são muito baixos em 14C, pois esses minerais são muito antigos e não têm acesso acarbono do ar. A análise de radiocarbono, cuja precisão neste caso pode ser questionada, é verdadeira. A madeira, por exemplo, não tem esse problema, pois as plantas obtêm carbono diretamente do ar, que contém uma dose completa de 14C.
Outro argumento contra o método é o fato de que as árvores podem formar mais de um anel em um ano. Isso é verdade, mas mais frequentemente acontece que eles não formam anéis de crescimento. O pinheiro bristlecone, no qual se baseia a maioria das medições, tem 5% menos anéis do que sua idade real.
Definindo a data
Análise de radiocarbono não é apenas um método, mas descobertas emocionantes em nosso passado e presente. O método permitiu que os arqueólogos organizassem os achados em ordem cronológica sem a necessidade de registros escritos ou moedas.
No século 19 e início do século 20, arqueólogos incrivelmente pacientes e cuidadosos ligaram ferramentas de cerâmica e pedra de diferentes áreas geográficas, procurando semelhanças na forma e nos padrões. Então, usando a ideia de que os estilos de objetos evoluíram e se tornaram mais complexos ao longo do tempo, eles puderam colocá-los em ordem.
Assim, os grandes túmulos abobadados (conhecidos como tholos) na Grécia foram considerados os precursores de estruturas semelhantes na ilha escocesa de Maeshowe. Isso apoiou a ideia de que as civilizações clássicas da Grécia e Roma estavam no centro de todas as inovações.
No entanto, emComo resultado da análise de radiocarbono, descobriu-se que as tumbas escocesas eram milhares de anos mais velhas que as gregas. Os bárbaros do norte eram capazes de projetar estruturas complexas semelhantes às clássicas.
Outros projetos notáveis foram a atribuição do Sudário de Turim ao período medieval, a datação dos Manuscritos do Mar Morto ao tempo de Cristo e a periodização um tanto controversa dos desenhos na Caverna de Chauvet em 38.000 calBP (cerca de 32.000 BP), milhares de anos antes do esperado.
A análise de radiocarbono também foi usada para determinar o momento da extinção dos mamutes e contribuiu para o debate sobre se os humanos modernos e os neandertais se conheceram ou não.
Isótopo 14С é usado não apenas para determinar a idade. O método de análise de radiocarbono nos permite estudar a circulação do oceano e rastrear o movimento de drogas por todo o corpo, mas isso é assunto para outro artigo.
