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Quando a paleontóloga Mary Schweitzer encontrou tecido mole num Tiranossauro rexfossil, a sua descoberta levantou uma questão óbvia – como é que o tecido poderia ter sobrevivido tanto tempo? O osso tinha 68 milhões de anos, e a sabedoria convencional sobre fossilização é que todos os tecidos moles, do sangue ao cérebro, se decompõem. Apenas as partes duras, como ossos e dentes, podem tornar-se fósseis. Mas para algumas pessoas, a descoberta levantou uma questão diferente. Como é que os cientistas sabem que os ossos têm realmente 68 milhões de anos?

O conhecimento actual da idade dos fósseis provém principalmente da datação radiométrica, também conhecida como datação radioactiva. A datação radiométrica baseia-se nas propriedades dos isótopos. Estes são elementos químicos, como o carbono ou urânio, que são idênticos excepto por uma característica chave — o número de neutrões no seu núcleo.

Os átomos podem ter um número igual de prótons e neutrões. Se, contudo, houver demasiados ou poucos neutrões, o átomo é instável, e lança partículas até que o seu núcleo atinja um estado estável. Pense no núcleo como uma pirâmide de blocos de construção. Se se tentar adicionar blocos extra à pirâmide lateral, eles podem ficar parados durante algum tempo, mas acabarão por cair. O mesmo é verdade se se retirar um bloco de um dos lados da pirâmide, tornando o resto instável. Eventualmente, alguns dos blocos podem cair, deixando uma estrutura menor e mais estável.

O resultado é como um relógio radioactivo que se afasta à medida que os isótopos instáveis se decompõem em isótopos estáveis. Não se pode prever quando um átomo instável específico, ou pai, irá decair para um átomo estável, ou filha. Mas pode prever quanto tempo levará um grande grupo de átomos a decompor-se. A meia-vida do elemento é a quantidade de tempo que leva para que metade dos átomos pais de uma amostra se tornem filhas.

Para ler o tempo neste relógio radioactivo, os cientistas usam um dispositivo chamado espectrómetro de massa para medir o número de átomos pais e filhas. A proporção de pais e filhas pode dizer ao investigador qual a idade do espécime. Quanto mais isótopos pais existirem — e quanto menos isótopos filhos existirem — mais jovem será a amostra. A meia-vida do isótopo a ser medido determina a sua utilidade na datação de amostras muito antigas. Uma vez que todos os pais se tenham tornado filhas, não há mais base para comparação entre os dois isótopos. Os cientistas não sabem dizer se o relógio se esgotou há alguns dias ou há milhões de anos. Isto significa que os isótopos com uma meia-vida curta não funcionam para datar ossos de dinossauro.

A meia-vida curta é apenas parte do problema quando se datam ossos de dinossauro — os investigadores também têm de encontrar átomos suficientes dos pais e das filhas para medir. Continue a ler para ver o que é preciso para datar um fóssil e o que as cinzas vulcânicas têm a ver com ele.