El tiempo de la Tierra - revista universidad de sonora

Ruta Crítica
El tiempo de la Tierra
Ricardo Vega Granillo*
Quizás es poco delicado preguntar a la Madre Tierra su edad, pero la ciencia no tiene vergüenza y, de vez en vez, ha intentado obtener de ella un
secreto habitualmente muy bien resguardado.
Arthur Holmes
Mirar el río hecho de tiempo y agua
y recordar que el tiempo es otro río,
saber que nos perdemos como el río
y que los rostros pasan como el agua
Jorge Luis Borges
El gran espacio que habitamos, la Tierra, ha generado desde tiempos remotos importantes incógnitas; una de las más
inquietantes y que ha concentrado la atención de filósofos, geólogos y otros estudiosos ha sido la edad del planeta. En
esta colaboración se presenta un recorrido por los principales planteamientos históricos sobre el tiempo de la Tierra,
y al final se exponen las teorías aceptadas actualmente.
U
La teoría denominada
catastrofismo explicaba
cómo todos los
fenómenos geológicos
pudieron formarse en un
período extremadamente
corto de tiempo.
na pregunta básica para los estudiosos de la naturaleza, entre ellos los geólogos,
es: ¿cuál es la edad de la Tierra? Esta interrogante se ha planteado por filósofos y
científicos durante muchos años. Desde el siglo IV a. de C., el griego Xenophanes de
Colophon (570 a. de C.-480 a. de C.) había reconocido la importancia de los fósiles
como restos de la vida antigua. Este filósofo dedujo correctamente que las rocas sedimentarias que contienen los fósiles se formaron de materiales depositados principalmente en el fondo del mar y que ese proceso requería de muchos años.
Desde entonces existía polémica alrededor del tema. Algunos filósofos no estaban
de acuerdo con las observaciones de Xenophanes. Consideraban que la Tierra no tenía
principio ni fin. Lamentablemente muchas hipótesis planteadas en épocas muy remotas
fueron olvidadas o desdeñadas por mucho tiempo. Por ejemplo, 300 años antes de
Cristo, un griego, Eratóstenes, dijo que la Tierra era redonda y calculó su diámetro y
circunferencia con bastante exactitud, pero tuvieron que pasar 1 800 años, hasta que
Colón viajara a América, para que la idea de una Tierra redonda fuera retomada.
*Doctor en Ciencias de la Tierra. Profesor de la licenciatura y maestría en Ciencias del Departamento de Geología de la Universidad de Sonora. Responsable
del programa “Mundo geológico” transmitido por Radio Universidad. rvega@ciencias.uson.mx
Revista Universidad de Sonora
A finales de la Edad Media, alrededor del año 1664, el obispo de Usher en
Irlanda calculó que la Tierra fue creada
alrededor del año 4004 a. de C. Este cálculo se basó en el estudio de la Biblia,
considerando las generaciones existentes desde Adán; fue aceptado de manera
general por los líderes científicos y religiosos de Europa, y su cronología acabó
figurando en los márgenes de la misma
Biblia.
Pero, ¿cómo explicar la existencia de
todos los caracteres geológicos como
montañas, valles, cordilleras, que debían
haberse formado en tan corto tiempo?
Se pensó que los elementos geológicos
como las montañas habían sido causados por grandes desastres súbitos, algunos de escala planetaria, los cuales a su
vez habrían sido producidos por causas
desconocidas que ya no actuaban en el
presente. Así nació la teoría denominada
catastrofismo, para poder explicar cómo
todos los fenómenos geológicos pudieron formarse en un periodo extremadamente corto de tiempo.
A finales del siglo XVIII, James Hutton, físico y naturalista escocés, estableció las bases de la geología moderna, al
notar que muchos de los aspectos geo-
lógicos que se observan actualmente se produjeron por
fuerzas que parecían pequeñas pero que actuaron durante
lapsos de tiempo extremadamente largos. Hutton observó,
por ejemplo, que una roca sedimentaria se formaba por la
destrucción lenta de otras rocas en las montañas, el transporte progresivo de los materiales a lo largo de los ríos, el
depósito de dichos materiales y por su compactación para
convertir el sedimento en roca. Al respecto mencionó: “No
hay un solo paso en toda esta sucesión de acontecimientos
que no se perciba de verdad”.
Con base en esas observaciones, Hutton definió que las
leyes físicas, químicas y biológicas que actúan en el presente, lo han hecho también en el pasado geológico. Las fuerzas y procesos que observamos actualmente y que dan forma a nuestro planeta, actuaron también en el pasado. Por
lo tanto, para entender lo que ha ocurrido anteriormente
debemos comprender lo que ocurre hoy, lo cual se puede
resumir con la frase “el presente es la clave del pasado”.
Hutton se dio cuenta de que no se necesitaban otros procesos más que los que actúan en el presente para formar las
rocas, las montañas, etcétera. Resumió sus observaciones
en una pregunta: “¿Qué más podemos necesitar? Nada, salvo tiempo”.
Hutton fue también el primero en proponer el principio fundamental para clasificar las rocas de acuerdo con sus
edades relativas. Concluyó, después de observar rocas en
muchos lugares, que cada capa representaba un intervalo
de tiempo geológico. Además, asentó que donde estaban
expuestas rocas no deformadas, la capa del fondo era la
que se había depositado primero y por lo tanto era la más
En 1905, un famoso físico llamado Ernest Rutherford, sugirió
que los minerales radiactivos podían usarse para conocer la edad
de las rocas y, de hecho, fue el primero en datar minerales.
Foto: http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html
La edad estimada más aceptada para la Tierra es de 4 540 millones
de años y se basa en estudios realizados en meteoritos metálicos.
Estos han aportado edades que señalan el tiempo en que se formó el
sistema solar.
Foto: http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html
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antigua, y que cada capa sucesiva encima de la anterior era
progresivamente más joven. Hoy esa propuesta parece bastante elemental, pero hace unos 200 años tuvo una importancia
fundamental para el razonamiento científico al establecer una
base racional para una medida del tiempo relativo.
Los geólogos posteriores a Hutton empezaron a construir
una escala del tiempo geológico basada en las secuencias de
rocas, así como en la presencia de diferentes especies de fósiles
o restos de la vida antigua atrapados en las rocas. Los geólogos
descubrieron que ciertas capas de rocas contenían fósiles diferentes a los de otras. Usando esos fósiles clave pudieron identificar una misma capa en diferentes lugares, no sólo de una
región, sino de regiones muy apartadas unas de otras. Debido
a que los fósiles registran el lento pero progresivo desarrollo
de la vida, los científicos los usaron para identificar rocas de la
misma edad a través del mundo.
A fines del siglo XVIII, Georges Louis Leclerc, conde de Buffon, estimó que la Tierra tenía una edad de 75 000 años, considerando que el planeta estaba formado en su parte interior
de hierro y que estaba originalmente fundida. Leclerc midió
el calor que desprendía la Tierra en ciertas minas y calculó la
edad del planeta midiendo la velocidad de enfriamiento de bolas de hierro. No obstante, su edad no hizo feliz a nadie; los
fundamentalistas religiosos la consideraban demasiado extensa
y presionaron al conde para que se retractara, mientras que
los geólogos la consideraban demasiado corta como para que
en ese período se hubieran formado las secuencias de rocas y
pudiera haberse dado la evolución de la vida representada por
los fósiles.
En 1862, el físico William Thompson, conocido como Lord
Kelvin, estimó la edad de la Tierra en 20 millones de años.
Asumió que se había creado completamente como una bola
de roca fundida y estimó la cantidad de tiempo que tomaría
a dicha bola enfriarse a la temperatura actual. La mayoría de
los científicos consideraron que Kelvin tenía razón, ya que no
se conocían otras fuentes de calor que pudieran hacer que la
Tierra se mantuviera caliente por más tiempo.
El último gran descubrimiento, que sentó las bases para
poder establecer la edad del planeta, dio origen a la geología
histórica moderna. Ocurrió en 1896 en París, en el laboratorio
de Henri Becquerel. El francés y sus asistentes, los Curie, reconocieron el fenómeno de la radiactividad al exponer un film
fotográfico completamente sellado a la luz, en la cercanía de
un mineral que contenía uranio. Observaron entonces que alguna clase de radiación, invisible a la vista, había velado el film.
Se descubrió así que la radiación producía calor y que podría
aportar el calor necesario para calentar la Tierra durante un
tiempo mucho mayor. Los cálculos anteriores hechos por Lord
Kelvin no tomaban en cuenta ese factor. Se descubrió que la radiactividad es la liberación de energía que se produce cuando
un elemento químico se convierte en otro de manera natural.
Los minerales de la Tierra contienen diversos elementos radiactivos, de los cuales el más conocido quizás es el uranio, que a
través de una cadena de desintegración progresiva se convierte
en plomo, que ya no es radiactivo.
En 1905, un famoso físico llamado Ernest Rutherford, sugirió que los minerales radiactivos podían usarse para conocer
la edad de las rocas y, de hecho, fue el primero en datar minerales. El establecer una edad utilizando los elementos radiactivos se conoce como “datación radiométrica”, la cual se basa
en medir en un mineral la cantidad del elemento radiactivo y
de su producto, por ejemplo uranio y plomo. Dado que se ha
establecido con precisión la velocidad en que los átomos de
uranio se convierten en plomo, conociendo las cantidades fina-
El concepto de tiempo geológico, que tuvo que
establecerse para medir las enormes cantidades
de tiempo que implican los procesos geológicos,
es muy difícil de visualizar para la mayor parte de
las personas. Esto se debe a que estamos acostumbrados a tratar con incrementos de tiempo que se
miden en horas, días, semanas y años. Nuestros libros de historia tratan sobre acontecimientos que
transcurren a lo largo de siglos. Incluso un siglo es
difícil de apreciar por completo. Para la mayoría de
nosotros, algo o alguien que tenga 90 años es muy
viejo, y un artefacto de 1 000 años es antiguo. Por el
contrario, quienes estudian la geología deben tratar
a diario con enormes períodos de tiempo: millones
o miles de millones de años. Cuando se contempla el tiempo en el contexto de aproximadamente
4 600 millones de años de antigüedad de la Tierra,
un acontecimiento geológico que ocurrió hace 100
millones de años puede ser calificado como “reciente” por un geólogo, y una muestra de roca que haya
sido fechada en 10 millones de años puede denominarse “joven”.
Se han hecho comparaciones para tener una
idea de lo que son 4 600 millones de años, por
ejemplo se dice que si se empezara a contar un año
cada segundo y se continuara las 24 horas del día,
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les de ambos elementos en un mineral se puede calcular su edad. A la fecha se conocen hasta cuarenta
métodos diferentes para datar minerales utilizando
diferentes elementos químicos.
Entonces volvemos a la pregunta original: ¿cuál
es la edad de la Tierra? En todos los continentes de
la Tierra se han encontrado rocas con edades de
más de 3 500 millones de años. Las más antiguas,
de 4 000 millones de años, se han encontrado en
Canadá; también en Groenlandia se han encontrado
rocas de 3 700 a 3 800 millones de años de antigüedad. Esas rocas se han datado por varios métodos y
la coincidencia de los resultados da a los científicos
confianza en que las edades son correctas con un
mínimo porcentaje de error. En Australia, cristales
de un mineral llamado zircón han arrojado edades
de 4 300 millones de años. Esos pequeños cristales
son los materiales más antiguos encontrados en la
Tierra.
La edad estimada más aceptada para la Tierra es
de 4 540 millones de años y se basa en estudios realizados en meteoritos metálicos. Estos han aportado
edades que señalan el tiempo en que se formó el
sistema solar. Aproximadamente 70 meteoritos han
sido fechados y sus edades varían de 4 530 a 4 580
millones de años. Las rocas más antiguas de la luna
han sido datadas entre 4 400 y 4 500 millones de
años; esos cálculos indican la edad mínima de formación del satélite terrestre.
Las rocas más antiguas de la luna han sido
datadas entre 4 400 y 4 500 millones de
años; esos cálculos indican la edad mínima
de formación del satélite terrestre.
Foto: http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html
se tardaría aproximadamente 150 años en alcanzar los 4 600 millones de
años. Otra comparación interesante es la siguiente: si se comprimen los
4 600 millones de años de la Tierra en un solo año, a esa escala las rocas
más antiguas que conocemos tienen fecha de mediados de marzo. Los seres vivos unicelulares aparecieron en el mar por primera vez en mayo. Las
plantas y animales terrestres emergieron a finales de noviembre y las amplias ciénagas que formaron los depósitos de carbón florecieron durante
cuatro días a principios de diciembre. En esa analogía, los dinosaurios dominaron la Tierra a mediados de diciembre, pero desaparecieron el día 26.
Criaturas de aspecto humano aparecieron en algún momento la tarde del
31 de diciembre y los casquetes polares continentales más recientes empezaron a retroceder desde el área de los Grandes Lagos y el norte de Europa
alrededor de 1 minuto y 15 segundos antes de la medianoche del 31. Roma
gobernó el mundo occidental durante cinco segundos, desde las 11 horas
59 minutos y 45 segundos hasta las 11 horas, 59 minutos y 50 segundos.
Colón descubrió América tres segundos antes de la medianoche.