Introdução
Astrônomos e geólogos
determinaram que o universo e a Terra tem bilhões de anos. Essa conclusão não é
baseada em apenas uma medida ou um calculo, mas em vários tipos de evidencia.
Aqui nós vamos descrever apenas dois tipos de evidencias para uma Terra antiga
e dois tipos de evidencia para um universo antigo; mais tipos podem ser
encontrados no Leia Mais. Esses métodos são independentes um do outro, baseados
em separar observações e argumentos, ainda todos os pontos para uma história
muito maior do que 10.000 anos. Como Cristãos, nós acreditamos que Deus criou o
mundo e que o mundo declara a sua gloria, então nós não podemos ignorar o que a
natureza esta nos dizendo sobre sua história.
A Idade da Terra de anéis sazonais e camadas
Se você já viu uma fatia
horizontal de uma arvore, você viu como a arvore forma um novo anel a cada ano.
Em anos de seca, a arvore cresce menos rapidamente que o anel mais estreito; em
estações melhores de crescimento o anel é mais espesso. A idade de uma arvore
pode ser encontrada simplesmente contando os anéis. Ao comparar o padrão dos anéis
grossos e finos com os registros de clima, cientistas podem verificar que o
método é preciso. Esse método pode até mesmo ser usado em arvores mortas que
caíram nas florestas muito tempo atrás. Por exemplo, os últimos 200 anéis de
uma arvore morta pode coincidir com 200 anéis em cada ano de uma arvore viva,
assim as duas arvores juntas podem contar muitos anos. Dessa forma, muitas
arvores podem ser usadas para construir uma cronologia mestra para uma região
florestal. Carvalhos Europeus foram usadas para construir uma cronologia de
12.000 anos.
As camadas de gelo anuais em
geleiras nos dão um método similar que vai muito mais longe na história. Cada
ano, a queda de neve varia pelas estações e uma camada anual é formada. Como os
anéis das arvores, esse método pode ser verificado comparando com os registros
históricos de clima, assim como o registro de erupções vulcânicas através do
globo que deixam camadas finas de poeira nas geleiras. Cientistas perfuraram o
núcleo de gelo das geleiras e descobriram gelo de até 123.000 anos em Greenland
e 740.000 anos na Antártica. Essas camadas anuais vão muito alem de 10.000 anos
defendidos pelos Criacionistas de Terra Jovem. A Terra tem que ter pelo menos
740.000 anos.
A Idade da Terra e o sistema solar por datação radiométrica
Em sua sala de aula de ciência,
você deve ter visto um grande pôster da tabela periódica na parede. A tabela
periódica mostra os tipos de átomos que fazem o mundo a nossa volta. Um
elemento na tabela periódica pode vir em vários sabores chamados isótopos.
Alguns isótopos são instáveis, e através do tempo esses isótopos “caem” para
isótopos de outros elementos. Por exemplo, Potássio-40 é instável e cai para
Argônio-40. Com o passar do tempo, uma rocha vai mais e mais Argônio-40 e menos
Potássio-40. Datação radiométrica é possível porque essa queda ocorre em uma
taxa conhecida, chamada “meia-vida” ou elemento radioativo. A meia-vida é o
tempo que leva para metade da amostra radioativa mudar de um elemento para
outro.
Alguns isótopos têm meia-vida
curta de minutos ou anos, mas Potássio-40 tem meia-vida de 1.3 bilhões de anos.
Datação radiométrica requer que alguém entenda a taxa inicial de dois elementos
em uma amostra colhida por algum meio. Nesse caso, Argônio-40 é um gás que
facilmente vira bolhas e escapa quando é é produzido em rocha derretida. Assim
que a rocha endurece, no entanto, todo o Argônio-40 é colocado na amostra, nos
dando um registro preciso de quanto Potássio-40 decaiu desde a ultima vez.
Então, se nós encontramos rochas com partes iguais de Potássio-40 e Argônio-40,
nós sabemos que metade do Potássio-40 tem decaído em Argônio-40 e que a rocha
endureceu 1.3 bilhões de anos.
É difícil encontrar rochas na
superfície da Terra que não foram alteradas pelo tempo. Muitas rochas antigas
foram corroídas pelo vendo e água ou submergidas pelas placas continentais. A
mais antiga formação de rochas datada esta em Greenland, onde diversos tipos de
isótopos foram usados para chegar a idade de 3.6 bilhões de anos. Cientistas
também dataram recentemente grãos zircônio (que resistem a erosão) no oeste da
Austrália de 4.4 bilhões de anos. Para achar rochas mais antigas que não foram
erodidas, nós precisamos olhar alem da Terra. Meteoritos são rochas do sistema
solar que caíram na Terra recentemente e não sofreram erosão. Seu interior
intocado nos da uma idade que data a sua formação no inicio do sistema solar.
Praticamente todos os meteoritos têm a mesma idade radiométrica, 4.56 bilhões de
anos. Então, o sistema solar, incluindo a Terra, tem aproximadamente 4.560.000.000
anos.
Idade de galáxias do tempo de viagem da luz
E a idade das estrelas, galáxias
e a idade de todo o universo? Um meio de medis essa idade é com o tempo de
viagem da luz. Luz viaja incrivelmente rápido – 300.000 quilômetros
por segundo ou 186.000
milhas por segundo. Na Terra, o atraso pelo tempo de
viagem da luz é uma pequena fração de segundo. Mas no espaço, as distancias são
tão vastas que a luz leva uma quantidade de tempo substancial para chegar até
nós: 8,3 minutos do Sol, 4,3 anos da estrela mais próxima, e aproximadamente
8500 anos do centro da galáxia da Via Láctea. Essa decaída significa que nós
não vemos esses objetos como eles são agora, mas como eles eram quando a luz os
deixou. O universo na verdade trabalha como um tipo de “maquina do tempo”, no
qual nós podemos ver o passado simplesmente olhando longe o bastante.
O calculo do tempo da viagem da
luz é simples quando você sabe a velocidade da luz e tem a medida da distancia.
A velocidade da luz é bem conhecida de experimentos na Terra, e várias
observações astronômicas confirmam que a velocidade da luz não mudou através da
história do universo. Mas medir distancia em astronomia não é trivial – você não
pode simplesmente amarrar uma fita métrica daqui até o centro da galáxia! Ao
invés disso, astrônomos usam vários métodos de bloqueios para determinar a
distancia, como cálculos geométricos e medição de brilho. Por exemplo, algumas
galáxias parecem bem menores e mais fracas do que outras do mesmo tipo,
mostrando que elas estão mais longe.
A galáxia de Andrômeda, uma
vizinha próxima de nossa galáxia Via Láctea, esta apenas a 2.3 milhões de anos
luz daqui. Isso é, nós vemos ela como ela era a 2.3 milhões de anos atrás. Mas
isso é apenas nossa vizinhança local. Em décadas recentes, astrônomos têm
detectado galáxias localizadas diversos bilhões de anos luz daqui. Se a luz tem
viajado bilhões de anos até chegar a nós, então o universo deve ser pelo menos
tão velho quanto. Isso é completamente independente da datação radiométrica do
sistema solar, mas ambos os métodos apontam para uma idade de bilhões de anos,
não milhares.
A Idade do Universo da expansão
Astrônomos não podem apenas medir
a distancia das galáxias, eles também podem medir como as galáxias estão se
movendo. Galáxias não estão paradas no espaço, nem estão se movendo
aleatoriamente. Algumas galáxias estão se movendo para seus vizinhos, atraídos
por sua gravidade mutua. Mas o maior padrão que vemos é que as galáxias estão
se afastando umas das outras. Esses movimentos de distanciamento não estão
todos na mesma velocidade; na verdade eles seguem um padrão onde as galáxias
que estão mais longe estão se movendo mais rápido.
Esse padrão particular indica que
todo o universo esta se expandindo. Para ver por que, considere um pão de
passas. As passas são como galáxias e a massa é como a fabrica de espaço no
universo. Enquanto a massa cresce, ela carrega as passas ao longo, colocando
eles mais distantes um do outro. Passas que começaram no lado oposto da massa
vão estar alguns centímetros mais distantes depois da massa crescer, enquanto
passas que começaram próximas uma da outra só moveram meio centímetro. Então, a
velocidade de seu movimento é proporcional a separação entre eles. Da mesma
forma, o espaço do universo coloca galáxias mais distantes enquanto o universo
expande.
Astrônomos detectaram o movimento
de galáxias olhando para seu espectro de luz. Quando uma galáxia é levada para
longe pela expansão do espaço, suas ondas de luz são esticadas, fazendo parecer
avermelhadas. A mudança na cor da galáxia é chamada de desvio vermelho, e pode
ser usado para calcular sua velocidade. Da medição de varias galáxias,
astrônomos podem medir precisamente a taxa de expansão do universo como um
todo.
A idade do universo pode ser
determinada pela imagem que o universo tinha no passado, “rebobinando” a
expansão. No passado as galáxias deviam estar próximas, e no passado distante
elas deviam estar embaladas em um ponto minúsculo. Se nós assumirmos que a taxa
de expansão é constante pelo tempo, a idade do universo como um todo é próxima
de 10 bilhões de anos. No entanto, astrônomos têm trabalhado nos últimos 20
anos para determinar como a taxa de expansão muda com o tempo. Nós agora sabemos
que no começo do universo a expansão estava ficando lenta, mas agora esta
acelerando. Usando medições cuidadosas dessa mudança na taxa de expansão, a
idade do universo é agora conhecida quase precisamente como sendo 13.7+/-0.13
bilhões de anos.
Conclusão
Muitas medições cientificas
diferentes e complementares foram estabelecidas com quase certeza que o
universo e a Terra tem bilhões de anos. Camadas nas geleiras mostram uma
história muito mais longa do que 10.000 anos e a datação radiométrica coloca a
formação da Terra em 4.5 bilhões de anos. Luzes de galáxias estão chegando a
nós bilhões de anos depois de sua partida, e a taxa de expansão do universo
data sua idade para 13.7 bilhões de anos. Esses são apenas algumas amostras dos
tipos de evidencias para a grande idade da Terra e do universo.
Traduzido de: Biólogos – How are the
ages of the Earth and universe calculated?
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