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¿Cómo determinan los científicos la edad de los huesos de los dinosaurios?

¿Cómo determinan los científicos la edad de los huesos de los dinosaurios?

Encuentros con rocas sedimentarias

Un águila sobrevoló el Gran Cañón en Arizona el 5 de abril de 2007. Se pueden ver capas de roca sedimentaria

GABRIEL BOUYS / AFP / Getty Images

La forma más conocida de datación radiométrica es la datación por carbono 14. Esto es lo que utilizan los arqueólogos para determinar la edad de los artefactos hechos por el hombre. Pero la datación por carbono 14 no funciona en huesos de dinosaurios. La vida media del carbono 14 es de solo 5730 años, por lo que la datación por carbono 14 solo es eficaz en muestras de menos de 50 000 años. Los huesos de dinosaurio, por otro lado, tienen millones de años; algunos fósiles tienen miles de millones de años. Para determinar la edad de estos especímenes, los científicos necesitan un isótopo con una vida media muy larga. Algunos de los isótopos utilizados para este propósito son uranio-238, uranio-235 Es potasio-40, cada uno de los cuales tiene una vida media de más de un millón de años.

Desafortunadamente, estos elementos no existen en los fósiles de dinosaurios mismos. Cada uno de ellos existe generalmente en ardiente roca o roca que consiste en magma enfriado. Los fósiles, sin embargo, forman sedimentario roca: el sedimento cubre rápidamente el cuerpo de un dinosaurio, y el sedimento y los huesos se convierten gradualmente en roca. Pero este sedimento generalmente no incluye los isótopos requeridos en cantidades mensurables. Los fósiles no pueden formarse en rocas ígneas, que generalmente contienen isótopos. Las temperaturas extremas del magma solo destruirían los huesos.

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Por lo tanto, para determinar la edad de las capas de rocas sedimentarias, los investigadores primero deben encontrar las capas vecinas de la Tierra que incluyen rocas ígneas, como cenizas volcánicas. Estas capas son como sujetalibros: inician y finalizan el período de formación de rocas sedimentarias. Uso de la datación radiométrica para determinar la edad ígnea apoyos, los investigadores pueden determinar con precisión la edad de las capas sedimentarias entre ellos.

Utilizando las ideas básicas del corchete y la datación radiométrica, los investigadores determinaron la edad de los estratos rocosos de todo el mundo. Esta información también ayudó a determinar la edad de la Tierra misma. Si bien las rocas más antiguas conocidas en la Tierra tienen aproximadamente 3.500 millones de años, los investigadores han encontrado cristales de circón de 4.300 millones de años. [source: USGS]. Basándose en el análisis de estas muestras, los científicos estiman que la Tierra misma tiene unos 4.500 millones de años. Además, las rocas lunares más antiguas conocidas tienen 4.500 millones de años. Dado que la Luna y la Tierra probablemente se formaron al mismo tiempo, esto confirma la idea actual de la edad de la Tierra.

Puede leer más sobre fósiles, dinosaurios, datación radiométrica y temas relacionados leyendo los enlaces a continuación.

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El esqueleto de Tyrannosaurus rex de 67 millones de años conocido como Sue

El esqueleto de Tyrannosaurus rex de 67 millones de años conocido como Sue se exhibe en Union Station el 7 de junio de 2000 en Washington, DC.

Mark Wilson / Creadores de noticias / Getty Images

Cuando la paleontóloga Mary Schweitzer encontró tejido blando en un Tiranosauro Rexfósil, su descubrimiento planteó una pregunta obvia: ¿cómo pudo el tejido sobrevivir tanto tiempo? El hueso tenía 68 millones de años, y la sabiduría convencional sobre la fosilización es que todos los tejidos blandos, desde la sangre hasta el cerebro, se están descomponiendo. Solo las partes duras, como huesos y dientes, pueden convertirse en fósiles. Pero para algunas personas, el descubrimiento planteó una pregunta diferente. ¿Cómo saben los científicos que los huesos tienen en realidad 68 millones de años?

El conocimiento actual sobre las edades de los fósiles proviene principalmente de datación radiométrica, también conocido como datación radiactiva. La datación radiométrica se basa en las propiedades de isótopos. Estos son elementos químicos, como el carbono o el uranio, que son idénticos, excepto por una característica principal: el número de neutrones en su centro.

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Los átomos pueden tener el mismo número de protones y neutrones. Sin embargo, si hay demasiados o muy pocos neutrones, el átomo es inestable y pierde partículas hasta que su núcleo alcanza un estado estable. Piense en el núcleo como una pirámide de bloques de construcción. Si intenta agregar más bloques a la pirámide desde los lados, es posible que permanezcan en su lugar por un tiempo, pero eventualmente caerán. Lo mismo es cierto si mueve un bloque en un lado de la pirámide, haciendo que el resto sea inestable. Eventualmente, algunos bloques pueden caer, dejando una estructura más pequeña y estable.

El resultado es como un reloj radiactivo que retrocede cuando los isótopos inestables se desintegran en isótopos estables. No es posible predecir cuándo un átomo específico es inestable o padre, decae en un átomo estable, o muchacha. Pero puede predecir cuánto tardará un gran grupo de átomos en descomponerse. Los elementos media vida es el tiempo que tarda la mitad de los átomos progenitores de una muestra en convertirse en hijas.

Para averiguar la hora de este reloj radiactivo, los científicos utilizan un dispositivo llamado espectrómetro de masas para medir el número de átomos padre e hijo. LA relación los padres de las hijas pueden indicar la edad de la muestra al investigador. Cuanto mayor sea el número de isótopos progenitores y menor el número de isótopos secundarios, más joven será la muestra. La vida media del isótopo medido determina su utilidad para fechar muestras muy antiguas. Una vez que todos los padres se han convertido en hijas, no hay base para comparar los dos isótopos. Los científicos no pueden decir si el reloj se detuvo hace unos días o hace millones de años. Esto significa que los isótopos de vida media corta no funcionan para fechar huesos de dinosaurios.

La corta vida media es solo una parte del problema en la datación de huesos de dinosaurios; los investigadores también necesitan encontrar suficientes átomos padre e hija para medirlos. Siga leyendo para ver qué se necesita para fechar un fósil y qué tiene que ver la ceniza volcánica con él.

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