La datación por radio y la edad de la tierra

Entiendo que hay algunos métodos de datación por radio para determinar la edad de la tierra, uranio-plomo, por nombrar uno (aunque tal vez no sea el mejor). La relación Pb 206 + Pb 207 a U le permite encontrar cuándo comenzó a existir el uranio. Lo que no entiendo es cómo se relaciona esto con la edad de la tierra. ¿No puede el uranio haber estado divagando durante 500 millones de años en el espacio antes de agruparse con otros elementos para formar la tierra? Lo que haría que la edad de la tierra en este caso fuera de 4.550 millones de años en lugar de 4.550 millones.

¿O es lo mismo que con la datación C 14 : el C 14 se forma en la atmósfera superior a través de la interacción de los rayos cósmicos con los átomos de nitrógeno? Esto se detiene cuando el carbono ingresa a la materia viva, por lo que sabemos que comienza la descomposición. ¿El uranio radiactivo es creado por los rayos cósmicos hasta que golpea la tierra? Pero la tierra primitiva no tenía una atmósfera que detuviera los rayos cósmicos, ¿verdad?

Así que estoy un poco confundido. ¿Cómo sabemos que el uranio se formó al mismo tiempo que la tierra?

Respuestas (3)

El artículo de Wikipedia contiene una buena explicación de esto. La técnica se suele aplicar a cristales de Circón que inicialmente contienen poco o nada de plomo. Cualquier plomo que se encuentre en el cristal debe provenir de la descomposición del uranio.

El uranio se crea en las supernovas. La superficie de la Tierra no contiene cantidades significativas de ningún material que pueda transmutarse en uranio mediante el bombardeo con rayos cósmicos (es decir, protones de alta energía).

Entonces, siempre que el proceso que formó la Tierra también diferenció los isótopos padre e hijo que estaban presentes en la nebulosa solar (no es una suposición irrazonable), entonces no hay razón para esperar que suficientes isótopos hijos en una muestra radiactiva sean más antiguos que el evento de formación para afectar la medición. Lo mismo ocurre con las rocas volcánicas, que pierden isótopos hijos en el aire durante una erupción.
Soy consciente de circón. Pero si no contiene plomo, debe haberse formado muy recientemente, hace como máximo decenas de millones de años. Y si el uranio es más antiguo, debe haber plomo en alguna parte, no incorporado en el circón. Así que tienes una cantidad de uranio, de la cual no sabes cuánto por ciento del original es. Y sin esta proporción no hay datación.
Los cristales de circón no incorporarán plomo, por lo que en el momento de la formación contienen alguna concentración de uranio y nada de plomo. Una vida media más tarde hay números iguales de átomos de uranio y plomo. Dos vidas medias más tarde, la relación plomo:uranio es de 3:1, y así sucesivamente. Por lo tanto, la relación plomo:uranio da el tiempo transcurrido desde que se formó el cristal de circón. Las proporciones para 238 tu: 206 Pb y 235 tu: 207 Pb se puede medir por separado para reducir el error experimental. Esto supone que no se pierde plomo del cristal de circón.

Sí, todo el uranio del Sistema Solar se formó mucho antes del nacimiento de la Tierra. Pero no consideramos ninguna roca de uranio para calcular la edad de la Tierra. Utilizamos minerales de circón (también hay otros minerales estándar).

En el momento de la formación de la Tierra, se formaron minerales de circón. La formación mineral de circón incluye átomos de uranio en la estructura cristalina, pero rechaza el plomo. Es decir, una roca de Zircon comenzó su vida con cero plomo. Pero, debido a la desintegración radiactiva de los átomos de uranio, hoy podemos encontrar algo de plomo en una roca de circón. Como se conoce la vida media del uranio, podemos usar la relación uranio-plomo para calcular la edad de la Tierra.

Supongamos que una roca de circón incluía 1 kg de uranio en el momento de la formación. Después de una vida media, tendría 0,5 kg de uranio y 0,5 kg de plomo. Usando estos datos, puedes calcular la edad de la roca. Pero, puede preguntar: ¿Qué pasa si la roca se rompe en pedazos y encontramos que solo una parte obtiene datos incorrectos?
Esa es una pregunta válida, pero la cuestión es que el circón es una de las rocas más duraderas de la Tierra. Es inmune a cualquier reacción química. Y, la inclusión de uranio ocurre en el nivel de la red cristalina. Es decir, solo necesitamos granos de cristal, no toda la roca.

"Podemos usar la relación uranio-plomo para calcular la edad de la Tierra". Mabe mejor aclarar que esto te da la edad del rock . Luego, combinando métodos estratográficos con la búsqueda de las rocas más antiguas que puedas, puedes poner límites a la edad de la Tierra.

Creo que este artículo debería explicar: Zircon Chronology: The Oldest Material on Earth

El circón es un mineral extremadamente duradero, una vez que se forman los cristales de circón, pueden durar miles de millones de años. Es un proceso químico bien entendido que produce circones, que cristalizan hoy a partir de magmas de la corteza. Los circones son comunes en la tierra, es razonable que los circones más antiguos que encontramos en las rocas terrestres sean un límite inferior en la edad de la corteza terrestre.