El Tamiz

Si no eres parte de la solución eres parte del precipitado

¿Cómo se sabe la edad de las rocas?

Hace ya tiempo que no publicábamos ninguna entrada de Ahora que lo pienso…, la serie en la que se suele responder (mal que bien) a las preguntas que planteáis. En este caso no quiero que el artículo sea demasiado largo, por un lado porque no quiero aburrir y por otro porque debería ser relativamente rápido el dar una respuesta más o menos coherente a la pregunta en cuestión. En este caso trataré de contestar a la duda que kemero expresó en un comentario reciente:

Pedro, sera posible que en alguna de las entradas venideras puedas meter un pequeñísimo párrafo donde tires una idea de como es que se datan las fechas de las rocas? porque lo de los 4600 millones de años te lo creo porque sos vos… =)

De modo que hoy nos dedicaremos a hablar –y no sólo en un pequeñísimo párrafo, porque es interesante, pero tampoco con demasiada extensión– sobre cómo demonios se sabe la edad de las rocas. No puedo evitar, sin embargo, empezar respondiendo con dos palabras antes de entrar en detalle. ¿Cómo se datan las rocas? Al azar. Pero vamos con los detalles que, en este caso, son importantes; además me gusta hablar de esto porque tiene que ver con asuntos de los que ya hemos hablado en el pasado, y disfruto cuando puedo utilizar artículos anteriores como base; me siento como si “construyéramos conocimiento” juntos.

Por si no sabes nada del asunto, empezaré por establecer algunos conceptos básicos; incluso si estás más al tanto de la cuestión, la segunda parte del artículo probablemente te revele cosas que desconocías, y desde luego, si eres un experto en la materia, mis simplificaciones abyectas pueden producir sarpullido parietal, contracciones pleurales y supuración de las meninges. Allá tú si sigues leyendo.

En nuestro recorrido por la tabla periódica en la serie Conoce tus elementos hemos hablado ya de los distintos isótopos de cada elemento (átomos del mismo elemento pero con diferente número de neutrones), y de cómo algunos de ellos son estables y otros inestables. La razón de que esto suceda en unos sí y otros no es compleja y tiene que ver con la mecánica cuántica. Si leíste la entrada del pozo de potencial finito recordarás que una partícula encerrada por un potencial finito, sea del tipo que sea, siempre tiene una probabilidad de escapar de él: es posible determinar muy bien cuál es esa probabilidad utilizando la mecánica cuántica, pero absoluta y totalmente imposible determinar con seguridad cuándo va a escapar la partícula, o si lo va a hacer seguro o no. Y esto, de acuerdo con las interpretaciones más extendidas de la cuántica, no se debe a que nos falten cosas por saber de esa partícula o del sistema en general, sino a la propia naturaleza cuántica y, por tanto, “borrosa”, del Universo.

De igual manera, las partículas que constituyen el núcleo atómico de cualquier átomo tienen una probabilidad determinada, que no es exactamente nula para ningún isótopo de ningún elemento, de escapar de las fuerzas que las mantienen juntas. La probabilidad de que alguna de ellas escape en un momento determinado puede calcularse utilizando la mecánica cuántica, y depende de las condiciones del núcleo (fundamentalmente, el número de protones y neutrones, si nada externo afecta al átomo). En el caso de los isótopos estables –por poner un ejemplo de muchos, el helio-4, formado por dos protones y dos neutrones– esa probabilidad es tan absolutamente ridícula que, a todos los efectos, podemos despreciarla: de ahí que digamos simplemente que el helio-4 es estable. Desde luego, no es absolutamente estable, como nada es absolutamente cierto en cuántica, pero para cualquier aplicación de la vida real esa probabilidad es indistinguible de cero.

Pero otros isótopos son muy, muy inestables: esto no quiere decir que estemos completamente seguros de que algo va a escapar del núcleo, pero sí que la probabilidad para un tiempo determinado es muy parecida a uno. Esto sucede, por poner un ejemplo, con el carbono-8 (que tiene seis protones y dos neutrones). La probabilidad de que ese núcleo deje de serlo en un segundo es, para cualquier efecto práctico, del 100%. Claro está, hay otros isótopos que no son ni tan estables como el helio-4 ni tan inestables como el carbono-8, de modo que es posible (y necesario) medir cuantitativamente este grado de inestabilidad.

Podríamos hacer esto de muchas maneras; por ejemplo, como la probabilidad de que ese núcleo se haya desintegrado en un segundo. Un elemento muy estable tendría una “inestabilidad” del 0%, uno muy inestable la tendría del 100%. Sin embargo lo que suele hacerse es diferente para que la magnitud sea más fácilmente escalable – lo que se hace es medir la inestabilidad mediante una magnitud denominada semivida o período de semidesintegración. Dicho mal y pronto, la semivida es una medida del tiempo que debe pasar para que un núcleo determinado tenga una probabilidad del 50% de haberse desintegrado. Dicho más correcta y técnicamente, es el tiempo que debe pasar para que, si tienes un número determinado de núcleos de ese isótopo, la mitad de ellos se hayan desintegrado. Pero creo que la manera más fácil de ver esto es con un par de ejemplos.

El carbono-8 que he mencionado antes tiene una semivida de unos 2·10-21 segundos. Sí, has leído bien: si, cuando han pasado unos 2·10-21 segundos tiras una moneda y sale cara, el núcleo se habrá desintegrado (y, como he dicho antes, no hay manera humana de saber si sucederá o no hasta que “tires la moneda”); si sale cruz no habrá pasado nada. Pero claro, cuando hayan pasado otros 2·10-21 segundos, tirarás la moneda de nuevo y, si sale cara, el núcleo se habrá desintegrado. No hace falta hacer muchos números para ver que, al cabo de muy poco tiempo, es prácticamente seguro que algo se haya escapado de allí. (Lo que sucede entonces, por cierto, tiene que ver con la fuerza débil y la desintegración beta y no es el objetivo de este artículo explicar eso).

Pero mirémoslo de otro modo: si tienes una cuchara que contiene un billón de átomos de carbono-8, puesto que son tantísimos, la probabilidad tiende a la estadística. Podremos estar bastante seguros entonces de que, cuando hayan pasado 2·10-21 segundos, más o menos la mitad de las monedas habrán salido cara y la otra mitad cruz, de modo que habrá aún medio billón de átomos que sigan estando ahí y otro medio billón que se hayan convertido en otra cosa. Cuando haya transcurrido otra vez la semivida del carbono-8, la mitad del medio billón de átomos que aún “sobrevivían” se habrá desintegrado a su vez, con lo que sólo quedarán 250 000 000 de átomos. Cuando hayan pasado un total de 6·10-21 segundos sólo quedará la mitad de esos 250 000 000, etc. Como puedes ver, en muy poco tiempo quedarán muy, muy pocos átomos de carbono-8 (de hecho, el número de átomos que quedan sigue una función exponencial negativa). Y ésa es la razón de que probablemente nunca hayas estado en contacto con carbono-8.

Naturalmente, otros isótopos no son tan absurdamente inestables como el carbono-8. Su “hermano mayor”, el carbono-14, tiene una semivida de unos 5700 años. Eso ya es otra cosa y significa, querido lector, que tienes carbono-14 en tu cuerpo ahora mismo, aunque no sea mucho. Si te fijas en un número determinado de átomos de carbono-14, éstos irán desintegrándose aleatoriamente con bastante lentitud (a un ritmo de más o menos 14 desintegraciones por minuto por cada gramo de carbono) y, con bastante probabilidad, cuando hayan pasado 5700 años, si tienes paciencia, observarás que quedan la mitad de los átomos originales. Esto también significa, desde luego, que debe necesariamente haber fuentes de carbono-14 en alguna parte relativamente cerca de ti, porque si no no tendrías carbono-14 en tu cuerpo, ya que la Tierra y sus elementos tienen bastante más de 5700 años. Ese algo, en este caso, son los rayos cósmicos que inciden sobre la atmósfera… pero eso es otra historia, y tendrá que esperar a otra ocasión.

Esto significa también, y estoy convencido de que incluso si no sabías nada de esto antes de leer este artículo ya te estás oliendo a dónde vamos a parar, que es posible saber cuánto tiempo ha pasado desde que se creó una cantidad determinada de cualquiera de estos isótopos simplemente mirando cuántos quedan. Por poner un ejemplo muy sencillo (y muy simplificado, así que no busques detalles pejigueros, por favor): supongamos que el kemerio-10 se desintegra y convierte en kemerio-8, su isótopo estable, con una semivida de 1 año. Si ves un bloque de 4 kilos que contenía originalmente kemerio-10 puro y ahora sólo queda 1 kilo de kemerio-10 y los otros 3 kilos son de kemerio-8, es bastante probable que hayan pasado dos años desde que se creó ese bloque: el primer año se desintegró la mitad del kemerio-10 y quedaron 2 kg, y el segundo año la mitad del que quedaba y sólo 1 kilo de kemerio-10 ha “sobrevivido”.

De hecho, con las matemáticas adecuadas, no sólo podrías calcular bien el tiempo que ha pasado desde la creación del bloque, sino incluso el margen de error que tienes y la probabilidad de que estés en lo cierto dentro de ese margen. Pero espero que el ejemplo ultra-sencillo haya dejado claro cómo podrías estimar la edad del bloque sin pensar demasiado. Ahora bien, ¿cómo funciona esto en el caso de las rocas? Aquí entramos en detalles y la cosa se complica ligeramente.

El sistema más empleado para datar rocas es el denominado de uranio-plomo, aunque hay otros diferentes. En este caso se emplean dos isótopos del uranio, el uranio-238 y el uranio-235; ambos, como todos los isótopos del uranio, son inestables. De hecho, ambos se desintegran en otros isótopos inestables que a su vez se desintegran en otras cosas, generando auténticas cadenas de desintegración, que acaban produciendo finalmente isótopos estables: el uranio-238 se acaba convirtiendo en plomo-206, y el uranio-235 acaba su “cadena” como plomo-207. La semivida completa de cada cadena (el tiempo que hace falta para que la mitad del uranio-238 sea ya plomo-206, por ejemplo) es de 4470 millones de años para el uranio-238 y 704 millones de años para el uranio-235. De ahí que casi todo el uranio en la naturaleza sea uranio-238, y cuando queremos fabricar armas horrendas tengamos que enriquecerlo, es decir, aumentar la proporción de uranio-235.

Uranio enriquecido

Uranio enriquecido, con un porcentaje de uranio-235 del 90%.

Espero que te des cuenta de lo enorme de estas vidas medias: son elementos inestables, pero no tanto. Por ejemplo, ¡la semivida del uranio-238 es parecida al tiempo que ha existido la Tierra! Eso quiere decir que, del uranio-238 que había en nuestro planeta cuando se formó, sólo aproximadamente la mitad se ha convertido en plomo-206. De ahí que sean normalmente estos isótopos, y no otros, los que se utilizan para medir la edad de las rocas; y de ahí que, por ejemplo, el carbono-14 (cuya semivida es de unos cuantos milenios) sea el que se usa para datar ropas encontradas en tumbas de unos miles de años de antigüedad.

Cadena de desintegración del uranio

Cadena de desintegración del uranio-238 hasta el plomo-206.

Además, este método de datación es muy útil porque, al utilizar dos cadenas diferentes con edades distintas, puede tenerse una precisión mucho mayor: no dependemos sólo de una estimación, sino de dos diferentes, y podemos entonces estar mucho más seguros de los resultados y reducirlos a un rango de fechas más pequeño – luego veremos cómo se logra esto. Pero para entender bien este asunto hace falta todavía resolver dos pegas que tal vez ya te hayas planteado: primero, ¿quiere esto decir que sólo puede medirse la edad de rocas de uranio? y segundo, ¿no mediríamos así el tiempo que ha pasado, no desde que se formó la roca, sino desde que el uranio fue producido en la estrella que lo creó a través de una reacción nuclear?

Respecto a la primera pregunta, evidentemente este método sólo sirve para rocas que contienen uranio… pero te sorprendería saber cuántas hay. La cuestión es que, como puede que sepas, en la estructura de las rocas algunos elementos pueden tomar el lugar de otros en proporciones muy pequeñas, y el uranio lo hace en muchos casos. El más útil para el propósito que nos ocupa hoy es el mineral denominado zircón, que en su mayor parte es silicato de zirconio (ZrSiO4). Lo interesante del zircón es que tanto el silicio como el zirconio pueden ser sustituidos por átomos de otros elementos, en una proporción en general pequeña, cuando se forma la roca. Por ejemplo, en la estructura cristalina del zircón puede haber átomos de hafnio que ocupan el lugar donde debería haber algunos átomos de zirconio; también pueden estar “infiltrados” átomos de torio… o de uranio. Claro, no vale cualquier elemento: ha de ser uno con las características precisas para que el cristal sea estable.

Zircón

Zircón. Crédito: Eurico Zimbres / Tom Epaminondas. Publicado bajo licencia Creative Commons Attribution Sharealike 2.0 Brazil.

El zircón es ideal porque, por un lado, es muy común (tanto en la Tierra como, por ejemplo, en Marte) y, por otro, la cantidad de uranio en él, aunque pequeña, es suficiente para un análisis estadístico como el que he descrito antes. Además, la estructura cristalina del zircón tiene otra propiedad más sin la que esto no tendría sentido, y que contesta a la segunda pregunta que he planteado antes: ¿cómo es que así medimos la edad desde que se formó la roca, y no la edad desde que se crearon los elementos que la forman en una estrella?

Las características del zircón son, una vez más, la clave de esto. Como he dicho antes, el uranio es uno de los elementos con las propiedades necesarias para “hacerse pasar por zirconio” en el cristal, de modo que éste sea estable… pero el plomo no lo es. El plomo no encaja ni en broma en la estructura cristalina del zircón, y nunca podría formar parte de ella por sí mismo. De modo que imagina estas dos situaciones:

Primera: la roca fundida a enorme temperatura contiene zirconio, uranio y plomo. Según pasa el tiempo, parte del uranio se va convirtiendo en plomo de acuerdo con la ley estadística que hemos explicado antes. En un momento dado la temperatura va descendiendo y la roca cristaliza, formando zircón: en el cristal habrá zirconio y uranio, pero absolutamente nada de plomo.

Segunda: la roca del caso anterior, ya fría y sólida, sufre el paso de unos cuantos millones de años. El uranio, por supuesto, sigue poco a poco desintegrándose y va apareciendo plomo. Plomo que “no debería estar ahí” de acuerdo con la formación del cristal, pero que no puede salir, puesto que la roca está fría y la estructura del cristal está ya formada y es rígida. El plomo no hubiera logrado entrar a formar parte de la estructura cristalina según ésta se iba creando, pero una vez ya creada, las posiciones del uranio van siendo ocupadas por átomos de plomo procedentes de la cadena de desintegración. De modo que esta roca tiene ahora plomo: si ha pasado mucho tiempo, casi no habrá uranio y sí mucho plomo en su lugar.

Estructura cristalina del zircón

Estructura cristalina del zircón. Crédito: NIMSoffice. Publicado bajo licencia Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0.

De ese modo, cuando medimos la proporción de uranio y plomo de una roca de zircón, estamos absolutamente seguros de que todos y cada uno de los átomos de plomo que hay son el resultado de la desintegración del uranio, porque esos átomos jamás hubieran podido tomar esas posiciones cuando se formó el cristal. Y el número de átomos de plomo respecto a los de uranio nos indica la edad de la roca, no desde que una estrella formó los elementos, sino desde el momento en el que se formó el cristal.

El zircón mantiene su estructura cristalina y no “escupe” los átomos de plomo hasta que se reblandece a una temperatura de unos 900 ºC, con lo que la datación radiométrica nos indica cuánto tiempo ha pasado desde la última vez que esa roca estuvo a 900 ºC. Esto puede parecer un problema, porque si la roca se ha “recalentado” tras formarse las cantidades se habrán modificado, y parte del plomo se habrá “escapado”, pero no es un problema serio. La razón es que, como he dicho antes, no se utiliza una única curva de desintegración para realizar el proceso sino dos, con lo que incluso si el zircón ha perdido parte del plomo por haberse calentado de nuevo, es posible saber la edad original y el momento en el que se produjo ese segundo calentamiento, si lo hubo.

Para conseguir esto se toman diversas muestras, que probablemente tienen distintos niveles de “pérdida de plomo” dependiendo de la temperatura a la que hayan llegado a estar, y se dibujan dos gráficas: una para la cadena de uranio-235 y otra para la de uranio-238. Claro está, si la roca se formó en un momento dado al enfriarse y nunca jamás ha vuelto a sobrepasar los 900 ºC, las dos gráficas sólo producirán una edad común y no hay más que hablar. Si no es así, hay una discordancia entre ellas, pero es posible encontrar dos puntos en los que las dos gráficas se encuentran al superponerlas en lo que se denomina un diagrama de concordia.

Diagrama de concordia U-Pb

Diagrama de concordia elaborado a partir de muestras de zircón de Zimbabwe. Imagen de dominio público.

Estos dos puntos de corte se corresponden con dos edades diferentes: el más antiguo indica el momento en el que se formó originalmente el cristal (en el diagrama de arriba, 2600 millones de años), y el más moderno el momento en el que la roca se calentó y perdió parte del plomo formado a lo largo del tiempo (en el diagrama de arriba, 400 millones de años). De esta manera no sólo podemos saber cuándo se formó realmente la roca, sino también cuándo volvió a calentarse otra vez, algo que puede resultar muy informativo en algunos casos.

Desde luego, el uranio-plomo no es el único método de datación radiométrica, puesto que hay otras muchas cadenas de desintegración que se emplean dependiendo de la composición de la roca y del rango de tiempos que se quiera estudiar: se utilizan el rubidio-estroncio, potasio-argón, uranio-torio…, pero el uranio-plomo es el método más común de todos.

Pero, como digo, todo esto sucede como todo en la cuántica: de manera aleatoria. Con lo que sigo manteniendo mi respuesta corta: las rocas se datan al azar. A veces no hay nada más seguro que eso…

Para saber más:

Ahora que lo pienso..., Ciencia, Geofísica

44 comentarios

De: meneame.net
2009-04-22 16:40:11

¿Cómo se sabe la edad de las rocas?...

[c&p]Hoy nos dedicaremos a hablar –y no sólo en un pequeñísimo párrafo, porque es interesante, pero tampoco con demasiada extensión– sobre cómo demonios se sabe la edad de las rocas. No puedo evitar, sin embargo, empezar respondiendo con dos palabr...


De: Facu
2009-04-22 18:28:18

w0w! mas claro tirale agua! muy bueno...


De: palmerito
2009-04-22 20:40:59

Muy pero que muy bueno. Pero me pasa una cosa. Soy como los niños que tras cada respuesta preguntan el por qué de la respuesta anterior.
Así que ahí va:
Si en el zircón, unos pocos átomos son de Uranio y otros pocos son de Plomo, forzosamente tienen que ser muy muy pocos en los dos casos.
¿Hay métodos físicos o químicos tan refinados que son capaces de extraer esas trazas y medir su masa de forma tan extremadamente precisa que sirve para hallar la proporción de ambos?


De: Pedro
2009-04-22 20:52:10

palmerito, son pocos átomos de uranio y plomo en comparación con los de zirconio, pero muchos de forma absoluta en una muestra macroscópica de roca. Son, desde luego, suficientes para ser detectados y "contados" utilizando, por ejemplo, la espectroscopía.


De: kemero
2009-04-22 22:37:26

IM-PRE-SIO-NAN-TE! Pedro, te luciste con este artículo.
Encima tuviste la consideración de ponerle mi nombre a un elemento de la tabla periódica! Me siento como Enrico Fermi, no se que decir... "bueno, quiero compartir esto con mi familia que siempre me apoyo, con mis amigos y con todos los que siempre confiaron en mi..." =)

En cuanto al artículo... te voy a decir lo mismo que le dijo Tom Cruise a Jack Nicholson en Código de Honor...

"Cristalino".


De: Cristóbal Camarero
2009-04-22 22:50:37

Dices que el plomo no puede suplantar al zirconio, pero podría haber algún otro isótopo de la cadena que puedise suplantarlo. ¿Quizás el 234U? Porque entonces no sabríamos si el 206Pb resultante proviene de 238U o 234U.


De: Rober
2009-04-22 23:03:19

Ya me parecía a mí que esto de datar las cosas tenía que ser pelín más complicado de lo que parece a simple vista.

Dices que el carbono-14 se usa para datar cosas más recientes, por su menor vida media. Y que el carbono-14 se forma contínuamente por acción de los rayos cósmicos: ¿sabemos si el efecto de estos rayos es lo suficientemente estable como para no estropear los cálculos? ¿o es quizá ese desconocimiento lo que impide "alargar" el método del carbono-14 para dataciones muy antiguas -aparte de su "pequeña" vida media-?

Me parece haber leído que la datación por carbono-14 no está exenta de algunas polémicas. Quizá sea por algo relacionado con eso.

Qué interesante, el artículo en cualquier caso.

P.D.: ¿habrá algún isótopo con la vida media suficiente como para datar la edad de Marujita Díaz o de Sara Montiel? ;)


De: gutiérrez
2009-04-22 23:53:14

"...las rocas metamórficas genéricamente denominadas cornubianitas gutiérrez que le veo..." Ja ja ja ja, es que este anuncio era la pera, me meaba de la risa cuando lo veía :D


De: Claudia
2009-04-23 05:38:00

Sos un genio! Espectacular la explicación! Si algún día venís a la Argentina, te espero en mi colegio para que les des una charla a mis alumnos!


De: Kenrae
2009-04-23 07:56:13

Genial. Tenía algunos conocimientos (muy) básicos, pero desde luego he aprendido mucho leyendo esta entrada.


De: Rudy Spillman
2009-04-23 10:03:01

Pedro, me he interesado desde siempre en el tema del carbono 14 y similares, en especial y en virtud de haberse descubierto hace tiempo ya para saber la edad, pero tenía entendido que era sólo en relación a los fósiles. Debo reconocer que este artículo me ha dejado con una profunda sensación de ignorante. Pero esto no es malo pues estimula a continuar aprendiendo. Además redactas de una manera amena y profesional. Saludos.


De: miguel
2009-04-23 10:07:35

Después de seguir este blog durante mucho tiempo, creo tengo la "obligación moral" como dicen los políticos, de felicitarte por el fantástico trabajo de divulgación que estás haciendo. Buenísimo, de verdad.


De: Battosay
2009-04-23 10:10:18

La verdad es que siempre me había quedado con que las rocas se databan usando isótopos inestables, pero nunca había pasado de ahí. El artículo, la verdad, es que ha sido muy clarificador, no me espera un método tan "sencillo".

Ahora viene la pregunta, yo sigo sin comprender del todo por qué estamos datando la edad del pedrusco y no la del elemento en cuestión . Me explico, como ha dicho Pedro en el artículo es incuestionable que en el momento que se formó la roca, el uranio debía ser uranio y no plomo por narices. Sin embargo, según lo veo yo, sin el uranio es lo suficientemente viejo, tendrá más posibilidades de desintegrarse en plomo a los cinco minutos que si el uranio es más joven.

Pongo un ejemplo, que se ve más claro, por si no me he explicado bien. Pongamos dos pedruscos que se forman en el mismo momento, pero en lugares diferentes. En la primera roca hay uranio "viejo" y en el la segunda uranio "joven". Entonces, digo yo, que es más probable que pasados tropocientos millones de años, es más probable que en la primera roca haya mucho más plomo que en la segunda, ¿no?

Se me ocurre una posible respuesta, pero tampoco es que esté muy seguro, y es que el uranio que hay en la Tierra, tiene todo la misma edad, por lo que es absurdo considerar este efecto.

Si es así, sugiero incluirlo en el artículo, porque, por lo menos a mí, no me queda muy claro.


De: mikel
2009-04-23 10:32:04

¿y un creacionista qué opinión tendría de este artículo?


De: Cnidus
2009-04-23 11:15:14

Yo tengo otra pregunta... Puede que sea un poco tonta pero bueno, ahí vamos:

¿Y cómo se mide la vida media?

Porque está claro que vidas medias de miles o millones de años, en la práctica, son cuanto menos difíciles de medir. Supongo que se calcularán midiendo el porcentaje de conversión de un elemento en otro y extrapolaran los cálculos para la vida media... Pero aun así, es que es algo que no tengo del todo claro y me gustaría conocer el protocolo :)

mikel ¿y un creacionista qué opinión tendría de este artículo?

Algunos dicen literalmente que: "Un dato final: si usted somete una misma prueba a tres técnicas de datación distintas: C14, Uranio 238, o Torio 232, estas darán resultados que variarán entre sí miles de millones de años. ¿Cómo saber cuál es la cierta? Que sigan tirando piedras; un día de estos se les romperá el tejado." ;)


De: Karlo
2009-04-23 11:32:55

Battosay, los núcleos no tienen memoria, para ellos cada momento es como si fuera el primero. Un núcleos que ha vivido mil millones de años tiene la misma probabilidad de durar un año que uno que acabe de aparecer.

Por cierto, Pedro, chapeau. Más o menos sabía cual era el principio de esto, pero todo el final del artículo ha sido nuevo para mi. Qué arte explicando :p ya me hubiera gustado tenerte de profesor.


De: leitzaran
2009-04-23 14:34:48

En el caso de las rocas sedimentarias pienso que este método nos daría la edad de la roca original, es decir, aquella que fue erosionada y de cuyas arenas se formó la actual roca sedimentaria. Por lo tanto este método no serviría para datar esta segunda roca (es decir, la actual, la que sí queremos datar).

¿Me equivoco?

Magistral artículo: muy claro.


De: Pedro
2009-04-23 16:43:41

Respuestas "ametralladora":

Cristóbal,

Dices que el plomo no puede suplantar al zirconio, pero podría haber algún otro isótopo de la cadena que puedise suplantarlo. ¿Quizás el 234U? Porque entonces no sabríamos si el 206Pb resultante proviene de 238U o 234U.

Pues la verdad es que no sé qué otros pueden suplantarlo en una cantidad que pueda afectar de manera sensible al cálculo; estoy seguro de que, o bien su proporción es minúscula, o bien se incluyen en los cálculos correspondientes basándose en la proporción inicial de 234U y 238U.

Rober,

Dices que el carbono-14 se usa para datar cosas más recientes, por su menor vida media. Y que el carbono-14 se forma contínuamente por acción de los rayos cósmicos: ¿sabemos si el efecto de estos rayos es lo suficientemente estable como para no estropear los cálculos? ¿o es quizá ese desconocimiento lo que impide “alargar” el método del carbono-14 para dataciones muy antiguas -aparte de su “pequeña” vida media-?

El flujo de rayos cósmicos es muy aproximadamente constante a largo plazo, con lo que no es un problema serio para la datación con carbono-14.

Battosay,

Sin embargo, según lo veo yo, sin el uranio es lo suficientemente viejo, tendrá más posibilidades de desintegrarse en plomo a los cinco minutos que si el uranio es más joven.

No: como bien ha respondido Karlo, esto no es así. Como digo en el artículo, la probabilidad de desintegración tras un período de tiempo igual a la vida media (sea el primero, el segundo o tras diez mil "vidas medias" de ese átomo concreto) es del 50%. El átomo no lleva cuenta alguna de su "edad".

mikel,

¿y un creacionista qué opinión tendría de este artículo?

Pues no lo sé, habría que preguntárselo a él; ¿hay algún creacionista en la sala? :) Me imagino que dependerá de lo que crea: si es partidario de una "Tierra joven", supongo que pensaría que, o bien nuestros sistemas de datación son erróneos, o bien que las proporciones de los isótopos han sido puestas ahí "a propósito" por el creador con lo que no demuestran nada de un pasado remoto. Un creacionista partidario de una "Tierra antigua" creo que tiene creencias compatibles con este artículo, con lo que no creo que le pareciese mal.

Cnidus,

¿Y cómo se mide la vida media?

Es muy fácil cuando se tiene un número grande de átomos, y no hace falta esperar a que pase la vida media ni mucho menos: si tienes N1 átomos y al cabo de una hora tienes N2 < N1, una sencilla ecuación exponencial te dice la vida media sin tener que calcular demasiado. Claro, cuanto mayor sea la vida media, mayor debe ser la muestra inicial o el tiempo transcurrido para obtener un resultado significativo, porque si no N2 = N1 y no consigues nada. Pero con unos cuantos billones de átomos, aunque la vida media sea enorme seguro que unos cuantos se desintegran, por ejemplo, en un día.

leitzaran,

En el caso de las rocas sedimentarias pienso que este método nos daría la edad de la roca original, es decir, aquella que fue erosionada y de cuyas arenas se formó la actual roca sedimentaria. Por lo tanto este método no serviría para datar esta segunda roca (es decir, la actual, la que sí queremos datar).

Efectivamente, no mediante datación radiométrica salvo que haya algo que yo no sé (no soy geólogo), ya que la temperatura ha estado por debajo del límite durante mucho tiempo antes de que se forme la roca sedimentaria.

@ todos,

Me alegro de que lo hayáis disfrutado tanto, temía que fuera un poco "ladrillo". ¡Gracias por los comentarios! :)


De: Cinquetto
2009-04-23 19:12:24

"y desde luego, si eres un experto en la materia, mis simplificaciones abyectas pueden producir sarpullido parietal, contracciones pleurales y supuración de las meninges. Allá tú si sigues leyendo."

Mira que te pones asquerosito a veces; un 'te jodes y bailas' también hubiera valido. :D

Saludos y gracias


De: Brigos
2009-04-23 22:15:59

Justo encima de la última gráfica dices:
la cadena uranio-235 y otra para la cadena-238.
Será cadena de Uranio-238, ¿no?


De: Brigo
2009-04-23 22:16:49

La última s de mi nick ha sido un error, estoy con el portátil ...


De: Pedro
2009-04-24 06:30:03

Brigo, sí, corregido, gracias :)


De: Naeros
2009-04-24 08:58:11

Genial para variar.
Por cierto, me ha encantado el detalle de "… pero eso es otra historia, y tendrá que esperar a otra ocasión." :D

En cuanto a la polémica de la datación del carbono, creo que leí algo en Una breve historia de casi todo y creo recordar que tenía que ver con que hubo algunas dataciones hechas con bastantes márgenes de error en fósiles muy antiguos...


De: Battosay
2009-04-24 09:00:06

Gracias a Pedro y a Karlo por la respuesta. La verdad es que es un conceptio antiintuitivo de narices, que nunca he conseguido asimilar del todo. Pues entonces comprendido el tema.

Gracias de nuevo.


De: Cnidus
2009-04-24 20:32:18

Gracias por la respuesta :)


De: Apoxia
2009-04-25 03:46:03

Nunca estudie esto en geologia... pero bueno dudo que mi profesora estuviera muy puesta en cuantica!

Cada vez estoy mas de acuerdo con la universidad utopica que comentaba Thomas, en la que se estudiara de todo.


De: spfb
2009-04-25 13:59:50

Tu definición de vida media no es correcta, la definición que proporcionas es la del período de semidesintegración, que, por otro lado, es la que se usa en los cálculos.

Salud


De: Pedro
2009-04-25 14:42:56

spfb, tienes toda la razón (y no es la primera vez que me pasa, ni seguro que será la última), está corregido, ¡gracias! :)


De: Naeros
2009-04-25 21:18:13

spfb, Pedro, ahora os falta explicar la diferencia entre vida media y período de semidesintegración :)


De: Pedro
2009-04-25 21:39:12

Naeros, uno de ellos es el tiempo hasta que 1/2 de los átomos iniciales se han desintegrado (la semivida que aparece en el artículo), el otro es el tiempo hasta que 1/e de los átomos iniciales se han desintegrado (la vida media), que coincide con el tiempo medio que un átomo permanece sin desintegrarse. La elección de los nombres siempre me ha parecido desafortunada, porque hace que algunos pazguatos levemente disléxicos los cambiemos fácilmente de sitio. En cualquier caso, ambos difieren en un factor de ln2, con lo que los órdenes de magnitud son los mismos para ambos.

(En mi descargo, aunque no excuse mi error, he de decir que estudié esto por primera vez en inglés, y tenemos la mala fortuna de que "media" en español puede significar "promedio" o "la mitad", y en mi cabeza muy a menudo traduzco "half-life" como "vida media", en vez de "media vida" (semivida)... de ahí que me cueste mucho, y creo que siempre me costará, no meter la pata en esto y cambiarlas de sitio).

Enlaces al canto: http://es.wikipedia.org/wiki/Vida_media y http://es.wikipedia.org/wiki/Periodo_de_semidesintegraci%C3%B3n


De: Ernesto
2009-04-27 16:35:23

Que buen artículo. Recuerdo que esto me lo enseñaron en la carrera de biología, en la materia de Geobiología. Los métodos radiométricos... Recuerdo que estaba tan intrigado por saber como demonios ocurría esta fantástica danza alquímica-cuántica de forma tan natural y casual. El profesor no creo que haya leído nada de cuántica puesto que no me explicó nada a niveles cuánticos, y por esa razón recuerdo bien, empecé a buscar páginas de cuantica y de esa manera, en una de esas estaba El Tamiz.

Solo una pequeña anécdota para demostrar como todo el conocimiento ayuda y complementa a todas las ciencias por igual, en mi caso, de la biología a la física y viceversa.


De: Cinquetto
2009-04-30 18:28:51

Pedro, ahora que hablas de vida media y semivida, no quiero perder la ocasión de preguntarte si conoces la saga de videojuegos Half-Life y que comentaras, según el contexto (http://es.wikipedia.org/wiki/Half-Life), cuál es el término más apropiado en castellano.

Saludos


De: Pedro
2009-04-30 19:29:31

Cinquetto, la verdad es que, aunque conozco la serie de juegos de nombre, nunca he jugado. Sin embargo, half-life significa semivida (vida media es mean lifetime), así que ése es el término que yo hubiera empleado. Y lo hubiera hecho, porque me revienta cuando dejan las cosas en inglés -- o peor aún, cuando se usan términos en inglés sin saber usarlos hablando en español sólo para sonar guay.


De: Joe
2009-08-18 14:25:55

Si tenemos un solo átomo de Uranio 238 ¿Cuanto tiempo tarda en convertirse en Plomo?


De: luigio
2009-11-30 06:17:55

Excelente Articulo ! - Siempre pencé que la FISICA sería la Madre de todas las Ciencias; Pues de ahí partiría "todo" -"la base del conocimiento". Pero ... no es en este caso LA CIENCIA demasiado soberbia ? ... Como es posible Contar particulas que aún no podemos vér ni siquiera indirectamente con seguridad, "acaso particulas simplemente Teoricas"- como lo son los Atomos, Etc. ...Es que es solo Matematicas e imaginación entonces lo que cuenta. Sí que que fascinó este articulo, porque pense siempre que la Ciencia tendría la rspuesta "Inobjetable", y ahora véo claramente que no es así, créo que el metodo falla Pero tú no eres el culpable Pedro; es la Ciencia. Y sea como sea tu la haces mas asequible. Saludos.


De: Pedro
2009-11-30 07:10:12

luigio,

“acaso particulas simplemente Teoricas”- como lo son los Atomos, Etc. …Es que es solo Matematicas e imaginación

Los átomos no son teóricos, los hemos visto. Creo que tenías una idea errónea de lo que era la ciencia, y te decepciona la realidad, pero también creo que debes leer más después de este artículo y darle tiempo al tiempo para entender la ciencia. Si crees que es sólo matemáticas e imaginación, estás equivocado. Mira: 2+2 = 4, hay 4 elefantes rojos en mi habitación. ¿Acabo de hacer ciencia? ;)

pense siempre que la Ciencia tendría la rspuesta “Inobjetable”, y ahora véo claramente que no es así, créo que el metodo falla

La ciencia, por definición, nunca da una respuesta inobjetable, ¡afortunadamente! Su intención no es ser infalible. El método fallaría, precisamente, si pretendiese dar respuestas incuestionables... entonces dejaría de ser ciencia para ser otra cosa.


De: Cinquetto
2010-02-17 19:38:25

Qué ingrato soy; Pedro, muy amable por tu respuesta.

La duda surgió porque yo lo tenía entendido como 'vida media' -veo que no es así- y además existe una web llamada MediaVida que trata sobre el videojuego de la que siempre he tenido sospecha que era una traducción un poco chopped.
Saludos


De: Venger
2011-12-01 17:29:37

Hola Pedro, creo que cuando pones "una cuchara que contiene un billón de átomos de carbono-8" y luego dices que la mitad de la mitad son 250.000.000, estás confundiendo el billón anglosajón (billion = 1.000.000.000) con el billón español (billón = 1.000.000.000.000)

Y por distinguirme un poco del resto de comentarios, yo te felicito también por el magnífico uso del castellano que haces


De: Benjamin
2011-12-12 01:03:03

Hola no si este blog siga abierto esta muy interesante este articulo porque ahora comprendo un poco mas.. pero me surgen algunas preguntas.. por ejemplo el articulo menciona que el uranio debio haber sido formado por reacciones nucleares en estrellas.. Como podriamos saber los materiales originales con que la tierra fue formada?


De: Sergio B
2011-12-12 11:40:01

@Benjamin Yo creo que se podria saber apartir de los materiales actuales, siempre que introduzcamos un valor de tiempo en el que se creo la tierra, que no es muy obvio. Es un problema complementario, obviamente no todo el plomo de la tierra viene del uranio, pero si sabemos la cantidad de uranio de la tierra, podemos calcular el que habia originalmente y cuanto del plomo que hay viene del uranio. No lo se, pero podria haber una molecula mas grande que se desintegrase para formar uranio, por lo que no todo el uranio seria igual de "viejo", por lo que el calculo del plomo creado apartir del uranio no seria tan sencillo. Seria cuestion de ir partiendo de las mas grandes y asi tendriamos de cada elemento pues unas cantidades con distintas fechas, par apoder calcular sus caminos de descomposicion. Seria complicado pero creo que posible, lo que no se es si sabemos en detalle la composicion del planeta como para tanto.


De: jose karlos
2012-07-10 09:02:07

bueno! pues muy claro! pero ahora una duda?? una persona promedio sin herramientas podria datar la edad de una roca? sin herramientas? solamente con el solo hecho de saber que tipo de roca es?? ya que tengo por entendido que hay rocas que se forman muy rapido como la roca volcanica pero hay algunas que tardan mucho en formarse??

tengo esta duda ya que yo tengo una huella humana en una roca fosilizado pero quisiera yo intentar medir su edad ya que estoy pensando en quedarme con ella ya que si esta confirmado que es real! y soy un amante de la arqueologia! pero quisiera intentar ver cual es la magnitud de mi hallazgo?? si alguien me puede ayudar se lo agradecere mucho a mi correo k_rlos31@yahoo.es si me lo piden puedo enviar fotografias tambien


De: citlalli infante tri
2012-09-26 02:59:06

esmuy larga la
informacion
porfa cortenla mi mama me
hizo escribirla toda tarde
una semana en
con todo i dibujos fue una semana muy
dura casi no dormi ny de de
de descanso-poooooooooooooooooookkkkkkkkkkkkkkkkkkke
ami


De: citlalli infante tri
2012-09-26 03:03:52

ha como austedes no les toco esta
mama es un caos
total mimama
me hizoz escribir toda la hoja
de informacion jajajajajajajaja
mucha risa bengan a vivir aca
les doy mi cel..26-41-04-09
mas bien es el de mi casa


De: maria de los angeles
2013-08-29 23:53:24

esto es muy bobo no tienen oficio pendejos


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