Os arqueólogos, você sabe, estudam civilizações humanas. Eles realizam escavações para encontrar vestígios deixados por populações que existiram há muito tempo, na tentativa de entender como nossos ancestrais viviam. Nesse trabalho, eles podem desenterrar esqueletos humanos e de animais domésticos, restos de alimentos e vários tipos de objetos. Mas como será que eles descobrem em que época essas pessoas viveram e esses objetos foram usados? Nessas horas, é só pedir ajuda aos químicos!

Com o teste do carbono 14, cientistas descobriram a idade de espigas de milho fossilizadas encontradas no Peru: 6.700 anos (Foto: Tom Dillehay)

Uma das principais maneiras de investigar a idade de materiais antigos é a técnica de datação por carbono 14, inventada pelo químico norte-americano Willard Libby – ele ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1960 por esta invenção. A técnica pode ser usada em amostras originadas de qualquer tipo de ser vivo que tenham até cerca de 50 mil anos de idade. Madeira, carvão, sedimentos orgânicos, ossos, conchas marinhas e peles estão entre as amostras testadas com carbono 14.

Essa metodologia se baseia no fato de que todos os seres vivos são formados por moléculas contendo carbono – proteínas, lipídeos, açúcares e vitaminas são alguns exemplos. Esse carbono chega aos seres vivos por meio do gás carbônico atmosférico (CO₂), que é absorvido pelas plantas na fotossíntese. Como os animais se alimentam dessas plantas, também passam a ter as moléculas de carbono em seus organismos.

Willard Libby, o criador da técnica de datação por carbono 14 (Foto: Wikimedia Commons)

Os átomos de carbono podem ser de três tipos: C-12 (que corresponde a 98,89% de todos os átomos de carbono), C-13 e C-14. Tanto o C-12 quanto o C-13 são extremamente estáveis, ou seja, não se modificam com o tempo, e existem na Terra há muitos bilhões de anos. Já o C-14 é extremamente raro e se transforma em C-12 com uma velocidade constante – a metade das moléculas de C-14 se transforma em C-12 em um período de 5.730 anos. Porém, a quantidade de C-14 na atmosfera não se altera, pois a mesma quantidade de C-14 que se transformou em C-12 é reposta por um processo natural de formação de C-14.

E o que isso tem a ver com a idade de achados arqueológicos? Bem, os seres vivos trocam continuamente carbono com a atmosfera quando se alimentam e respiram. Assim, a proporção de C-12 e C-14 em suas moléculas é igual àquela encontrada no CO₂ atmosférico.

A coisa muda, porém, quando os organismos morrem: a troca de carbono com a atmosfera acaba e a quantidade de C-14 em suas moléculas vai diminuindo conforme ele se transforma em C-12 numa velocidade já conhecida – como vimos antes, a quantidade de C-14 se reduz à metade a cada 5.730 anos. Assim, para conhecer a idade de um artefato arqueológico, basta determinar a proporção entre a quantidade de C-14 e C-12 em suas moléculas.

Por exemplo, se esta proporção for igual à existente na atmosfera, o artefato foi produzido em nossa época. Se esta proporção for reduzida pela metade, significa que o artefato tem 5.730 anos. Se a proporção for de apenas um quarto, o achado terá 11.760 anos, e assim por diante.

O teste do carbono 14 pode ser aplicado em amostras originadas de qualquer tipo de ser vivo – seres humanos, animais, plantas... (Foto: Catarina Chagas)

Usando o método de datação por carbono 14, os cientistas foram capazes de determinar, por exemplo, a idade de grãos de pipoca de 6.700 anos encontrados no Peru e muitos outros achados arqueológicos!