Bagaimana Arkeolog Menentukan Usia Artefak dan Situs Bersejarah

Tidak ada instrumen tunggal yang memberitahu arkeolog berapa usia tulang, pecahan pot, atau dinding terkubur. Sebaliknya, peneliti mengandalkan toolkit metode penanggalan, yang secara luas terbagi menjadi penanggalan relatif, yang mengurutkan objek dari lebih tua hingga lebih muda tanpa memberikan tahun, dan penanggalan absolut, yang memberikan rentang usia numerik. Metode yang dipilih tergantung pada material apa yang bertahan dan seberapa jauh ke belakang situs diperkirakan untuk tanggal.

Penanggalan Relatif: Membaca Urutan Deposito

Metode relatif paling umum adalah stratigrafi. Menurut File Kawasan Hubungan Manusia (HRAF) Universitas Yale, metode ini mengasumsikan bahwa lapisan tanah dalam deposito menumpuk satu di atas yang lain, sehingga lapisan bawah lebih tua daripada lapisan di atasnya. Dengan memetakan lapisan mana objek ditemukan, arkeolog dapat menempatkan artefak dalam urutan relatif satu sama lain bahkan sebelum tanggal absolut diketahui.

HRAF juga mencantumkan dua teknik relatif lainnya: seriasi, yang melacak perubahan gaya dalam artefak seperti dekorasi keramik dari waktu ke waktu, dan penanggalan fluorin, yang mengukur penyerapan kimia fluorin dalam tulang yang terkubur. Tidak ada metode yang menghasilkan tanggal kalender itu sendiri; mereka menunjukkan temuan mana yang datang lebih awal atau lebih akhir dalam urutan.

Penanggalan Radiokarbon: Menghitung Jam Radioaktif

Penanggalan radiokarbon adalah metode absolut terbaik yang dikenal untuk sisa-sisa organik. Unit Akselerator Radiokarbon Oxford menjelaskan bahwa radiokarbon (karbon-14) terbentuk di atmosfer dan diserap oleh organisme hidup sepanjang hidup mereka; setelah organisme mati, ia berhenti mengganti karbon, dan radiokarbon yang dikandungnya mulai meluruh dengan laju yang diketahui. Dengan mengukur rasio radiokarbon terhadap karbon stabil dalam sampel, peneliti menghitung berapa lama yang lalu organisme mati. Unit mencatat bahwa angka mentah ini "bukan usia kalender sejati" dan harus dikalibrasi terhadap material dengan usia yang sudah diketahui untuk mengoreksi variasi radiokarbon atmosfer di masa lalu. Karena metode bergantung pada karbon organik, ia tidak dapat secara langsung menentukan tanggal batu, logam, atau keramik kecuali residu organik terpelihara di dalamnya.

Teknik ini dikembangkan oleh ahli kimia Universitas Chicago Willard Libby, yang mengusulkannya pada tahun 1946, pekerjaan yang karenanya dia menerima Hadiah Nobel Kimia tahun 1960, menurut National Geographic. Sumber menggambarkan batas luar yang sedikit berbeda untuk metode ini: unit Oxford menyatakan teknik mencakup material dari beberapa ratus tahun lalu hingga sekitar 50.000 tahun lalu, sementara National Geographic melaporkan bahwa akurasi menurun untuk sampel yang lebih tua dari 40.000 tahun dan metode tidak dapat digunakan sama sekali di luar sekitar 60.000 tahun. Kedua sumber mencatat bahwa kontaminasi — dari tanah, bahan kimia konservasi, atau dalam beberapa kasus, hasil uji coba nuklir — dapat mendistorsi hasil dan harus dihilangkan sebelum pengukuran.

Dendrokronologi: Cincin Pohon sebagai Kalender Alami

Dendrokronologi memberikan tanggal kalender untuk cincin pertumbuhan tahunan pohon. Layanan Taman Nasional AS menggambarkan metode sebagai mencocokkan pola cincin sampel kayu yang tidak diketahui terhadap kronologi regional yang mapan yang dibangun dari pohon-pohon dengan usia yang diketahui. Akurasi tergantung pada iklim: pohon di wilayah dengan curah hujan yang tidak konsisten menghasilkan cincin yang bervariasi secara nyata dalam lebar dari tahun ke tahun, yang membuat polanya lebih mudah untuk dicocokkan dengan presisi, sementara pohon di pengaturan yang konsisten basah dan beriklim sedang tumbuh cincin yang lebih seragam yang lebih sulit untuk tanggal. Layanan Taman juga memperingatkan bahwa cincin pohon yang tertanggal hanya menunjukkan kapan kayu tumbuh, bukan kapan pohon ditebang atau digunakan dalam konstruksi, karena kayu kadang-kadang digunakan kembali bertahun-tahun setelah pohon mati.

Penanggalan Luminescence: Keramik, Tanah Liat Terbakar, dan Endapan Terkubur

Penanggalan termoluminescence (TL) mengukur waktu yang telah berlalu sejak material kristal, seperti keramik atau lava, terakhir dipanaskan, atau sejak endapan terkubur terakhir kali terkena sinar matahari. Radiasi dari lingkungan sekitar menyebabkan elektron terjebak dalam ketidaksempurnaan dalam kristal seiring waktu; memanaskan sampel di laboratorium melepaskan elektron ini sebagai kilau cahaya yang terukur, dan intensitas cahaya itu mencerminkan dosis radiasi yang terakumulasi. Membagi dosis itu dengan tingkat radiasi tahunan yang dikenal di lokasi penemuan menghasilkan estimasi usia. Metode ini bekerja pada keramik, batu api yang terbakar, aliran lava, dan endapan, tetapi menghancurkan bagian dari sampel, sensitif terhadap variasi radiasi latar belakang lokal, dan hanya dapat membedakan material kuno dari modern daripada menghasilkan tahun yang tepat.

HRAF mencatat bahwa arkeolog juga menggunakan penanggalan kalium-argon dan argon-argon, yang mengukur rasio isotop dalam batu vulkanik, dan penanggalan arkeomagneti, yang melacak pergeseran medan magnet Bumi yang dicatat dalam bahan bakar. Karena setiap metode membawa margin kesalahan dan persyaratan bahan sendiri, situs jarang berasal dengan teknik tunggal; peneliti biasanya menggabungkan penyusunan stratigrafis dengan satu atau lebih metode absolut untuk mempersempit rentang usia dan memeriksa hasil terhadap satu sama lain.