Pesquisadores do RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science no Japão demonstraram que combinar uma técnica de análise de enxofre altamente sensível com uma fita simples sem enxofre é uma maneira eficaz e inofensiva de testar amostras extremamente pequenas de vermelhão de artefatos que têm milhares de anos de idade . Publicado no Journal of Archaeological Science:Reports , o estudo usou essa técnica para confirmar que o comércio provavelmente existia entre a ilha de Hokkaido no norte do Japão e a parte oeste do continente japonês - uma distância de mais de 1.600 quilômetros - há mais de 3.000 anos.

Vermilion, às vezes chamado de cinábrio, é um mineral vermelho brilhante que foi usado em pinturas, estatuetas, estátuas, cerâmica, e cerimônias rituais que datam de quase 9.000 anos em toda a Europa, Ásia, e as Américas. O nome químico do vermelhão é sulfeto de mercúrio, e pequenas variações no enxofre podem distinguir um lote de vermelhão de outro. Dentro de cada amostra de vermelhão, alguns dos átomos de enxofre são padrão, enquanto alguns são isótopos com dois nêutrons extras. Como a proporção desses átomos não muda com o tempo, pode ser usado como uma impressão digital para identificar de onde veio a amostra.

Recentemente, Kazuya Takahashi e seus colegas do Astro-Glaciology Research Group desenvolveram um método altamente sensível para analisar as taxas de isótopos de enxofre que requer apenas 1 micrograma de vermelhão - um milionésimo de grama - que é cerca de 500 vezes menor do que os outros métodos precisam. Isso é importante porque quanto menor a amostra, menos danos aos artefatos sendo testados.

Depois de desenvolver esta nova técnica, Takahashi percebeu que eles precisavam de uma maneira de coletar as pequenas amostras, tendo em mente que as amostras precisam ser queimadas para produzir gás de óxido de enxofre durante a análise. A maneira mais fácil era usar um pequeno quadrado de 3 mm x 3 mm de fita adesiva para retirar o vermelhão de um artefato. Então, o vermelhão e a fita podem ser colocados no aparelho e testados. Contudo, a maioria das fitas contém enxofre, e dado o tamanho minúsculo da amostra, mesmo a menor quantidade prejudicaria os resultados. Depois de tentar várias fitas comerciais diferentes, ele teve sorte. "Por acaso, Conheci um velho amigo que trabalha em uma empresa que vende diversos tipos de fitas. Ela conhecia uma fita que poderia ser livre de enxofre, que foi uma ótima sugestão para mim! "

A equipe testou esta fita adesiva de poliéster, bem como duas outras fitas de lojas locais. Eles descobriram que as fitas compradas em lojas continham cerca de 0,5% de enxofre, enquanto a fita especial não continha enxofre. Agora eles estavam prontos para testar o sistema em artefatos reais.

Uma área no oeste do Japão chamada Izumo contém um sítio arqueológico com artefatos de um assentamento há cerca de 3.500 anos. As pessoas especularam que as pessoas daquela época comercializavam amplamente no Japão. Com a cooperação do governo local em Izumo, os pesquisadores coletaram amostras de vermelhão de artefatos escavados no local e usaram sua técnica de análise altamente sensível para determinar suas razões de isótopos de enxofre. Então, eles compararam as proporções da amostra com as proporções encontradas em oito minas de minério de cinábrio no Japão. Eles descobriram que a maioria dos artefatos continha vermelhão que provavelmente foi extraído da ilha de Hokkaido ao norte, a mais de 1.600 quilômetros de distância, em vez de minas mais próximas localizadas no oeste do Japão.

Os arqueólogos muitas vezes desejam analisar as origens dos pigmentos em pinturas de parede ou cerâmica, mas em muitos casos, os artefatos são muito importantes para danificar até mesmo uma pequena quantidade para a coleta de amostra. "Nosso método pode abrir as portas para novas pesquisas sobre rotas comerciais antigas e a história de obras individuais de arte antiga, "observa Takahashi.

A precisão do sistema ainda pode ser melhorada. "Analisar as origens das amostras usando razões isotópicas de enxofre não é suficiente no momento, "diz Takahashi." O uso de proporções de vários elementos pode nos permitir estimar as origens com mais precisão do que os métodos convencionais. "A equipe já começou a analisar as proporções isotópicas de chumbo (Pb) e enxofre de amostras de pigmento de pinturas murais romanas antigas encontradas na Espanha .

Como costuma acontecer, o sucesso deste projeto contou com uma tecnologia que foi realmente criada para um propósito totalmente diferente. "Esta é uma aplicação intrigante de nossa técnica de análise de isótopos, "observa Yuko Motizuki, diretor do Grupo de Pesquisa Astro-Glaciologia. "Mas foi originalmente desenvolvido para fazer medições em núcleos de gelo da Antártica, que é o foco principal do nosso laboratório.

"Esperamos que arqueólogos e centros de pesquisa em todo o mundo possam usar a técnica de Takahashi para desenvolver seus próprios sistemas de medição e continuar estudando como os povos antigos interagiam e negociavam entre os continentes."