Introdução

À medida que o debate criação/evolução continua, houve um aumento na sofisticação de certos argumentos e publicações criacionistas. Pode ser um desafio especialmente difícil quando o autor criacionista possui credenciais profissionais e publicou em revistas científicas mainstream. Um tal indivíduo é Robert Gentry, que possui um mestrado em Física (e um doutorado honorário do fundamentalista Columbia Union College). Por mais de treze anos, ele ocupou uma posição de associado de pesquisa no Oak Ridge National Laboratory, onde fez parte de uma equipe que investigou maneiras de imobilizar resíduos nucleares. Gentry passou a maior parte de sua vida profissional estudando a natureza de pequenas características de descoloração em mica e outros minerais, e concluiu que elas são prova de uma Terra jovem.

Para compreender plenamente a hipótese de Gentry, é útil ter um conhecimento básico de geologia, mineralogia e física da radiação. As caixas nas próximas páginas apresentam um breve tutorial sobre rochas, minerais e radioatividade. Certos minerais, como o zircão e a monazita, que se formam como constituintes traço comuns em rochas ígneas, possuem estruturas cristalinas que podem acomodar quantidades variadas dos elementos radioativos naturalmente ocorrentes, urânio e tório. Quando esses minerais ocorrem como inclusões em certos outros minerais, notadamente na família das micas, eles são frequentemente vistos desenvolvendo descoloração, ou "halos pleocroicos". Os halos são causados pelo dano por radiação na estrutura cristalina do mineral hospedeiro. Figura 1 mostra um halo de descoloração típico ao redor de uma inclusão mineral radioativa no mineral piroxênio. A zona de dano é aproximadamente esférica ao redor de uma inclusão mineral central ou fonte radioativa. Observe que o halo tem a maior intensidade de descoloração próximo à fonte, gradualmente desaparecendo com a distância no mineral hospedeiro até uma borda "embaçada".

Halos de danos por radiação ao redor de inclusões minerais são bem conhecidos da literatura geológica. Halos de descoloração em rochas mais jovens tendem a ser menores e menos intensos do que em rochas mais antigas, indicando que a zona de dano cristalino aumenta com o tempo. A partir dessas observações, tentativas iniciais foram feitas para usar as dimensões dos halos como uma técnica de datação por idade. Isso nunca foi totalmente bem-sucedido, pois o tamanho/intensidade de um halo de dano observado também era uma função da abundância de radionuclídeos presentes na inclusão e da estrutura cristalina do mineral hospedeiro.

A tese de Gentry possui vários componentes. Primeiro, ele sustenta que as rochas graníticas das quais as amostras supostamente foram retiradas constituem a crosta "primordial" da Terra. Dentro dessas rochas encontram-se biotita (uma forma de mica que contém ferro) e cristais de fluorita que apresentam uma classe relativamente incomum de pequenas manchas concêntricas de descoloração "halos" (figura 2). Estes halos foram considerados o resultado de danos na estrutura cristalina dos minerais hospedeiros causados por partículas alfa de alta energia. Em numerosos artigos publicados em revistas científicas nas décadas de 1970 e 1980, Gentry construiu o argumento de que as diferentes energias de decaimento alfa de vários isótopos radioativos naturalmente ocorrentes resultaram em diâmetros de halo distintamente diferentes. Assim, Gentry concluiu que poderia distinguir halos resultando unicamente do decaimento radioativo de vários isótopos do elemento polônio. O polônio, parte da cadeia de decaimento do urânio e do tório naturais, tem uma meia-vida muito curta - medida em microssegundos a dias, dependendo do isótopo específico. Halos concêntricos associados ao decaimento do polônio - mas sem qualquer anel correspondente a qualquer outro isótopo da série de decaimento do urânio - foram considerados evidência de que a rocha hospedeira se formou quase instantaneamente, em vez de pelo resfriamento lento de um magma original ao longo de milhões de anos. Gentry extrapola que todos os granitos do Pré-Cambriano - sua rocha crustal primordial - devem ter se formado em menos de três minutos, e que os halos de polônio são, portanto, prova do modelo criacionista da Terra jovem de acordo com o Gênesis.

Para que esta hipótese seja aceita, ela deve ser testável. Felizmente, a tese de Gentry permite-nos formular várias perguntas que podem ser respondidas ao examinar as evidências do mundo natural. Uma resposta sim para cada pergunta reforçaria significativamente os argumentos de Gentry.

1) As rochas das quais Gentry retirou suas amostras representam as rochas basais "primordiais" da Terra originalmente criada?

Gentry é um físico, não um geólogo. Ele não segue as práticas aceitas de relatórios geológicos e consistentemente falha em fornecer as informações que uma terceira parte precisaria para coletar amostras comparáveis para testes. Para sua pesquisa, Gentry utilizou seções finas de microscópio de rochas de amostras enviadas a ele por outras pessoas de diversos lugares ao redor do mundo. Assim, ele não pode dizer como suas amostras se encaixam no contexto geológico local ou regional. Ele também não fornece informações descritivas sobre as amostras individuais de rocha que compõem seus estudos - ou seja, a abundância e distribuição de minerais principais, acessórios ou traços; a textura, tamanho de cristal e características de alteração das rochas; e a presença ou ausência de fraturas e descontinuidades.

Gentry não reconhece que o período Pré-Cambriano representa integralmente 7/8 da história da Terra, conforme determinado por décadas de investigações intensivas de campo e laboratório por milhares de geólogos. Consequentemente, ele não reconhece a vasta diversidade de terrenos geológicos que surgiram e desapareceram ao longo desse enorme intervalo de tempo. Sua alegação de que suas amostras representam rochas basais "primordiais" é patentemente incorreta. No modelo de Gentry, qualquer rocha que pareça vagamente um granito e porte a etiqueta Pré-Cambriano é considerada uma rocha "primordial". Verdadeiros granitos são, por si só, evidências de reciclagem crustal significativa e diferenciação elementar (veja, por exemplo, Taylor e McLennan, 1996), e não podem ser considerados primordiais. Um pouco de trabalho de detetive por Wakefield (1988) mostrou que pelo menos um conjunto de amostras de rochas estudado por Gentry não são granitos de todo, mas foram retiradas de uma variedade de rochas metamórficas mais jovens do Pré-Cambriano e veios de pegmatita na região ao redor de Bancroft, Ontário. Algumas dessas unidades de rocha cortam ou cobrem rochas sedimentares mais antigas e até mesmo rochas que contêm fósseis.

Gentry não fornece nenhuma explicação sobre como o polônio sozinho encontra seu caminho para a biotita e a fluorita, ou por que as halos de danos por radiação nesses minerais são comuns em áreas de enriquecimento conhecido de urânio, mas raras onde a abundância de urânio é baixa. A hipótese de Gentry pareceria sugerir que deveria haver uma distribuição uniforme de todos os isótopos de polônio em rochas primordiais, ou pelo menos nenhuma associação espacial particular com o urânio. Gentry (1974), ele mesmo, nota que os halos não foram encontrados em meteoritos ou amostras lunares, rochas conhecidas por terem muito baixa abundância de urânio. Lorence Collins (1997) notou essas e várias outras situações contraditórias entre a hipótese do halo de polônio e as relações geológicas observadas no campo.

• Halos de polônio em mica são encontrados apenas em rochas graníticas ou de tipo granítico, e não em mica de rochas adjacentes de outras composições

• Halos de polônio são encontrados apenas em rochas que contêm mirmecita, um mineral de substituição em intercrescimento - uma indicação clara de que a rocha não é "primordial".

2) As halos concêntricos observados por Gentry são realmente causados por danos de partículas alfa à estrutura cristalina do hospedeiro?

Retornando à pesquisa inicial de Gentry (Gentry, 1968, 1971; Gentry, et al., 1973), é evidente que a associação de halos coloridos concêntricos com o polônio é, na verdade, especulativa. Gentry adota e expande o trabalho de Joly (1917) de que os isótopos de polônio eram a causa mais provável das características observadas. Joly realizou a maior parte de seu trabalho com halos de descoloração na primeira década do século XX, uma época em que a estrutura do átomo estava apenas sendo descoberta e antes que a estrutura cristalina dos minerais tivesse sido desvendada. Este também foi o período em que a natureza da radioatividade estava apenas sendo revelada. Joly fez a muito especulativa suposição de que, se as partículas alfa podiam viajar 3-7 centímetros no ar, então elas viajariam apenas 1/2000 dessa distância na mica biotita. A partir dessa generalização, e sem considerar a variabilidade na densidade e na estrutura cristalina da mica hospedeira (ou mesmo a densidade variável do ar), Joly tentou correlacionar o tamanho radial dos halos de anéis concêntricos com as partículas alfa de isótopos específicos (foi o primeiro a sugerir o polônio). Ele também tentou desenvolver uma técnica de datação baseada no diâmetro das características do halo - quanto maior o halo, mais tempo a radiação havia afetado o grão mineral hospedeiro. Henderson (1939) levou o trabalho de Joly mais adiante, desenvolvendo um esquema de classificação para os diferentes padrões de halos de descoloração que observou e derivando hipóteses sobre como o polônio de vida curta poderia encontrar seu caminho para a estrutura cristalina hospedeira.

Em sua pesquisa, Gentry seguiu a abordagem de Joly de definir um modelo idealizado com base na distância média percorrida no ar por partículas alfa de diferentes energias. Em seguida, ele mediu halos de anéis concêntricos em mica (ou fluorita, ou cordierita) para ver quais deles correspondiam ao seu modelo. É claro que a grande suposição aqui é que seu modelo está correto.

Como as emissões de partículas alfa podem resultar em anéis coloridos discretos? Gentry (1992) fornece a explicação de que "as partículas alfa causam mais danos no final de seus trajetos". Isso parece ser uma referência ao "Efeito Bragg", o fenômeno pelo qual partículas carregadas perdem energia durante a penetração em diferentes meios. Quando partículas carregadas (um próton ou uma partícula alfa) passam pela matéria, elas perdem energia principalmente por ionizar os átomos do material sendo atravessado. A quantidade de energia necessária para ionizar um átomo depende do elemento específico envolvido. Em geral, quanto menor a energia da partícula carregada impactante, mais rapidamente ela perde energia. Outra maneira de ver isso é: à medida que a partícula perde energia, ela desacelera, e ao desacelerar, interage mais fortemente com os átomos circundantes, causando uma desaceleração ainda mais rápida. Finalmente, a partícula perde toda a sua energia cinética e para, momento em que pode capturar elétrons e tornar-se um átomo neutro (Knoll, 1979). Em um meio uniforme, a quantidade de perda de energia — e, portanto, o grau de perturbação — é maior no final do trajeto da partícula (embora energia tenha sido cedida e ionização de átomos circundantes tenha ocorrido ao longo de todo o trajeto). Para prótons, com uma única carga e massa relativamente baixa, este efeito é extremamente pronunciado e é a base para o tratamento de feixes de prótons de diversos tumores. Feixes de prótons de alta energia podem ser ajustados para que quase toda a sua perda de energia (o pico de Bragg) ocorra dentro de um pequeno volume de tecido canceroso, com quase nenhuma deposição de energia no tecido saudável além dele. O efeito de partículas alfa em materiais cristalinos, cujas propriedades físicas variam dependendo da orientação, é menos direto. Os próprios esforços de Gentry para duplicar os danos de partículas alfa em minerais usando um feixe de íons de hélio ilustram este problema. Um feixe de íons irradia uma "área" e possui luminosidades (partículas por seção transversal do feixe por unidade de tempo) muitas ordens de grandeza superiores à emissão volumétrica "esférica" de partículas alfa de centros radioativos em grãos de minerais. Uma exposição curta a um feixe de íons pode criar padrões de danos equivalentes a milhões de anos de exposição natural de partículas alfa de baixo nível. Gentry (1974) nota o problema da intensidade do feixe necessária para alcançar um nível específico de descoloração. Em experimentos como esses, a intensidade do feixe de íons foi ajustada para produzir um padrão de descoloração no mineral irradiado, com a extensão (ou profundidade) da descoloração sendo então comparada aos diâmetros de halos medidos em seus espécimes de fatia fina. O padrão produzido por Gentry através de bombardeio de feixe de íons foi uma zona de descoloração, mais fraca perto da fonte e aumentando em intensidade até uma terminação relativamente nítida. No entanto, o trabalho de Gentry com feixes de íons não foi capaz de produzir múltiplas bandas ou a estrutura de anéis concêntricos bem definidos de certos halos. É provável que o bombardeio intenso de partículas alfa perturbe a cristalinidade do mineral alvo (um efeito de radiação natural bem conhecido), alterando suas propriedades físicas ao longo do trajeto da partícula. Isso tenderia a alargar o Efeito Bragg em vez de criar uma zona estreita de perturbação (isto é, um "anel").

Gentry (1970, 1974), ele mesmo, nota vários aspectos sobre halos concêntricos que não podem ser explicados pela hipótese de decaimento alfa. Halos anões e gigantes não podem ser reconciliados com qualquer energia de decaimento alfa conhecida. Gentry postula que esses halos anômalos de tamanho representam novos elementos ou novas formas de decaimento alfa. Nenhuma dessas explicações parece provável dada a atual compreensão dos elementos radioativos (ICRP, 1983; Parrington, et al., 1996). Outros halos mostram anéis "fantasma" que não correspondem a qualquer energia de decaimento alfa medida e permanecem sem explicação. Finalmente, existem halos de "coloração invertida", supostos halos de urânio nos quais a graduação da intensidade da cor na faixa circular é oposta àquela de um padrão de urânio "normal", e os diâmetros dos anéis estão deslocados. Outras exceções ao modelo de energia versus diâmetro de anel de Gentry foram notadas por Odom e Rink (1989) e Moazed et al. (1973). Gentry especula sobre as causa(s) de algumas dessas características anômalas, mas não fornece dados empíricos para apoiar qualquer explicação. De fato, Gentry parece estar mais disposto a questionar as evidências fornecidas pelas amostras físicas do que a questionar a validade de seu modelo.

Provavelmente, o desafio mais prejudicial à hipótese de Gentry não vem do que foi observado, mas do que está ausente. Dos três principais elementos radioativos que ocorrem naturalmente, urânio, tório e potássio, dois — urânio e tório — são marcados por séries de decaimento envolvendo emissões de partículas alfa. Os halos de polônio de Gentry são atribuídos ao decaimento por emissão alfa dos isótopos de polônio Po-210, Po-214 e Po-218, todos parte da cadeia de decaimento do urânio-238. O tório-232 decai em chumbo-208 estável através de uma série de etapas que incluem dois isótopos adicionais de polônio, Po-212 e Po-216. O tório tem uma abundância elementar entre três e quatro vezes maior que a do urânio na crosta terrestre. Além disso, em áreas de enriquecimento de urânio, como aquelas das quais as amostras de halos de Gentry aparentemente vieram, o tório também está enriquecido. Esses isótopos de polônio das séries de decaimento do tório possuem energias de decaimento alfa bem dentro da faixa documentada para o decaimento de polônio da série do urânio. Assim, isótopos de polônio que resultam do decaimento do tório-232 que ocorre naturalmente também deveriam produzir halos característicos. De fato, de acordo com o modelo de Gentry, todos os isótopos de polônio deveriam estar representados igualmente. No entanto, como Collins (1997) aponta, Gentry identificou apenas halos para aqueles isótopos de polônio associados ao decaimento do urânio-238; não são encontrados halos atribuíveis ao polônio-212 e ao polônio-216. Adicionalmente, faltam halos atribuíveis aos dois isótopos de polônio na série de decaimento do urânio-235 (Po-211 e Po-215). Atualmente, o urânio-235 compõe 0,71% do urânio que ocorre naturalmente (o urânio-238 representa 99,3%); há 3 bilhões de anos, o urânio-235 representava mais de 3% dos isótopos naturais de urânio.

Se halos de anéis concêntricos não são causados por partículas alfa, o que os causa? Tanto Joly (1917) quanto Gentry (1992) descartaram a possibilidade de que partículas beta possam desempenhar um papel nas mudanças de coloração dentro de minerais; no entanto, nenhum dos autores fornece uma base para essa rejeição além da afirmação errônea de que as energias das partículas beta são muito baixas para ter qualquer efeito. Partículas beta de alta energia têm a capacidade bem documentada de quebrar ligações moleculares. Combinações de partículas de decaimento alfa e beta, partículas beta sozinhas ou algum processo completamente não radioativo podem ser a causa da descoloração observada nos halos minerais.

Odom e Rink (1989) examinaram grandes radiohalos em mica e propuseram uma hipótese alternativa para sua formação. Eles comparam as estruturas circulares de halo em mica com halos de cor induzidos por radiação (RICHs) em quartzo. Na estrutura cristalina do quartzo, o alumínio pode ocasionalmente substituir um átomo de silício, criando um ligeiro desequilíbrio de carga. Partículas alfa provenientes do decaimento do urânio criam centros de aprisionamento de lacunas ao redor dos átomos de alumínio. Isso, por sua vez, cria uma área semicondutora onde partículas beta (também resultantes do decaimento do urânio) podem causar difusão e descoloração em uma área bastante grande. A largura do halo resultante pode ser correlacionada com a migração de lacunas da banda de valência ao longo de um potencial de carga induzido por radiação no cristal hospedeiro. Embora esta seja uma hipótese atraente, Odom e Rink observam cautelosamente que as estruturas cristalinas e a composição química do quartzo e da mica são significativamente diferentes. O quartzo é conhecido por ter propriedades piezoelétricas naturais ausentes nos minerais do grupo da mica. Sem investigação adicional, halos causados por centros de aprisionamento de lacunas em migração são especulativos para minerais além do quartzo.

Claramente, é necessário mais trabalho para resolver todas essas questões. A associação de halos de tipo anel com qualquer energia específica de decaimento alfa deve ser considerada especulativa.

3) Se as halos concêntricos são realmente causados por danos à radiação alfa, a decaimento do polônio é a única causa possível?

Mesmo que assumamos que os halos de anéis concêntricos sejam realmente devidos ao dano por radiação alfa, surge imediatamente um problema com a meia-vida curta dos próprios isótopos de polônio. Para deixar um halo visível de dano por radiação, os grãos de mica ou fluorita afetados teriam que cristalizar antes que o polônio decaísse até os níveis de fundo — cerca de 10 meias-vidas. Para os isótopos de polônio, isso corresponde a uma fração de segundo (Po-212, Po-214, Po-215) a 138,4 dias (Po-210). A hipótese de Gentry exige polônio puro e concentrado no centro de cada anel. O modelo não faz distinção entre quais isótopos de polônio deveriam estar presentes — portanto, deveria haver igual probabilidade para todos. Ele aponta que não há nenhum processo geoquímico conhecido pelo qual tais concentrações possam ocorrer durante a cristalização de um magma, concluindo, portanto, que os halos de polônio são indicativos de algum evento não natural ou sobrenatural.

Uma possibilidade alternativa é explorada por Brawley (1992) e Collins (1997). Eles observam que muitos halos concêntricos de anéis alinham-se ao longo de fraturas visíveis dentro da mica hospedeira. Tais fraturas são muito comuns em cristais de mica. Micro-fraturas poderiam fornecer condutos para o movimento rápido e concentração de radônio-222, um produto filial gasoso do urânio-238 que se forma parcialmente ao longo da cadeia de decaimento que leva ao polônio. O radônio-222, em si um emissor alfa, tem um tempo de meia-vida de 3,82 dias e é produzido continuamente no decaimento do urânio pai. A migração de radônio ao longo de fraturas com pontos de retenção em pequenas armadilhas estruturais resultaria exatamente no mesmo padrão de anéis concêntricos atribuído por Gentry apenas ao polônio (porque o polônio é um isótopo filial do decaimento do radônio). Atribuir um diâmetro de halo ao radônio é difícil, pois a energia de decaimento alfa do radônio é muito próxima à do polônio-210; as duas estruturas de anéis comumente não podem ser distinguidas (Moazed, et al., 1973).

O desenvolvimento de fraturas nos grãos de mica após a cristalização ter ocorrido, e a migração de radônio ao longo dessas fraturas ao longo de milênios, está muito mais em conformidade com os atuais modelos geológicos de formação de rochas. Assim, a hipótese do radônio é mais atraente que o modelo de Gentry, pois se ajusta às evidências observadas e não requer ocorrências sobrenaturais.

A hipótese de Gentry é consistente com, ou explica todas as outras evidências que apontam para uma grande idade da Terra?

A hipótese de Gentry rapidamente esbarra em problemas com todo o acúmulo de evidências de muitas áreas da ciência da Terra apontando conclusivamente para uma grande idade da Terra. Não menos importante dessas evidências é a datação de idade radiométrica. Para conciliar sua idade jovem presumida para a Terra com as datas de idade isotópica relatadas para rochas ao redor do mundo, Gentry (1992) argumenta que as taxas de decaimento radioativo variaram ao longo do tempo. Ele é forçado a concluir que as taxas de decaimento para seus isótopos de polônio escolhidos permaneceram constantes, enquanto as de dezenas de outros isótopos radioativos foram várias ordens de grandeza maiores há 6.000 a 10.000 anos. Isso, naturalmente, dá origem a várias inconsistências principais:

• Muitas rochas foram datadas por uma variedade de técnicas usando diferentes pares de isótopos com mecanismos de decaimento muito diferentes, os resultados mostrando uma consistência notável nas idades medidas. A hipótese de Gentry exigiria que todos os diferentes esquemas de decaimento para os diferentes isótopos radioativos tivessem sido acelerados exatamente - mas em quantidades muito diferentes - para fornecer as datas de idade consistentes que encontramos nas rochas hoje. Por exemplo, a taxa de decaimento do urânio-238 (vida média = 4,5 bilhões de anos) teria que ser acelerada por quase quatro vezes a taxa do potássio-40 (vida média = 1,25 bilhões de anos). Dado o grande número de diferentes isótopos radioativos e esquemas de decaimento que têm sido usados na datação de rochas, a chance dessa coincidência ocorrer é essencialmente zero.

• Um princípio geral do decaimento radioativo é que quanto mais rápida a taxa de decaimento, mais energia é liberada. O lento decaimento radioativo do urânio, do tório e do potássio-40 tem sido identificado como uma fonte primária do calor interno da Terra. Acelerar as taxas de decaimento radioativo desses isótopos em várias ordens de grandeza para ser consistente com uma idade de 6.000 a 10.000 anos para a Terra exigiria que as energias de decaimento há 10.000 anos teriam sido extremas, mantendo a Terra em estado fundido até os dias de hoje. Obviamente, isso não ocorreu.

• Se alguém vai propor que as taxas de decaimento radioativo variaram, e variaram de forma diferente para cada isótopo ao longo do tempo, não há razão pela qual as taxas de decaimento de numerosos isótopos de polônio não deveriam também ter variado. Sob um modelo de taxa de decaimento variável, pode-se até propor que as taxas de decaimento do polônio foram muito mais longas do que as observadas hoje. De fato, uma vez que a ideia de taxas de decaimento variáveis é introduzida, torna-se impossível atribuir halos de descoloração a qualquer isótopo específico ou série isotópica, e a hipótese de Gentry desmorona completamente.

A taxa de decaimento e a energia das partículas alfa emitidas estão ambas relacionadas ao desequilíbrio de nêutrons e prótons em um núcleo atômico e são controladas pela força nuclear forte e pela energia de ligação para o nuclídeo em questão. Qualquer coisa além de uma mudança fracionária na taxa de decaimento ao longo do tempo exigiria variação nas forças fundamentais da natureza e na relação entre matéria e energia. Não há evidências de que algo desse tipo já tenha ocorrido.

Existem muitas linhas de raciocínio independentes além da datação por idade radiométrica para concluir que a Terra é muito mais antiga do que 6.000 anos. Outros processos geológicos, com mecanismos completamente independentes, que demonstram um longo período para a história da Terra incluem:

• a lenta cristalização e deposição de grandes espessuras de calcários que ocorrem repetidamente no registro geológico;

• a formação de domos de sal na região da costa do Golfo dos EUA e sob os desertos do Irã, através de deformação plástica lenta ao longo de milhões de anos de um leito de sal profundamente enterrado, em resposta à lenta acumulação de sedimentos sobrejacentes;

• a expansão das bacias oceânicas do mundo, registrada nos padrões simétricos de magnetização dos basaltos em cada lado das cristas oceânicas médias. A taxa atual de expansão medida resulta em uma estimativa de idade para a margem ocidental da bacia do Pacífico de aproximadamente 170 milhões de anos — uma idade que foi confirmada pela datação radiométrica.

Centenas de outros exemplos poderiam também ser apresentados.

Gentry reconhece isso como um problema e, além de seu conceito de taxa de decaimento variável, invoca várias outras linhas de raciocínio e "evidências" em uma tentativa de apoiar seu modelo de Terra Jovem. Uma dessas linhas de raciocínio envolve o decaimento de isótopos de urânio naturalmente ocorrentes (U-238 e U-235) no mineral zircônio em seus isótopos filhas finais de chumbo (Pb-206 e Pb-207). Gentry postula que o chumbo é perdido facilmente ao longo do tempo porque se encaixa mal na estrutura cristalina do zircônio. Gentry, et al., 1982, examinaram zircônios de um granito (na verdade um granodiorito) datado em 1,5 bilhão de anos. Eles aplicaram um modelo de difusão generalizado e, usando valores medidos, mostraram que o chumbo deveria ser altamente retido em cristais de zircônio em uma faixa de temperaturas de 100 - 313 °C. Em seu artigo Po-halo, Gentry parece estar se referindo a esse estudo anterior quando ele afirma: "...os cálculos mostram que zircônios de 50 micrômetros de tamanho retirados da parte inferior do furo de perfuração (313° C) deveriam ter perdido 1% de seu conteúdo de chumbo em cerca de 300.000 anos." A partir desse cálculo, ele conclui que se o granito é realmente tão antigo quanto 1,5 bilhão de anos, quase todo o chumbo radiogênico deveria ter desaparecido até esse momento. Em vez disso, análises laboratoriais na verdade mostraram um alto grau de retenção de chumbo na amostra de zircônio. Portanto, Gentry conclui que o granito hospedeiro deve ser realmente de uma idade muito jovem.

Se o granito hospedeiro dos cristais de zircão é realmente antigo, como sugerem outras medições, e os isótopos de chumbo não desapareceram, como a previsão de Gentry poderia estar tão longe da marca? A resposta é realmente bastante simples. A equipe de pesquisa de Gentry em 1982 estava analisando a capacidade de substâncias cristalinas artificiais - SYNROCK - de encapsular resíduos nucleares. Para este estudo, eles utilizaram um modelo idealizado de difusão uniforme a partir de um meio difusivo. O tipo de meio ao qual esta equação se aplica com maior precisão é um sólido amorfo, como um gel ou um vidro. O único momento em que o zircão se aproxima dessa condição é quando houve dano severo por radiação à rede cristalina do mineral - um evento relativamente incomum (e muito detectável com exame microscópico). Na realidade, o zircão é um dos sólidos cristalinos mais duráveis, resistente tanto ao ataque químico quanto à abrasão mecânica. Ele também resiste ao dano por radiação.

Gentry e sua equipe utilizaram este modelo idealizado de difusão por várias razões. Primeiro, é mais simples calcular uma taxa de difusão quando não é necessário lidar com as complicações de uma rede cristalina. Em segundo lugar, para uma avaliação da eficácia da encapsulação de resíduos nucleares, é preferível perguntar "qual é o pior desempenho possível que podemos experimentar?". O modelo utilizado por Gentry em 1982 foi exatamente tal uma análise de "pior caso", pois apresenta a situação de difusão mais rápida. A adição de uma quantidade substancial de isótopos altamente radioativos a um material como o Synrock provavelmente resultaria em danos extensos à estrutura cristalina do material - e, portanto, tratar o material como um meio de difusão idealizado é uma conservadorismo apropriado. No entanto, esta não era a fórmula adequada para descrever o comportamento do zircão natural contendo concentrações muito baixas de urânio e tório. Não é surpreendente, portanto, que as razões medidas de 206Pb/207Pb não correspondessem às previsões. Novamente, Gentry usou o modelo preditivo errado.

Um estudo de 1997 realizado por Lee e outros mediu diretamente a difusão de urânio, tório e chumbo fora de cristais de zircão naturais sob condições laboratoriais cuidadosamente controladas. Seus resultados mostraram que, a temperaturas em torno de 1.100° C, o chumbo difunde-se cerca de 4 ordens de grandeza mais rápido que o urânio ou o tório. Eles também demonstraram que a temperatura de fechamento para a zircão é superior a 900° C. O que isso significa é que, nas temperaturas avaliadas por Gentry et al., 1982, seria esperado pouco ou nenhum difusão de Pb - exatamente o que foi medido.

Ninguém discorda que a difusão de isótopos filhas pode e ocorre durante a história natural de um corpo rochoso. Por esta razão, os geocronologistas desenvolveram o método concordia-discordia para analisar as razões isotópicas de urânio-chumbo, e o método de isócrono chumbo-chumbo para datação de idades. O método concordia-discordia permite uma avaliação não apenas do grau de perda de chumbo radiogênico, mas também pode ser usado para determinar quando ocorreu o período principal de perda de chumbo. O método de isócrono chumbo-chumbo, ao comparar a quantidade de filhas de chumbo radiogênico ao componente de chumbo não radiogênico de uma amostra, também compensa a possibilidade de perda de chumbo radiogênico ao longo do tempo. Existem vários bons textos sobre datação radiométrica que explicam essas técnicas em detalhes (por exemplo, Dalrymple, 1991).

Gentry apresenta um "modelo" semelhante para a retenção de hélio em rochas graníticas (lembre-se, um átomo de hélio é o mesmo que uma partícula alfa produzida por decaimento radioativo). De acordo com este modelo, o hélio, um gás, deve difundir-se rapidamente fora de uma estrutura cristalina. Assim, quando níveis de retenção de hélio superiores aos previstos são medidos, presume-se que a rocha é de idade jovem. Uma vez mais, no entanto, é o modelo que é questionável. Na realidade, a retenção de hélio em zircões não é inesperada. Uma vez que o urânio atinge o equilíbrio com seus produtos filhas (aproximadamente 1 milhão de anos), a produção de hélio assume um estado estacionário. Neste ponto, a retenção/perda de hélio será mais provavelmente controlada exclusivamente pela temperatura - consistente com as próprias medições de Gentry. Um teste melhor seria determinar o conteúdo de hélio de zircões de vários granitos de diferentes idades e profundidades de amostragem para ver quais padrões emergem.

Resumo/Conclusões

A hipótese de halo de polônio de Gentry para uma Terra jovem falha, ou é inconclusiva para, todos os testes. Toda a tese de Gentry é construída sobre um conjunto de suposições acumuladas. Ele não consegue demonstrar que os halos concêntricos em mica são causados unicamente por partículas alfa resultantes do decaimento de isótopos de polônio. Suas amostras não são de pedaços "primordiais" da crosta original da Terra, mas de rochas que foram extensivamente reprocessadas. Finalmente, sua hipótese não pode acomodar as muitas linhas alternativas de evidência que demonstram uma grande idade para a Terra. Gentry racionaliza qualquer evidência que contradiga sua hipótese propondo três "singularidades" - intervenções divinas únicas - nos últimos 6000 anos. É claro que eventos e processos sobrenaturais ficam fora do escopo de investigações científicas para abordar. Como com a ideia de taxas variáveis de decaimento radioativo, uma vez que Gentry ultrapassa o escopo das leis físicas, seus argumentos falham em ter qualquer utilidade científica. Se a ação divina é necessária para ajustar a hipótese do halo a algum modelo consistente da história da Terra, por que desperdiçar todo esse tempo tentando argumentar sobre as origens dos halos com base na teoria científica atual? É aqui que a maioria dos argumentos criacionistas falha quando tentam adotar a linguagem e os aparatos da ciência. Tentar provar uma premissa religiosa é, em si, um ato de fé, não de ciência.

No final, a proposta de Terra jovem de Gentry, baseada em anos de medição de halos de descoloração, não é mais do que uma versão de alta tecnologia do argumento criacionista "Omphalos". Esta é a proposta do final do século XIX de que, embora Deus tenha criado a Terra há apenas 6.000 anos de acordo com o relato de Gênesis, Ele fez tudo parecer antigo. Infelizmente, porque Gentry publicou seu trabalho original sobre halos em revistas científicas respeitáveis, vários livros didáticos básicos de geologia e mineralogia ainda afirmam que os halos de descoloração microscópicos em mica são o resultado do decaimento do polônio.

Nota de rodapé: Omphalos significa umbigo, e é o título de um livro de Phillip Grosse. Ele argumentou que Deus criou Adão e Eva com umbigos, mesmo que eles não tivessem se desenvolvido no útero.

[Voltar às Perguntas Frequentes sobre Halos de Polônio]

Referências:

[Voltar às Perguntas Frequentes sobre Halos de Polônio]