I papiri di Ercolano scritti con inchiostro metallico

Per diverse centinaia di anni, prima che si scoprisse la pericolosità del piombo per la salute, il piombo e altri metalli venivano aggiunti agli inchiostri per migliorarne il colore e la consistenza. Ma fino ad ora si riteneva che prima del IV-V secolo d.C. il metallo non fosse presente nell’inchiostro dei papiri greco-romani. Infatti la prima miscela metallica identificata come inchiostro di scrittura di pergamena risale soltanto al 420 d.C.

Ingrandimento di un papiro di Ercolano
Ingrandimento di un papiro di Ercolano (altezza 5 cm). Credit: Emmanuel Brun.

Nel 1700 gli archeologi scoprirono centinaia di rotoli in un’antica biblioteca della cittĂ , molti dei quali andarono distrutti non appena i ricercatori tentarono di aprirli per leggerli. Da quel momento sono stati fatti numerosi tentativi per leggere i rotoli rimanenti senza aprirli utilizzando diverse tecnologie non distruttive.

La fisica delle particelle per studiare i documenti del passato

In questo nuovo studio, i ricercatori hanno studiato alcune pergamene carbonizzate nel 79 D.C. anno della catastrofica eruzione del Vesuvio. L’eruzione seppellì l’antica Ercolano e la vicina Pompei.

L’obiettivo della nuova ricerca è stato quello di saperne di piĂą sull’inchiostro utilizzato per la scrittura di tali pergamene. Il team ha esaminato due frammenti di rotoli utilizzando diverse tecniche non distruttive basate sulla luce di sincrotrone, in entrambi i frammenti sono state rinvenute tracce di particelle di piombo nell’inchiostro.

Che cos’è la radiazione di Sincrotone?

La luce di sincrotrone è una radiazione elettromagnetica emessa da particelle subatomiche cariche (solitamente elettroni o positroni) che si muovono con velocitĂ  relativistica (velocitĂ  prossima a quella della luce) in un campo magnetico. Tale radiazione elettromagnetica viene “prodotta” tramite il sincrotrone, un acceleratore di particelle a forma di anello.

Le alte concentrazioni di piombo nell’inchiostro sono dovute a contaminazioni esterne?

I ricercatori hanno inoltre stabilito che l’elevata concentrazione di piombo nell’inchiostro non è stata causata da una eventuale contaminazione dovuta alla presenza dell’elemento chimico nei sistemi idrici o dall’impiego di un calamaio in bronzo.

frammenti di papiro di Ercolano esaminati
Confronto tra fotografie scattate con luce visibile (A e D), fotografie scattate in microscopia a raggi infrarossi (B ed E) e mappe di distribuzione del piombo ottenute tramite spettrofotometria XRF (X-ray fluorescence spectroscopy o X-ray fluorescence) (C e F) per entrambi i frammenti di papiro di Ercolano esaminati. Le mappe XRF sono state normalizzate attraverso il flusso incidente e sono espresse in unitĂ  arbitrarie.

Le alte concentrazioni di piombo dovrebbero rendere possibile l’utilizzo di altre tecnologie per leggere le lettere impresse sui rotoli. L’esatta datazione dei rotoli è ancora sconosciuta, sembra tuttavia possibile che i papiri siano stati creati centinaia di anni prima dell’eruzione del Vesuvio, questo dettaglio porterebbe ancora più indietro la data del primo utilizzo del metallo in un inchiostro.

I ricercatori hanno impiegato diversi metodi di imaging per analizzare i reperti. «Grazie alla potenza di fascio di sincrotrone di Esrf (European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble, Francia) le analisi sono state molto veloci – un decimo di secondo a pixel – il che ci ha permesso di acquisire numerosi dati molto rapidamente e su tutti i campioni» scrive Vito Mocella, ricercatore del Cnr che ha partecipato allo studio. «Abbiamo quindi la certezza della correlazione tra informazione chimica e la traccia visibile delle lettere» prosegue il ricercatore.

Nuovi scenari per lo studio dei reperti archeologici

Nel 2015 il gruppo di scienziati era già riuscito a rilevare alcune lettere greche e un alfabeto quasi completo nei rotoli di Ercolano carbonizzati dall’eruzione del Vesuvio, con questo nuovo studio è stato raggiunto un nuovo obiettivo nello studio di questi interessanti manoscritti e sono stati delineati nuovi scenari di ricerca anche per altri reperti archeologici.

Alcuni ricercatori del team
Alcuni ricercatori del team mentre posizionano un frammento di papiro su una macchina per testare la diffrazione. Da sinistra a destra: C. Ferrero, J. Wright, E. Brun. Credit: D. Delattre.

Allo studio, pubblicato sulla rivista Proceeding of National Academy of Sciences (Pnas), hanno partecipato il CNR, l’Institut national de la santĂ© et de la recherche mĂ©dicale, l’UniversitĂ  di Grenoble – Alpes, il Cnrs (Francia) e l’UniversitĂ  di Gand (Belgio).

Le molteplici competenze messe in campo e l’impiego delle tecniche disponibili su diverse linee di luce del sincrotrone ESRF i ricercatori sono riusciti ad ottenere un livello di conoscenza sugli inchiostri del periodo Classico dell’antichitĂ  mai ottenuto prima. Il prossimo passo sarĂ  quello di ottimizzare la tecnica e le lunghezze d’onda della luce per analizzare e leggere altri documenti antichi.

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