Datación de La Tierra a partir de la descomposición del Uranio en Plomo

[javieriaquinta]

Hola.

 

En el capítulo 7 de Cosmos (10 minutos desde el inicio hasta 4 minutos después), literalmente, dicen que midiendo la cantidad de plomo que hay en un asteroide (o muestra de meteorito, al alcance nuestro) respecto de la cantidad de uranio, pueden saber el tiempo que transcurrió desde la formación del meteorito (antes que cayera, obvio). Siendo el meteorito una muestra inmaculada del origen del sistema solar respecto de los cambios que cualquier elemento pudo tener en La Tierra.

 

Hasta ahí, todo bien. Les creo porque no tengo el conocimiento para rebatir ese aspecto.

 

Pero, cuando hacen una analogía entre la edad de La Tierra, basándose en el cálculo de la edad de ese meteorito (que toman al azar), me surge una duda...

 

¿Los elementos del meteorito no se formaron en una supernova? (Uranio hasta plomo)... entonces... en lugar de calcular la edad del planeta Tierra ¿no estarían calculando el momento de la supernova hasta nuestros días? Eso si es que fue una sola quien nos suministró los elementos más pesados del sistema solar.

 

Seguro se me está escapando algo, pero con lo que tiran en la serie, no lo deduzco. O es una cuestión de semántica, y toman la edad de la Tierra antes que sea una esfera siquiera. Y en todo caso, pudo haber más de una supernova y vaya a saber uno cuánto tiempo antes, y justo tomaron una muestra que data 4.5 millones de años.

 

Saludos

 

 

 

 

[torteval]

Hola Javier, fíjate a partir de la segunda parte de la nota que habla del mineral circón.

https://cienciadesofa.com/2015/04/como-datamos-las-cosas-carbono-14-y-otros.html

[javieriaquinta]

hace 3 minutos, torteval dijo:

Hola Javier, fíjate a partir de la segunda parte de la nota que habla del mineral circón.

https://cienciadesofa.com/2015/04/como-datamos-las-cosas-carbono-14-y-otros.html

sisi... pero ¿y la primera parte? Todo se refiere a la contabilización del plomo para averiguar la edad de la Tierra. Me refiero a eso.

 

Saludos

[torteval]

Cuando habla del mineral circón, que se formó cuando la temperatura en el sistema solar bajó lo suficiente, su estructura solo contiene uranio, no plomo, el uranio se comienza a convertir en plomo ya formado el cristal, de ahí la datación. Habla de un diferencia de la datación de los cristales formados en tierra con los de los asteroides, ya que los cristales de la tierra se formaron luego de que esté se enfriara, los contenidos en los meteoritos se enfriaron un tiempo antes. El porque se usa ese método es porque la mitad del uranio se convierte en plomo después de 4.468 millones de años, o sea tenés un reloj de 9 mil millones de años. Otros elementos deben tener un ciclo mucho menor y no deben ser útiles.

Editado 15 de Enero del 2021 por torteval

[torteval]

Que conste que lo mío es solo compresión de texto, no tengo conocimientos específicos al respecto.

[javieriaquinta]

hace 13 minutos, torteval dijo:

Cuando habla del mineral circón, que se formó cuando la temperatura en el sistema solar bajó lo suficiente, su estructura solo contiene uranio, no plomo, el uranio se comienza a convertir en plomo ya formado el cristal, de ahí la datación. Habla de un diferencia de la datación de los cristales formados en tierra con los de los asteroides, ya que los cristales de la tierra se formaron luego de que esté se enfriara, los contenidos en los meteoritos se enfriaron un tiempo antes. El porque se usa ese método es porque la mitad del uranio se convierte en plomo después de 4.468 millones de años, o sea tenés un reloj de 9 mil millones de años. Otros elementos deben tener un ciclo mucho menor y no deben ser útiles.

Si si, en el mismo capítulo habla de circonio, y dice, textual... "...averigua cómo medir ese plomo [hablando de lo que se encuentra en el circonio], y sabrás cómo hacerlo para un meteoríto"... la misma referencia a la explicación que dan al borde del crater Barringer.

Y como siempre hablamos de Uranio, que sin dudas se genera en una supernova, ¿qué estamos midiendo y desde cuándo?

 

Que quede claro, no intento encontrar un método para medir la edad de la tierra, sino entender el que plantean en Cosmos.

 

Saludos

[torteval]

hace 6 minutos, javieriaquinta dijo:

Si si, en el mismo capítulo habla de circonio, y dice, textual... "...averigua cómo medir ese plomo [hablando de lo que se encuentra en el circonio], y sabrás cómo hacerlo para un meteoríto"... la misma referencia a la explicación que dan al borde del crater Barringer.

Y como siempre hablamos de Uranio, que sin dudas se genera en una supernova, ¿qué estamos midiendo y desde cuándo?

 

Que quede claro, no intento encontrar un método para medir la edad de la tierra, sino entender el que plantean en Cosmos.

 

Saludos

El tema es que circonio no se forma con uranio degradado en plomo, siempre es con 100 % uranio, así que no importa cuando salió de la supernova, el que se degradó en plomo desde su formación en una supernova, ya no formará parte del cristal. El reloj arranca cuando se forma el cristal.

[javieriaquinta]

hace 2 minutos, torteval dijo:

El tema es que circonio no se forma con uranio degradado en plomo, siempre es con 100 % uranio, así que no importa cuando salió de la supernova, el que se degradó en plomo desde su formación en una supernova, ya no formará parte del cristal. El reloj arranca cuando se forma el cristal.

Ok!!

 

Asumo que la primer exposición que hacen en el capítulo está mal o incompleta. (edito)

 

Gracias!

[torteval]

Este capítulo es de la serie nueva o la de Sagan?

[javieriaquinta]

hace 1 minuto, torteval dijo:

Este capítulo es de la serie nueva o la de Sagan?

nueva serie

[Dieguito]

Como andan, cuando me toca explicarlo hago lo siguiente ( ojo que capaz ningún pibe me entiende..) : no sabemos cuáles átomos de uranio van a decaer pero si, sabemos su periodo de semi-desintegracion. La naturaleza "coloca" un paquete de uranio dentro del cristal de circonio porque encaja bien. Solo una muestra de uranio. Y ahí arranca el ciclo. 

Ojalá sirva esta explicación.  Corrijan sin piedad si le pifié.

Saludos!

[c4r4j0]

hace 6 horas, Dieguito dijo:

... "coloca" un paquete de uranio dentro del cristal de circonio ...

Y el cristal no se hace con plomo, por lo que el plomo que de mida hoy, viene de decaimiento radiactivo del Uranio. Como se conoce el modelo de decaimiento y el tiempo que se tarda en decaer la mitad del uranio hasta plomo, al medir la relación pb/u se tiene buena idea del tiempo desde la formación de esa roca.

Otros factores deben permitir asumir que hay relación entre la antigüedad de la roca y la antigüedad de la tierra.

Saludos!

[Achernar1]

Hola. No vi la serie, y no se que dice del circonio (el elemento) o el circón (el mineral silicato de circonio). Hay varios isótopos para determinar la antiguedad de los minerales. El U238 que como dijeron más arriba tiene uma semivida de 4500 M y se desintegra en Pb206 (serie del uranio), el U235 de semivida 710M, que termina en Pb207 (serie del actinio), el Th232 de semivida 13900M que termina en Pb208 (serie del torio), el Rb87 de semivida 50000M que se desintegra en Sr87, el K40 de semivida 1300M, etc.

La proporción de un isótopo de Pb respecto al elemento original, permite calcular la antiguedad. Hay que usar minerales que cuando cristalizaron no contuvieran nada o casi nada de Pb. Como estado basal del momento en que los elementos de la tierra quedaron mezclados se usa la proporción de Pb207 a Pb206 de los meteoritos férreos, ya que nunca contuvieron uranio, y se supone que esa razón de elementos no producidos por desintegración radioactiva es uniforme en el sistema solar. Entonces midiendo esa proporcion entre ambos isótopos en un mineral terrestre, se puede saber su antiguedad, ya que al ser menor la semivida del U235, aumenta la proporción de U207 con el tiempo. Todas las estimaciones, incluso los meteoritos que cristalizaron cadi inmediatamente, coinciden en los 4550M que todos conocemos.

Igual, no me imagino que tiene que ver el circonio, pero intentaré mirar el documental. De todas formas, la mineralogía no es lo mío, pero si querés, cuando se reanuden las actividades presenciales en la universidad le puedo preguntar a una que anda en eso, sobre el asunto. 

mientras escribía, c4r4j0 contestó algo, de modo que puede sef medio redundante mi respuesta

[Nahuel21]

@Achernar1 hizo un muy buen aporte.

Tal vez no responde tu pregunta @javieriaquinta , pero el video que te comparto clarifica aún más este tema que se comenta en ese capítulo de la serie Cosmos (también lo vi):

https://www.coursera.org/learn/solar-system/lecture/iKbk0/lecture-3-09-meteorites-and-the-beginning-of-the-solar-system

 

[diego19771]

En 14/1/2021 a las 20:40, javieriaquinta dijo:

4.5 millones de años.

Aquí hubo un error de traducción la serie original menciona 4.5 billones de años, para nosotros , son 4500 millones de años

[sebastianc]

Hola @javieriaquinta   los meteoritos mas antiguos son los meteoritos carbonaceos, que contiene materiales que son anteriores a la formacion del Sistema Solar, como es el caso del Meteorito de Allende, que se encontro dentro de las muestras microdiamantes, (que solo se pueden crear por alta presiones, como una explosion de Supernovas) en particular este meteorito y otro que no recuerdo cual era ( no tengo la informacion a mano ahora), se dataron por la descomposicion de los isotopos  de Calcio-Aluminio y dieron una datacion anterior a los 4500 millones de años ( casi llegando a las 4600).

La formacion de esta clase y otras clases de meteoritos son por acrecion,  que pequeñas bolitas de material (los famosos condrulos) que se calientan y se enfrian solificandose para que luego, gracias a la gravedad,  se puedan sumar y asi bolita tras bolita forman una cosa cada ves mas grande,  en particular esta clase de meteoritos son por asi decirlo expulsado de las cercanias del Sol en el momento de su nacimiento, y luego explusados a regiones mas lejanas por la activadad solar.

Asi comienza un evento de formacion Planetaria, luego hay mas pero si queres  en algun momento te lo cuento en una SP tomando una birra

[Achernar1]

Hola. Para Javieriaquinta, que inició el tema, salió hace poco un artículo en la revista Ciencia Hoy sobre el asunto, en el número 176. No lo he mirado, ya que no estoy suscripto,  pero seguro que  aclara cualquier duda.

Saludos

https://cienciahoy.org.ar/category/volumen-30/numero-176/

[Richard R Richard]

Hola @javieriaquinta quizá te sirva pasar por la wiki , que tiene más info sobre el método de datación.

En definitiva los cristales se forman al solidificar se una masa magmática de mineral fundido.

El óxido de uranio y torio son 

impurezas que permite en su matriz el silicato de circonio , pero rechaza las provenientes del plomo. Por lo que al momento de solidificar los cristales no acusan presencia de plomo.

La actividad radiactiva de los átomos de uranio y torio , van transformandolos en isótopos de plomo.

El número inicial de átomos de uranio va cayendo siguiendo muy fielmente una función exponencial  , la suma del conteo de átomos de plomo más el de uranio y torio en la muestra dan la cantidad total de átomos que tenía el cristal original, y la cantidad de los de plomo ,la cantidad que se ha transformado.

Como en previos estudio se ha calculado la tasa a la que decae el uranio en plomo, entonces con  una simple ecuación se puede calcular el lapso de tiempo entre la cristalización y la fecha de datado.

Lo importante para datar el origen del planeta, es encontrar de las primeras rocas que se enfriaron de la corteza, y en ella identificar un mineral que contenga trazas de átomos radioactivos con vida media similar  (en el mismo orden de magnitud) al periodo que se quiere datar.

 

Saludos