Manufatti da Kyoden che sono stati campionati per il vermiglio. (Sopra e sotto, A sinistra) Frammenti di terracotta. (In alto a destra) Strumento pietra. (In basso a destra) Frammento di vaso. Le frecce indicano le posizioni campionate. Attestazione:RIKEN
I ricercatori del RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science in Giappone hanno dimostrato che la combinazione di una tecnica di analisi dello zolfo altamente sensibile con un semplice nastro senza zolfo è un modo efficace e innocuo per testare campioni estremamente piccoli di vermiglio da manufatti che hanno migliaia di anni . Pubblicato in Giornale di Scienze Archeologiche:Rapporti , lo studio ha utilizzato questa tecnica per confermare che il commercio probabilmente esisteva tra l'isola settentrionale del Giappone di Hokkaido e la parte occidentale del continente giapponese, una distanza di oltre 1000 miglia, più di 3000 anni fa.
Vermiglio, a volte chiamato cinabro, è un minerale rosso brillante che è stato utilizzato nei dipinti, figurine, statue, ceramica, e cerimonie rituali risalenti a quasi 9000 anni fa in tutta Europa, Asia, e le Americhe. Il nome chimico del vermiglio è solfuro di mercurio, e piccole variazioni di zolfo possono distinguere un lotto di vermiglio da un altro. All'interno di ogni campione vermiglio, alcuni degli atomi di zolfo sono standard, mentre alcuni sono isotopi con due neutroni in più. Poiché il rapporto di questi atomi non cambia nel tempo, può essere usato come un'impronta digitale per identificare la provenienza del campione.
Recentemente, Kazuya Takahashi e i suoi colleghi dell'Astro-Glaciology Research Group hanno sviluppato un metodo altamente sensibile per analizzare i rapporti degli isotopi di zolfo che richiede solo 1 microgrammo di vermiglio, un milionesimo di grammo, che è circa 500 volte più piccolo di quello di cui hanno bisogno altri metodi. Questo è importante perché più piccolo è il campione, minore è il danno agli artefatti da testare.
Dopo aver sviluppato questa nuova tecnica, Takahashi si rese conto che avevano bisogno di un modo per raccogliere i piccoli campioni, tenendo presente che i campioni devono essere bruciati per produrre gas di ossido di zolfo durante l'analisi. Il modo più semplice era usare un minuscolo quadrato di 3 mm × 3 mm di nastro adesivo per raccogliere il vermiglio da un manufatto. Quindi, il vermiglio e il nastro potrebbero essere inseriti nell'apparato e testati. Però, la maggior parte del nastro contiene zolfo, e data la minuscola dimensione del campione, anche la più piccola quantità annullerebbe i risultati. Dopo aver provato diversi nastri commerciali, ha avuto fortuna. "Per caso, Ho incontrato un vecchio amico che lavora in un'azienda che vende diversi tipi di nastro. Sapeva di un nastro che potrebbe essere senza zolfo, che è stato un ottimo suggerimento per me!"
Il team ha testato questo nastro adesivo in poliestere e altri due nastri dei negozi locali. Hanno scoperto che i nastri acquistati in negozio contenevano circa lo 0,5% di zolfo, mentre il nastro speciale non conteneva zolfo. Ora erano pronti per testare il sistema su artefatti reali.
Un'area del Giappone occidentale chiamata Izumo contiene un sito archeologico con reperti provenienti da un insediamento di circa 3500 anni fa. La gente ha ipotizzato che le persone di quell'epoca commerciassero ampiamente all'interno del Giappone. Con la collaborazione del governo locale di Izumo, i ricercatori hanno raccolto campioni di vermiglio da manufatti scavati nel sito e hanno usato la loro tecnica di analisi altamente sensibile per determinare i loro rapporti isotopici di zolfo. Quindi, hanno confrontato i rapporti del campione con i rapporti trovati in otto miniere di cinabro in tutto il Giappone. Hanno scoperto che la maggior parte dei manufatti conteneva vermiglio che era probabilmente estratto nell'isola settentrionale di Hokkaido, a più di 1000 miglia di distanza, piuttosto che nelle miniere più vicine situate nel Giappone occidentale.
Gli archeologi spesso desiderano analizzare le origini dei pigmenti su dipinti murali o ceramiche, ma in molti casi, i manufatti sono troppo importanti per danneggiarne anche una piccola quantità per la raccolta del campione. "Il nostro metodo potrebbe aprire le porte a nuove ricerche sulle antiche rotte commerciali e sulla storia delle singole opere d'arte antica, " nota Takahashi.
La precisione del sistema può ancora essere migliorata. "L'analisi delle origini dei campioni utilizzando i rapporti isotopici dello zolfo non è attualmente sufficiente, ", afferma Takahashi. "L'utilizzo di rapporti di più elementi può consentirci di stimare le origini in modo più preciso rispetto ai metodi convenzionali". Il team ha già iniziato ad analizzare i rapporti isotopici di piombo (Pb) e zolfo di campioni di pigmenti da antichi dipinti murali romani trovati in Spagna. .
Come spesso accade, il successo di questo progetto si è basato su una tecnologia che in realtà è stata creata per uno scopo completamente diverso. "Questa è un'applicazione intrigante della nostra tecnica di analisi degli isotopi, " nota Yuko Motizuki, direttore del gruppo di ricerca sull'astroglaciologia. "Ma è stato originariamente sviluppato per effettuare misurazioni nelle carote di ghiaccio dell'Antartico, che è l'obiettivo principale del nostro laboratorio.
"Speriamo che gli archeologi e i centri di ricerca di tutto il mondo possano utilizzare la tecnica di Takahashi per sviluppare i propri sistemi di misurazione e continuare a studiare come i popoli antichi interagivano e commerciavano attraverso i continenti".
