¿Cuántos años tiene la Tierra? Edad, origen y datación científica

Los primeros datos sobre la Tierra fueron elaborados por los antiguos griegos. Una buena estimación del tamaño de la Tierra fue realizada por Eratóstenes (276 a.C.-194 a.C.), utilizando la trigonometría.

La primera estimación de la edad de la Tierra basada en pruebas fue realizada por Benoît de Maillet (1656-1738), diplomático, filósofo y naturalista francés. Pensaba que la Tierra debía haberse desarrollado por fuerzas lentas y naturales. Estudió la geología sobre el terreno. Pudo ver signos de erosión en la tierra y de sedimentación en el mar. Ocultó sus ideas bajo la apariencia de una charla con un filósofo indio, para evitar conflictos con la Iglesia católica. Su obra permaneció manuscrita hasta después de su muerte, cuando se publicó después de que su editor hiciera cambios que la perjudicaron. Ahora existe una edición moderna mejor basada en los manuscritos. De Maillet estimó que la Tierra tenía más de dos mil millones de años. También reconoció la verdadera naturaleza de los fósiles y tuvo las primeras ideas sobre la evolución.

En el último cuarto del siglo XIX hubo un largo debate sobre la edad de la Tierra. En los Principios de la geología de Charles Lyell (1830-33), demostró que la Tierra había cambiado lentamente y que lo que vemos es el resultado de cambios graduales. Este uniformitarismo significaba claramente que la Tierra era antigua, aunque Lyell no trató de averiguar su antigüedad.

Su amigo más joven, Charles Darwin, también lo creía. Darwin vio que si la evolución había tenido lugar, habría requerido mucho tiempo. Además, entre los primeros fósiles de los estratos del Cámbrico y la superficie terrestre actual hay una enorme cantidad de roca sedimentaria. Darwin y Lyell estaban de acuerdo en que habría hecho falta mucho tiempo para que se depositara tanta roca.

En la primera edición de Sobre el origen de las especies (1859), Darwin había calculado que la erosión del Weald de Sussex debía durar 300 millones de años.^p314 Tanto él como Lyell se sorprendieron cuando el físico William Thomson (Lord Kelvin) dijo que la Tierra no podía ser tan antigua como pensaban. Hizo el cálculo basándose en el tiempo que debió tardar la Tierra en enfriarse hasta su temperatura actual, dado un punto de partida de 2.000^o C. El resultado de Kelvin se basaba en la idea de que el gradiente geotérmico cercano a la superficie refleja el enfriamiento por conducción de la Tierra sólida.

Realizó este cálculo varias veces, haciendo diversas suposiciones. En 1862 su estimación se situaba entre 20 y 400 millones de años; pero en 1866 redujo la estimación máxima a 100 millones de años, y atacó a Darwin y a Lyle por no tener en cuenta su cálculo. Sabemos que Darwin estaba ansioso y preocupado por que esto no fuera lo suficientemente largo para permitir la evolución. Thomas Henry Huxley comentó que los cálculos de Kelvin eran buenos, pero que sus suposiciones eran erróneas. En 1897 Kelvin hizo el cálculo por última vez, y llegó a 20 o 40 millones de años. Esto, por supuesto, no sería definitivamente tiempo suficiente para permitir la evolución. Oliver Heaviside tampoco estuvo de acuerdo y propuso un modelo geotérmico alternativo. Finalmente se demostró que tanto Kelvin como Heaviside estaban equivocados.

Manto viscoso

Justo a finales del siglo XIX, alguien se dio cuenta de que si el manto era un fluido altamente viscoso (pegajoso), eso supondría una gran diferencia en los cálculos. En 1895, John Perry, antiguo ayudante de Kelvin, elaboró una estimación de la edad de la Tierra de entre 2.000 y 3.000 millones de años utilizando un modelo de manto convectivo y corteza fina.

En el modelo de Kelvin, el calor en la superficie de la Tierra se deriva del enfriamiento de una corteza exterior poco profunda, suponiendo una Tierra sólida. Pero si la conductividad en el interior de la Tierra fuera mucho mayor que en la superficie, el núcleo y el manto inferior de la Tierra también se enfriarían. Esto proporcionaría una enorme reserva de energía a la superficie. En ese caso, la estimación de Kelvin sobre la edad de la Tierra sería demasiado baja por muchas veces.

La razón principal de Perry era que la convección en el interior fluido, o parcialmente fluido, de la Tierra transferiría el calor de forma mucho más eficaz que la conducción:

"... mucha fluidez interna significaría prácticamente una conductividad infinita para nuestro propósito".

Kelvin se mantuvo en su estimación de 100 millones de años, y más tarde redujo la estimación a unos 20 millones de años.

Ahora sabemos que la existencia de un fluido viscoso bajo una corteza delgada es un factor mucho mayor que el descubrimiento de la radiactividad, que fue la explicación de libro de texto durante muchos años. El redescubrimiento y reexamen del trabajo de Perry es bastante reciente.

En 1896 Henri Becquerel descubrió la radiactividad. En 1903, compartió el Premio Nobel de Física con Pierre y Marie Curie "en reconocimiento a los extraordinarios servicios prestados por su descubrimiento de la radiactividad espontánea".

Con el tiempo, se comprendió que la radiactividad era una fuente importante de calor en el interior de la Tierra.^p206 En 1921 llegó la primera estimación moderna, mediante la datación radiométrica. Se basó en la datación por uranio-plomo: la tasa de desintegración del uranio en plomo en la corteza terrestre, por Henry Norris Russell. Llegó a decir que entre 2.000 y 8.000 millones de años. ^{p27, tabla 3.1} En 1949, H.E. Suess estimó entre 4.000 y 5.000 millones de años, basándose en toda una serie de isótopos radiactivos. Esto se aproxima al tiempo que estimamos hoy, que se ha refinado aún más hasta llegar a unos 4.560 millones de años.

El cálculo hace uso de la convección en un fluido viscoso, así como de la radiactividad, por lo que combina la idea de Perry con el efecto de la radiactividad, aunque la contribución de Perry había sido olvidada. Los conocimientos posteriores sobre la tectónica de placas permitieron comprobar que el manto inferior era un fluido viscoso.

Sistema solar

Se estima que la formación y evolución del Sistema Solar comenzó hace 4.568 millones de años con el colapso gravitatorio de una pequeña parte de una nube molecular gigante. Básicamente, todo el sistema se desarrolló en el mismo periodo de tiempo.

El uso del método científico supone métodos uniformitarios para calcular la edad de la Tierra. La religión hindú es la que más se acerca a la estimación científica actual. Algunos cristianos y judíos creen que el relato de la creación del Génesis es literalmente cierto, lo que significaría que la Tierra fue creada hace entre 5000 y 10.000 años, y que los métodos utilizados para calcular la edad no han sido coherentes a lo largo de la historia de la Tierra. Sin embargo, hoy en día la mayoría de la gente piensa que esas preguntas se responden mejor con métodos científicos.

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