Como a erupção de Pompeia aprimorou 'relógio' que data o passado da Terra

A erupção do Monte Vesúvio que destruiu Pompeia em 79 d.C. ajudou cientistas a aprimorar uma das principais técnicas usadas para determinar a idade de rochas e eventos geológicos. Pesquisadores utilizaram a data histórica do desastre como referência para aumentar a precisão da datação argônio-argônio, método baseado no decaimento radioativo do potássio presente em minerais vulcânicos.

De acordo com o estudo publicado na revista científica Science Advances, o avanço pode ajudar a estabelecer cronologias mais confiáveis para acontecimentos do passado da Terra, incluindo erupções vulcânicas, impactos de asteroides e extinções em massa.

Por que Pompeia se tornou um 'relógio' para os cientistas?

A vantagem da erupção do Vesúvio está na existência de registros históricos que permitem determinar quando o evento aconteceu. Há quase 2 mil anos, Plínio, o Jovem, descreveu o desastre que atingiu Pompeia e outros assentamentos romanos.

Os registros permitiram aos pesquisadores trabalhar com a data de 24 de agosto de 79 d.C., embora tenham considerado uma margem de incerteza de dois meses.

Com um evento cuja idade era conhecida de forma muito mais precisa do que a maioria das erupções antigas, a equipe conseguiu testar até onde o método argônio-argônio poderia chegar. Para isso, foram analisadas oito amostras de sanidina, mineral vulcânico rico em potássio encontrado em material expelido pelo Vesúvio.

A técnica estimou que a erupção havia ocorrido 1.938 anos, com margem de 13 anos, antes da análise realizada em 2025. Pelos registros históricos, a idade era de 1.946 anos. Segundo os pesquisadores, o resultado corresponde a uma precisão de 0,7% e uma exatidão de 0,4%.

Como cientistas descobrem a idade de uma rocha?

O método utiliza o processo natural de decaimento do potássio-40, encontrado em rochas vulcânicas. Com o passar do tempo, parte desse elemento se transforma em argônio-40. Ao medir os isótopos presentes em uma amostra, os cientistas conseguem calcular há quanto tempo o material se formou.

No laboratório, as rochas são expostas a nêutrons, que transformam potássio-39 em argônio-39. Em seguida, os pesquisadores comparam as quantidades de argônio-40 e argônio-39. Quanto maior a proporção de argônio-40, mais antiga é a amostra.

A calibração feita com o Vesúvio também permitiu aprimorar a estimativa da meia-vida envolvida no decaimento do potássio-40. O novo valor calculado foi de 12,044 bilhões de anos, com margem de 0,088 bilhão.

Segundo o estudo, a estimativa é duas vezes mais precisa que o valor anterior obtido a partir da física nuclear.

Pedras-pomes guardadas por décadas ajudaram na descoberta

Parte do avanço veio de pedras-pomes coletadas em Oplontis, outro assentamento romano soterrado pelo Vesúvio. As amostras foram obtidas em 1998 pelo pesquisador Andrea Marzoli, da Universidade de Pádua, mas permaneceram armazenadas durante décadas.

O material apresentava uma vantagem: continha mais potássio e havia sido expelido durante a fase inicial da erupção.

Em estratovulcões como o Vesúvio, elementos como o potássio tendem a permanecer nas partes superiores da câmara magmática. Esse magma rico em potássio costuma estar entre os primeiros materiais lançados durante uma erupção.

As amostras mais adequadas, combinadas a um espectrômetro de massa mais avançado e a métodos atualizados de irradiação de nêutrons, permitiram reduzir as incertezas das medições.

Técnica pode ajudar a reconstruir grandes eventos da Terra

A maior precisão pode ser importante para determinar se acontecimentos geológicos ocorridos em períodos próximos estão relacionados.

Há cerca de uma década, por exemplo, a datação argônio-argônio foi utilizada para estabelecer a cronologia do impacto de um asteroide, grandes erupções vulcânicas na Índia e a extinção dos dinossauros não aviários, eventos ocorridos há aproximadamente 66 milhões de anos.

Quanto menores as margens de incerteza, maior a capacidade de comparar a sequência temporal desses acontecimentos. A técnica aprimorada também poderá ser utilizada como referência para outros métodos, entre eles a datação por carbono-14, empregada em materiais orgânicos relativamente recentes, e a datação por urânio-chumbo, utilizada em rochas muito antigas.

Segundo os pesquisadores, o método argônio-argônio agora pode alcançar uma precisão de décadas para erupções ocorridas durante períodos cobertos por registros históricos.