Come gli archeologi determinano l'età e l'autenticità degli artefatti antichi

Determinare quanto è vecchio un oggetto e se è veramente antico sono due domande separate ma correlate. Gli archeologi rispondono alla prima con una miscela di osservazione sul campo e scienza di laboratorio, e alla seconda abbinando i materiali di un oggetto e i segni di fabbricazione con quello che è noto essere stato possibile nel suo periodo reclamato.

Fase uno: datazione relativa nel terreno

Prima di qualsiasi prova di laboratorio, gli archeologi si affidano alla stratigrafia, lo studio dei livelli del suolo. Secondo una risorsa didattica dei Yale University's Human Relations Area Files (eHRAF), la stratigrafia presuppone che i livelli si accumulino nel tempo, quindi il materiale trovato in uno strato più profondo è generalmente più antico del materiale sopra di esso. Questo è chiamato datazione relativa: stabilisce che un artefatto è più vecchio o più giovane di un altro senza produrre un anno specifico.

La datazione relativa da sola non può dire quanti anni separano due strati. Per questo, gli archeologi ricorrono ai metodi di datazione assoluta, che la risorsa eHRAF descrive come producenti "date di origine specifiche e intervalli di tempo, come un intervallo di età in anni". La sequenziamento stratigrafico e i metodi assoluti sono normalmente usati insieme, con i livelli del suolo che forniscono il contesto e i test scientifici che forniscono i numeri.

Fase due: attribuire un numero all'età

La datazione al radiocarbonio è il metodo assoluto più ampiamente utilizzato per i resti organici. Gli organismi viventi assorbono il carbonio-14 dall'atmosfera; una volta che muoiono, l'isotopo decade a un tasso fisso. Il laboratorio di datazione al radiocarbonio Beta Analytic afferma che campioni come ossa, denti, carbone e legno possono essere testati in questo modo, e che i laboratori e gli archeologi devono concordare una strategia di campionamento prima dello scavo per evitare la contaminazione. La struttura di Beta Analytic ora misura tutti i campioni sottoposti mediante spettrometria di massa con acceleratore (AMS), che conta direttamente gli atomi di carbonio-14 piuttosto che misurare il loro decadimento radioattivo.

Il carbonio-14 ha un'emivita di 5.700 anni, più o meno 30 anni, secondo il riassunto di Wikipedia del valore scientifico accettato. La datazione al radiocarbonio è generalmente limitata a campioni di circa 50.000 anni, anche se la preparazione specializzata può talvolta estendere il metodo a 60.000 anni o, in rari casi, vicino a 75.000 anni prima del presente, poiché oltre quel punto rimane troppo poco carbonio-14 da misurare in modo affidabile.

Per il legno, la dendrocronologia, lo studio degli anelli degli alberi, può essere più precisa della datazione al radiocarbonio. Una risorsa di archeologia dell'Università di Oxford spiega che gli alberi depongono un anello di crescita all'anno, con larghezza variabile secondo il clima, e che i modelli di anelli sovrapposti da diversi legni permettono ai ricercatori di costruire lunghe sequenze di riferimento regionali. In campioni ben conservati, la fonte sottolinea, la data in cui un albero è stato abbattuto può essere ristretta "quasi alla settimana o al giorno". Il metodo richiede almeno cinquanta anni di anelli per stabilire un modello affidabile, e funziona solo dove esiste già una sequenza di riferimento regionale; la risorsa di Oxford nota che molti periodi e regioni, inclusa l'Età del ferro britannica, ne mancano.

Gli oggetti in terracotta cotta come la ceramica e i mattoni sono datati diversamente, attraverso la termoluminescenza (TL). Una guida pubblicata dall'Archaeology Data Service spiega che la cottura di un vaso in un forno ripristina un "orologio" della radiazione naturale all'interno dei suoi minerali a zero; successivamente, l'argilla accumula lentamente energia da elementi radioattivi in se stessa e nel terreno circostante. Misurare l'energia immagazzinata e dividerla per la dose di radiazione annuale nota nel sito di ritrovamento dà un'età. La stessa guida nota che i risultati di TL sono più forti quando si combinano varie misurazioni e tecniche piuttosto che affidarsi a una singola lettura.

Confermare l'autenticità: È veramente quello che afferma di essere?

Una datazione scientifica non è la stessa cosa della prova dell'autenticità. Gli specialisti esaminano anche come è stato realizzato un oggetto. Uno studio del 2008 di ricercatori della Cardiff University insieme al British Museum, alla Smithsonian Institution e alla Kingston University ha indagato su due famosi teschi di cristallo "aztechi", uno tenuto dal British Museum e uno dalla Smithsonian, secondo un rapporto di ScienceDaily. Usando l'analisi al microscopio elettronico dei segni degli attrezzi, il team ha scoperto che entrambi i teschi erano stati tagliati con strumenti a disco rotante sconosciuti nel Mesoamerica precolombiano. I test composizionali hanno inoltre mostrato che il quarzo usato per il teschio di cristallo del British Museum è stato estratto in Brasile o Madagascar piuttosto che in Messico; il rapporto non ha dichiarato una fonte di quarzo per il teschio dello Smithsonian. I ricercatori hanno concluso, secondo ScienceDaily, che il teschio di cristallo del British Museum è stato realizzato nell'Europa del XIX secolo, mentre il teschio dello Smithsonian è stato realizzato poco prima di essere acquistato a Città del Messico nel 1960.

Il caso dei teschi di cristallo illustra un punto più ampio: datare un materiale non è la stessa cosa che datare quando è stato scolpito o assemblato nella sua forma attuale. La guida sulla termoluminescenza dell'Archaeology Data Service nota che un oggetto di recente cottura contiene molta meno energia di radiazione immagazzinata di uno genuinamente antico, il che è uno dei motivi per cui il metodo può aiutare a contrassegnare gli oggetti realizzati nell'ultimo secolo; consiglia anche di combinare le misurazioni di TL con altre tecniche piuttosto che affidarsi a una singola lettura.

• Analisi dei segni degli attrezzi al microscopio elettronico a scansione, per verificare se la tecnica di taglio o levigatura esisteva nel periodo reclamato, come utilizzato nello studio sui teschi di cristallo del 2008 riferito da ScienceDaily.
• Test di provenienza del materiale, per vedere se pietra, metallo o pigmento corrisponde a fonti note per essere state utilizzate nella regione e nell'era reclamata, come nel test di origine del quarzo sul teschio di cristallo del British Museum.

Perché le due domande sono collegate

In pratica, gli archeologi e gli scienziati della conservazione trattano la datazione e l'autenticazione come controlli complementari piuttosto che come un singolo test. Una data antica genuina dall'analisi al radiocarbonio o TL restringe quando il materiale grezzo esisteva; l'analisi dei segni degli attrezzi e del materiale aiuta quindi a valutare se l'oggetto stesso è stato modellato in quel periodo piuttosto che più di recente da materiale più vecchio. La risorsa didattica eHRAF nota che la combinazione di metodi relativi e assoluti fornisce agli archeologi un'immagine più completa del posto di un artefatto nel suo contesto originale.