Un team italo-tedesco ha condotto la ricerca che ha portato a maggiori dettagli sull’eruzione
Ercolano, svelate le condizioni di vetrificazione di un cervello umano rinvenuto anni fa. La vetrificazione di materiale organico cerebrale trovato nel cranio di un antico ercolanese vittima dell’eruzione del Vesuvio del 79 d.C. è un caso unico nel suo genere. Il cranio apparteneva a un giovane adulto maschio rinvenuto disteso nel suo letto nel Collegium Augustalium. Il cervello vetrificato racconta come è avvenuta l’eruzione.
Cenni sulla rarità del vetro
In natura il vetro è un materiale poco comune perché la sua formazione richiede un rapido raffreddamento dallo stato liquido, tale da non permetterne la cristallizzazione quando diventa solido. Estremamente più difficile che si formi e si conservi un vetro da materiale organico poiché essendo composto per gran parte da acqua – che è liquida a temperatura ambiente – si può trasformare in vetro solo abbassando rapidamente la temperatura molto al di sotto dello zero e conservare come tale a quelle temperature.
Un team italo-tedesco svela le condizioni di vetrificazione
Il ritrovamento di materiale cerebrale vetrificato a Ercolano richiede dunque condizioni molto specifiche che sono state svelate da un team italo-tedesco di ricercatori guidato dal vulcanologo Guido Giordano del Dipartimento di Scienze dell’Università Roma Tre. La ricerca è stata pubblicata su ‘Scientific Reports’ con il titolo ‘Unique formation of organic glass from a human brain in the Vesuvius eruption of 79 CE’.
Il team di ricerca
Il gruppo di ricerca è costituito anche da Alessandra Pensa (Roma Tre e Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, Italia), Alessandro Vona (Roma Tre, Italia), Danilo Di Genova (Technische Universität Clausthal, Germania, e CNR-ISSMC Istituto di Scienza, Tecnologia e Sostenibilità per lo sviluppo dei Materiali Ceramici, Italia), Raschid Al-Mukadam (Technische Universität Clausthal, Germania), Claudia Romano (Roma Tre, Italia), Joachim Deubener (Technische Universität Clausthal, Germania), Alessandro Frontoni (Roma Tre, Italia) e Pier Paolo Petrone (Università di Napoli Federico II, Italia).
La scoperta anni fa
Nel 2020, nel sito del Collegium Augustalium a Ercolano, è stato scoperto materiale organico vetrificato nel cranio di uno dei corpi delle vittime dell’eruzione. Negli anni Sessanta, durante gli scavi condotti dall’allora Soprintendente Amedeo Maiuri, nella cenere vulcanica furono rinvenuti un letto ligneo e i resti carbonizzati di un uomo, che gli archeologi ritengono fosse il custode del Collegio consacrato al culto di Augusto. Nell’ambito di una decennale collaborazione scientifica con il direttore Francesco Sirano, le indagini sul campo, condotte da Pier Paolo Petrone, hanno portato alla scoperta nel cranio della vittima di materiale vetroso, nel quale sono state identificate diverse proteine e acidi grassi presenti nei tessuti cerebrali e nei capelli umani. La conservazione di tessuto cerebrale è un evento estremamente raro in archeologia, ma è la prima volta in assoluto che sono stati scoperti resti umani di cervello vetrificati. Ora è stata fatta luce sull’enigma in merito al meccanismo che ha portato a questo fenomeno.
Il ruolo della temperatura
Le analisi – che hanno incluso l’acquisizione di immagini in microscopia elettronica, la spettrometria Raman ed esperimenti calorimetrici sui frammenti di cervello – hanno dimostrato che la vetrificazione cerebrale è avvenuta attraverso un processo del tutto unico di rapida esposizione del materiale organico prima ad altissima temperatura – almeno 510 °C – e di un suo successivo ancor più rapido raffreddamento. Il vetro che si è formato come risultato di questo processo ha permesso una preservazione integrale del materiale cerebrale e delle sue microstrutture.
Ulteriori osservazioni
Il team di ricercatori ha osservato anche che il materiale cerebrale non si sarebbe potuto vetrificare se l’individuo fosse stato riscaldato esclusivamente dai flussi piroclastici che hanno seppellito Ercolano. Infatti, i depositi di questi flussi, le cui temperature non hanno superato i 465 gradi Celsius, si sono raffreddati molto lentamente e avrebbero totalmente distrutto il materiale organico, a meno che esso non si fosse già trasformato in vetro.
Cosa può essere accaduto
Il professore Guido Giordano spiega: “Sulla base delle nostre scoperte e dell’analogia con moderne osservazioni sulle eruzioni vulcaniche, ipotizziamo che nel 79 d.C. si sia verificato tale scenario: dopo le prime ore di eruzione che produssero la colonna eruttiva osservata e descritta da Plinio il Giovane, nella notte del 24 agosto (o forse 24 ottobre come recenti scoperte suggeriscono) iniziarono i primi flussi piroclastici che progressivamente seppellirono Ercolano. Il primo di essi raggiunse la città solo con la sua parte di nube di cenere diluita ma caldissima, ben oltre i 510 gradi Celsius. Lasciò a terra pochi centimetri di cenere finissima, ma l’impatto termico fu terribile e mortale, seppur sufficientemente breve da lasciare – almeno nell’unico caso del ritrovamento nel Collegium Augustalium – resti di cervello ancora intatti”.
Un aiuto dal passato per il presente
Prosegue il professor Giordano: “La nube deve essersi poi altrettanto rapidamente dissipata, consentendo a questi resti di raffreddarsi così rapidamente da innescare il processo di vetrificazione. Solo più tardi nella notte la città fu completamente seppellita dai depositi dei flussi piroclastici. Questo scenario è di grandissima importanza non solo per la ricostruzione storica e vulcanologica, ma anche ai fini di protezione civile, perché definisce un’altissima pericolosità anche per flussi molto diluiti che non hanno grandi impatti sulle strutture ma che possono essere letali per le loro temperature, la cui conoscenza può tradursi in efficaci misure di prevenzione e mitigazione”.
L’importanza delle analisi sperimentali
Il dottore Danilo Di Genova ha sottolineato l’importanza delle analisi sperimentali che hanno consentito di definire la storia termica del materiale: “Per comprendere il processo di vetrificazione abbiamo condotto delle analisi sperimentali riportando i frammenti di cervello alle temperature a cui si sono trasformati in vetro con cicli di riscaldamento e raffreddamento a velocità variabili con apparecchiature molto sofisticate, grazie a una collaborazione tra i laboratori sperimentali del Dipartimento di Scienze di Roma Tre e del Technische Universität Clausthal”.
Scoperta eccezionale
Il professore Pier Paolo Petrone ringrazia la decennale collaborazione con il Parco Archeologico di Ercolano e, in particolare, con il suo Direttore, il dottore Francesco Sirano, che ha consentito la scoperta e lo studio del cervello. Inoltre, sottolinea l’eccezionalità del ritrovamento: “La scoperta di materiale cerebrale e spinale vetrificato si è rivelata eccezionale, non essendosi mai verificata per nessun’altra delle centinaia di vittime dell’eruzione vesuviana del 79 d.C., e in quanto costituisce di fatto l’unico esempio del genere conosciuto al mondo. È probabile che le particolari condizioni verificatesi all’inizio dell’eruzione con l’arrivo della prima nube ardente in città, nonché la protezione delle ossa del cranio e della colonna vertebrale dell’individuo, abbiano creato le condizioni perché il cervello e il midollo osseo sopravvivessero all’impatto termico, permettendo poi di formare questo vetro organico unico”.
Il Collegio degli Augustali
È un edificio pubblico a tre navate, sede degli Augustali, un’associazione religiosa deputata all’organizzazione del culto dell’imperatore. Al centro dell’edificio, in asse con l’ingresso, si trova la sala di culto, con pavimento in marmo e pareti decorate con affreschi raffiguranti, rispettivamente, Ercole che entra nell’Olimpo ed Ercole che salva Deianira, sua futura sposa, da Acheloo. In fondo, a destra del sacello, si trova la stanza del custode, il cui scheletro carbonizzato fu rinvenuto disteso sul letto. Secondo altri studiosi, l’edificio potrebbe essere la curia, il senato di Herculaneum.
