Doğa tarihi veya arkeoloji müzelerini gezerken kendinizi hiç “acaba bu eser kaç yaşında?” diye düşünürken buldunuz mu? Yeni bir antika, fosil veya sanat eseri bulunduğunda çoğu zaman haberlerde o bulgunun yaşına dair bilgilere de yer verilmektedir. Peki yaş tespitinin nasıl yapıldığını biliyor muydunuz?

Arkeologlar eserleri geçmişten günümüze taşırken, bu öğeleri bir bağlama oturtmak ve onları tarihsel önemlerine göre değerlendirmek zorundadırlar. Bilim insanları bunun için çeşitli yöntemler kullanıyorlar ve gelişen teknoloji sayesinde arkeolojik bulguların yaşı çok daha hızlı, doğru ve kolay tespit edilebiliyor. En kesin tespit yöntemi, “direkt tarihleme” olarak adlandırılan bir yöntem. Bu yöntem, genellikle yakın dönem nesnelerinin yaş tespiti için kullanılmaktadır. Örneğin; Roma İmparatorluğu döneminden kalma olduğu üzerindeki İmparator Neron kabartmasından anlaşılabilen bir madeni paranın yaşı, tarih bilgisinin ışığında doğrudan tespit edilebilmektedir. Ayrıca karbon-14 metodu ve ağaç gövde halkalarından yaş hesabı da sıkça kullanılan direkt tarihleme yöntemlerindendir.

Arkeologların kullandığı bir başka yöntem ise “karşılaştırmalı tarihleme” olarak adlandırılmaktadır. Bu yöntemde direkt tarihlemeden farklı olarak, arkeologlar bulgunun şekli, büyüklüğü veya materyali gibi niteliklerinden yola çıkarak eserin ait olduğu dönemi kabaca tespit etmeye çalışır. Ayrıca daha önceden bulunan ve yaşı tespit edilebilmiş eserler ile karşılaştırma yapılarak tarih tespitlerini daha iyi hale getirmeye çalışırlar. Örneğin; bir önceki paragrafta direkt tarihleme yöntemiyle yaşını hesaplayabildiğimiz Roma Dönemi parası, İtalya/Pompeii’de bir evde bulunan birçok eşyadan biri olsaydı, madeni paranın yanındaki diğer eşyaların yaşını da bu karşılaştırma ile bulabilirdik.

Peki, adını sıkça duyduğumuz karbon-14 tarihleme nasıl yapılıyor? Bu metodun tam adı, “radyokarbon tarihleme” olarak geçmektedir. Aslında tekniğin temel prensibi de isminden anlaşılacağı üzere radyoaktif karbon atomlarını baz almaktadır.

Karbon-14 tarihleme yöntemi, karbon atomunun üç farklı izotopunu karşılaştırarak yapılan bir yaş tespiti yöntemidir. Belirli bir elementin izotoplarının çekirdeğinde aynı sayıda proton bulunur ancak farklı sayıda nötron bulunur. Bu, kimyasal olarak çok benzer olmalarına rağmen farklı kütlelere sahip oldukları anlamına gelir. Doğal formda bulunan karbon-12 atomu kararlıdır ve atmosferdeki karbonun %98,9'unu oluşturur. Geri kalan kısım (%1.1) çoğunlukla aynı zamanda kararlı olan karbon-13 ile kararsız ve radyoaktif olan karbon-14'ten oluşur. Atmosferimizdeki her bir trilyon karbon atomundan sadece biri C-14'tür.

Karbon-14 izotopları ise şu şekilde oluşur: yüksek enerjili kozmik ışınlar tarafından, Dünya atmosferinin üst tabakalarında azot atomlarından bir protonun koparılması sonucu proton sayısı altı ve atom numarası on dört olan karbon atomu atmosfere dağılır. Bu radyoaktif karbonlar, bitkiler tarafından fotosentez yoluyla besin zincirine dahil edilir. Canlılar çevreleriyle sürekli etkileşim halinde oldukları için, vücutlarındaki ve atmosferdeki karbon-14 atomlarının toplam karbon atomu sayısına oranı hemen hemen aynıdır. Ancak canlıların ölümünden sonra metabolizmaya yeni madde girişi olmadığı için dokulardaki karbon-14 miktarı artmaz ve bir süre sonra azalmaya başlar. Radyoaktif her elementte olduğu gibi radyokarbonda da atomların yarısının, bir başka elemente dönüşmesi için gerekli süre olarak belirli bir “yarı ömür” süresi vardır. Her 5730 yılda, bir karbon-14 örneğindeki izotop miktarı yarıya düşer. Bu yarılanma süresini ve atmosferdeki karbon-12/karbon-14 sabit oranını bilen bilim insanları, radyokarbon miktarını ölçtükten sonra kolaylıkla eserlerin ait olduğu dönemi belirleyebiliyorlar.

Fakat bu tür bir ölçüm, bir zamanlar canlı olan materyalin kullanılmasına bağlı olduğundan, karbon-14 yöntemi için yalnızca organik materyaller kullanışlıdır. Hayvan derisinden, tahtadan, fil dişinden, saçtan veya kürkten, kemikten, keten kumaştan (mumya sargısı gibi) ve diğer herhangi bir hayvan veya bitki materyalinden yapılmış nesneler, bu yöntem kullanılarak tarihlenebilmektedir. Ayrıca radyokarbonun yarılanma süresi, yaklaşık olarak 60,000 yıldan daha eski kalıntıların tarihlenmesine izin vermemektedir.

Karbon-14 metoduna ek olarak, potasyum-argon elementleri kullanılan tarihlendirme tekniği, hem kesinlik açısından güvenilir hem de milyonlarca yıllık kalıntıları bile tarihleyebildiği için daha kullanışlı bir yöntemdir. Dinozor fosilleri, insan kemikleri ve tarih öncesi canlı kalıntıları gibi bulgular için bu yöntem sıkça tercih edilmektedir.

Antika eserler, tablolar, heykeller ve hatta fosillerin günümüzden ne kadar süre önce var olduğunu bilmek, ufkumuzu açmaya ve geçmişimizi aydınlatmaya oldukça fayda sağlamaktadır. Gelişen teknoloji ile yeni ölçüm araçları ve analiz yöntemleri erişilebilir hale geldiğinde arkeolojik bulguların önemi giderek artacak gibi görünmektedir. Gezegenimizin geçmişindeki hikayeyi daha yakından tanımak ve bize miras bırakılan bu hikâyeyi gelecek nesillere taşımak adına arkeoloji, paleontoloji gibi bilim dalları oldukça değerlidir.