¿Cuándo se estima la edad de la Tierra?
¿Cuándo se hizo La Tierra? Esta es la pregunta que muchos humanos se han hecho a lo largo de los siglos. La respuesta se halló durante siglos en la Biblia, (Libro del Génesis), donde lo primero que se dice es que “en el principio creó Dios los cielos y la tierra”. No se dice ni cómo ni cuándo; pero durante siglos se creía que La Tierra tenía sólo unos 6.000 años, incluso se hicieron algunos cálculos, basados eso si en la lectura bíblica.
En cualquier caso esos cálculos carecen de base científica y si se analizan con cierto rigor, sólo sirven para comprobar que quien los hizo, era un “chapucero”. Me refiero en concreto al obispo James Ussher, que vivió en los siglos XVI-XVII. Basándose en la cronología interna de la Biblia, el obispo de Armagh, James Ussher, determinó que la Creación se inició en las primeras horas del domingo 23 de octubre del año 4004 antes de Jesucristo. Esta fecha se mantuvo vigente hasta el nacimiento de la geología, una disciplina científica que vio la luz en el siglo XVII.
Un modo más o menos sencillo de intentar calcular la edad de la Tierra, consistiría en determinar a partir de las tasas de erosión, el tiempo necesario para que se formen los montes y valles que conocemos. Hoy día disponemos de una enorme cantidad de información, (buenos mapas topográficos, datos numéricos concretos sobre tasas de erosión), que nos permiten hacer al menos tanteos para abordar este asunto. Yo mismo he realizado algunos; pero hay que tener en cuenta que el relieve no sólo se está desgastando por la erosión, también se forma por la actividad tectónica.
En cualquier caso esta es una línea de investigación que sirve para estudiar la evolución del relieve terrestre (que se desgasta y se agudiza continuamente); pero no el nacimiento del planeta en si. Esta es otra cuestión que desde el siglo XVIII, se intentó abordar de modo racional y científico. Pionero en esta línea de investigación fue el escocés James Hutton, que se percató de que el relieve se estaba transformando continuamente. La pregunta de cuando se hizo el Mundo, si por tal entendemos el relieve que nos es familiar, no tiene sentido. El relieve se forma y destruye continuamente, aunque de un modo tan lento que es imperceptible en la corta vida humana.
A lo largo del siglo XIX hubo muchísimos intentos de calcular la edad de La Tierra. Se utilizaron numerosos métodos. Creo recordar que cuando hace años en la Facultad de Ciencias Geológicas de Madrid (U. Desde 1.896 a 1.909 se contabilizaron al menos 19 intentos, basados en velocidad de acumulación de sedimentos .Creo que también se trató de utilizar otros factores como el tiempo requerido para que el agua del mar se tornase salada. Los resultados fueron de lo mas diverso y oscilaron entre sólo 3 millones de años y 1.584. Sólo había consenso en que la edad de nuestro planeta no es de miles, si no de millones de años. Algo es algo.
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Cabría añadir algún ejemplo más en esa carrera por determinar la edad de nuestro planeta. Uno de los métodos que parecía más fiable fue el de Lord Kelvin. Calculó el tiempo necesario para que La Tierra (inicialmente fundida y de medidas ya bien conocidas se enfriase). Después de numerosos cálculos estimó que el máximo serían unos 40 millones de años. Sus datos parecían irrebatibles, lo que suponía un problema para geólogos y biólogos pues pensaban que era muy poco; pero luego se descubrió la radiactividad. Aquí estaba la clave. La Tierra no se estaba enfriando continuamente como pensaba Kelvin. Este científico planteó bien el problema; pero los datos de partida eran incompletos, pues no conocía la existencia de la radiactividad natural.
Esta se descubrió a finales del siglo XIX (1896) y además de poner de manifiesto el error de Kelvin, proporcionaría la herramienta necesaria para responder a la ansiada pregunta sobre la edad de La Tierra. Ya en 1911 aparecieron cálculos sobre edades de rocas de diferentes épocas. El descubrimiento de la radiactividad (que desprende calor) y sus mecanismos fue pues la clave para saber por fin la edad de la Tierra. Los minerales se van transformando de modo natural. Conociendo la velocidad de esa transformación y otros datos por fin en los años 50 del pasado siglo fue posible saber la edad de La Tierra.
La ansiada respuesta tras siglos de especulaciones e investigaciones, había llegado. La edad de la Tierra son unos 4.500 millones de años. El cálculo se debe a C.C. En los 60 años transcurridos desde entonces se han seguido haciendo nuevas comprobaciones de esa importante cifra y aunque ha habido algunos ajustes, la cifra sigue siendo aceptable. Datos más recientes, (año 2.010 por ejemplo), siguen señalando prácticamente la misma cifra: 4.470 millones de años. Otros cálculos indican que son 4.543; pero vamos esto es ya “rizar el rizo”; la cifra del año 1956, sigue siendo válida. Algunas de las rocas lunares también tienen esa edad.
En definitiva que La Tierra como planeta se forma hace unos 4.500 millones de años, por acreción, es decir por acumulación de materia cósmica que existía en torno al Sol. Esto supone que antes de poder hablar de la existencia de un planeta del tamaño actual (lo que acaeció hace 4.500 millones de años); hubo un largo período de gradual y lenta formación. Para no dejar ningún cabo suelto; digamos que la acreción aún continúa, (caída a la Tierra de polvo cósmico); pero a un ritmo que a nuestros efectos podemos considerar despreciable y añadamos que en todos estos miles de millones de años; no sólo ha estado cambiando el relieve. También la distribución de mares y continentes ha variado; como muestra la imagen adjunta tomada de una página de la Red, (wordpres.com.
Nuestros antepasados de buen grado admitirían que La Tierra y no sólo esta también sus valles y montañas se habían hecho en un instante. “Hágase La Tierra”, dijo Dios y esta se hizo pensarían; pero “las cosas de palacio van despacio”. Los geólogos han estudiado la Tierra durante cientos de años. Utilizan técnicas de investigación de las rocas y otros minerales para averiguar cuántos años tiene el planeta en el que vivimos. Y parece ser que hay una fecha clara y una razón por la que se estima que la Tierra tiene esa edad.
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Para averiguarlo, los científicos han medido los componentes que han encontrado en dicho planeta, pero también han examinado restos de otras partes del sistema solar, como otros planetas, la Luna o los asteroides. Han concluido que la Tierra tiene, aproximadamente, 4.540 millones de años. Durante ese tiempo, el planeta ha visto cómo se formaban los continentes actuales y también verá cómo se formará Amasia, un supercontinente. También ha sido testigo de la aparición y desaparición de nuevos organismos y animales, e incluso de la evolución del ser humano. Sin embargo, ¿cómo han conseguido los geólogos averiguar la edad de la Tierra?
¿Cómo sabemos cuántos años tiene la Tierra?
La respuesta puede parecer simple: fijándose en las rocas, como señala la geóloga de la Universidad de Colorado Boulder, Becky Flowers, a 'Live Science'. Datar los minerales que se forman a partir del magma o la lava que tienen trazas de material radiactivo como el uranio, que con el tiempo se descompone y da lugar a elementos nuevos. Por ejemplo, si el uranio tiene más de 4.000 millones de años, parte de su muestra se convierte en plomo. Por tanto, conocer la vida de un elemento radiactivo y sus elementos derivados da pistas sobre cuántos años tiene cada mineral.
Sin embargo, utilizando estos métodos los geólogos han encontrado minerales que indican que la Tierra tiene 4.400 millones de años, y no 4.500 como señalan actualmente. ¿Por qué? ¿De dónde salen esos 100 millones de años más? En ese caso, los científicos han determinado la edad de las rocas de otros astros del sistema solar. Por ejemplo, algunos meteoritos tienen más de 4.560 millones de años y las rocas de la Luna y Marte tienen alrededor de unos 4.500 millones de años, indica 'Live Science'.
La edad de nuestro planeta se estima en unos 4.570 millones de años (Ma). Inicialmente, sus temperaturas eran altísimas e incompatibles con la estabilidad de las moléculas biológicas. No obstante, se han encontrados signos de vida bacteriana en rocas de hace 3.500 Ma, lo que plantea el problema de que solamente existe un periodo de unos 350 Ma en el que tuvo que suceder todo lo que facilitó la aparición de las primeras células.
Para intentar explicar la aparición tan temprana de la vida se propuso la teoría de la panspermia, que sostiene que la vida se generó en el espacio exterior, desde donde viaja entre planetas. Ya en la década de 1920, las hipótesis de Oparin y Haldane plantearon que el primer paso en el origen de la vida fue la síntesis de moléculas orgánicas en la atmósfera primitiva, utilizando como energía la luz ultravioleta del sol. Esas moléculas se acumularían en lagos o mares poco profundos. Esta teoría se vio enormemente reforzada en 1953, cuando Stanley Miller realizó su famoso experimento. Consistió ni más ni menos que en introducir en una cámara una mezcla de gases similar a la que se creía que componía la atmósfera primitiva.
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Ni el experimento de Miller ni los otros muchos posteriores demuestran que las cosas tuvieran que ocurrir así necesariamente. Lo que sí indican es que hay caminos posibles para la transición entre la química y la biología. En el mundo actual, las proteínas funcionales se originan gracias a que la información para su síntesis está codificada en el ADN. Separar información y función en dos moléculas diferentes plantea una paradoja que se puede resolver si admitimos que en el mundo primitivo la información y la función residían en la misma molécula. Los viroides y los virus de ARN nos muestran que puede ser utilizada para almacenar la información hereditaria. El llamado «mundo del ARN» estaría constituido por conjuntos de moléculas capaces de almacenar y transmitir información a través de su copia.
En un medio acuoso, las moléculas de ácidos grasos pueden formar vesículas, parecidas en su forma a lo que podría ser una célula primitiva. Lo extraordinario es que hay vesículas que pueden incluir moléculas de ARN con capacidad para catalizar algunas redes metabólicas simples. ¡Incluso llegan a dividirse! Faltaría el acoplamiento de la replicación del ARN a la división de las vesículas. Y, algo muy importante, que alguna de ellas adquiriera una ventaja sobre el resto. ¿Cuántos intentos infructuosos han tenido lugar hasta llegar a esas primeras células? Lo desconocemos. Lo que hemos descrito no tendría por qué haber sido un evento único. Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.
A lo largo de la historia han existido grandes rivalidades científicas. Muchas de ellas han contribuido enormemente al progreso científico. Entre los primeros geólogos destacó Charles Lyell, que en su obra 'Principios de geología' afirmó que la Tierra se originó hace miles de millones de años. Esto no gustó a muchos..., pero a otros sí. Liderados por el gran Charles Darwin, los naturalistas afirmaron que los cambios observados en plantas y animales solo podían haberse producido muy lentamente y en largos periodos de tiempo. Esta teoría estaba en consonancia con la teoría de los geólogos.
En 1859 Darwin, en su famosa obra 'El Origen de las Especies', dio un paso importante. El que para muchos ha sido el científico más importante de la historia estimó una fecha geológica calculando cuánto tiempo sería necesario para erosionar un espesor determinado de estratos terrestres. No todo el mundo estaba de acuerdo. William Thompson, el famoso Barón Kelvin de Larg, se negaba a admitir los datos de Darwin. El Lord inglés, hasta entonces conocido por sus leyes de la Termodinámica, obtuvo innumerables datos de la conductividad térmica de la rocas.
Estos datos, unidos a su reconocido dominio de las matemáticas de Fourier, le sirvió para calcular el tiempo que había tardado la Tierra en enfriarse desde que, según sus suposiciones, había nacido como una roca fundida. Rápidamente, el más fiel discípulo de Darwin, el biólogo Thomas Henry Huxley, salió a defender a su maestro. El conocido como 'El bulldog de Darwin' lanzó, en su alocución de 1869 en la Sociedad Geológica de Londres, un ataque furibundo a Kelvin. Huxley dijo en su discurso que los cálculos de Kelvin eran impecables pero que sus supuestos de partida eran totalmente equívocos.
De pronto un hecho con el que nadie esperaba cambió las reglas del juego de esta pugna científica. A finales del siglo XIX la radioactividad fue descubierta y el gran químico francés Pierre Curie demostró que la generación de calor por los elementos radiactivos presentes en las rocas no había sido tenida en cuenta por Kelvin en sus cálculos de la edad de nuestro planeta. Uno de los grandes maestros de la Física, Ernest Rutherford, pronunció un discurso en la Real Institución de Gran Bretaña que tuvo grandes consecuencias. Posteriormente, Robert John Strutt y su estudiante Arthur Holmes desarrollaron la idea de Rutherford.
Usando el ratio uranio/plomo para estimar las edades de distintas rocas del Precámbrico calcularon que algunas tenían mas de 1.600 millones de años de antigüedad. Ya sé que están pensando que 1.000 millones de años es un margen de error muy grande pero la tarea no era nada fácil. ¿Alguien ha logrado ajustar más la edad? Sí, el gequímico estadounidense Clair Cameron Patterson, uno de los más influyentes en su especialidad. En 1953 determinó con exactitud la edad de la Tierra en 4.550 millones de años, con un margen de error de unos 70 millones de años.
Para realizar dicha medición y dada la complejidad que suponía encontrar rocas lo suficientemente antiguas como para servir de referencia, se basó en un supuesto que luego se demostró que era correcto: las rocas encontradas en los meteoritos serían probablemente de similar longevidad a las que formaron la Tierra. Como habrán podido observar en este artículo, dedicado a la asignatura que me llevó de cabeza durante mi primer año en la Facultad de Químicas, la Geología, he nombrado a un selecto grupo de ilustres científicos como Darwin, Kelvin, Huxley, Lyell, Pierre Curie, Strutt, Holmes, Rutherford, etc. La labor de todos ellos, en diferentes épocas de la historia, ha sido de gran importancia para lograr conocer la edad del planeta en el que vivimos: 4.540 ± 50 millones de años...
| Científico/Método | Estimación de la Edad (millones de años) |
|---|---|
| Obispo James Ussher (Basado en la Biblia) | ~6,000 |
| Lord Kelvin (Enfriamiento de la Tierra) | ~40 |
| Estimaciones del Siglo XIX (Acumulación de Sedimentos) | 3 - 1,584 |
| Clair Cameron Patterson (Datación Radiométrica) | 4,550 ± 70 |
| Estimaciones Modernas (Datación Radiométrica) | 4,470 - 4,543 |
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