2000年にわたる謎が、ついに解明された。物質の同位体組成を分析することで、研究者たちはローマ帝国史上最高の品質と称えられる「アレクサンドリア・ガラス」の起源を突き止めたのである。
研究に用いられた、ローマ帝国時代の無色透明な「アレクサンドリア・ガラス」の破片。
エジプト産か、近東産か――名前だけでは語れない起源
デンマーク・オーフス大学のグリ・H・バーフォッド(Gry H. Barfod)氏率いる研究チームは、「アレクサンドリア・ガラス」の起源の秘密をついに解き明かしたと発表した。デンマーク、イギリス、ドイツの研究者による国際共同研究の成果は、学術誌『Scientific Reports』に掲載されている。この無色のガラスは、ローマ帝国のガラス職人が手掛けた作品の中でも最も貴重なものの一つとして名高い。
その名のとおりエジプト産と考えられてきたが、これまで考古学的な発見による裏付けは得られていなかった。実際、ローマ帝国のガラスの大半はパレスチナ(現在のイスラエル沿岸部)で生産されていたことが知られており、巨大なガラス製造窯も当地で発見されている。ところが、エジプトではそのような施設が一切見つかっていないのだ。「アレクサンドリア・ガラス」は果たして本当にエジプト産なのか、それとも地中海に面した近東諸国(特にイスラエル沿岸)産なのか。この約2000年前からの謎に答えるべく、バーフォッド教授のチームは同位体分析に白羽の矢を立てた。
鍵を握るのは「砂」
ローマ帝国の時代、ガラスは主に砂を原料として作られていた。「エジプトの砂で作ったガラスとイスラエルの砂で作ったガラスの違いを見分けるのが難しいのは、どちらの砂もナイル川に由来しているからです」とバーフォッド教授はフランスの科学誌『Sciences et Avenir』に語る。「このナイル川の砂にはジルコンという鉱物が含まれており、その中にハフニウムがあります」。ハフニウムは遷移金属に属する化学元素で、数十種類の同位体が知られている。同一元素の同位体とは、中性子の数が異なる「変種」のことだ。たとえば炭素14はよく知られた炭素の放射性同位体で、化石や堆積物の年代測定に活用されることから、考古学者にとってもおなじみの存在である。
ハフニウム同位体が語る産地の証拠
ヨルダンの「ジェラシュ北西地区プロジェクト(Jerash Northwest Quarter Project)」を拠点とするバーフォッド氏らのチームが立てた仮説はこうだ。地球上における同一元素の同位体ごとの存在比には揺らぎがあるため、特定の同位体は地理的なトレーサー(追跡指標)として利用できるはずだという。
「粒径や密度、組成の異なるジルコンの混合物が、エジプトとイスラエルの海岸沿いに堆積する際には、ある種の系統的な選別が起こると考えました」と彼女は続ける。「つまり、“アレクサンドリア・ガラス”がエジプトの砂から作られていたのなら、イスラエルの砂を使ったガラスとは同位体組成に差が現れるはずだ、と予想したわけです」。
そして今回、検出されたハフニウムの同位体組成の違いをもとに、エジプトで作られたガラスと近東の窯で焼かれたガラスを初めて区別することに成功した。予想どおり、両地域ではハフニウム176とハフニウム177の割合がそれぞれ固有の値を示すのである(下図参照)。さらに「アレクサンドリア・ガラス」の破片を分析したところ、そのハフニウム同位体組成はエジプト産ガラスのものと見事に一致したのだ。
近東(緑)とエジプト(青)で作られたことが確認されているローマ・ビザンチン時代のガラスのハフニウム同位体組成を示したグラフ。「アレクサンドリア・ガラス」(白)は、エジプト産ガラスと同じ組成を示す。出典:Barfod, G.H., Freestone, I.C., Lesher, C.E. et al.
考古学者の新たな武器となるか
「この刺激的な成果は、古代の資料の起源を解明するうえでハフニウム同位体が持つ潜在力を明確に示しています。今後、古代経済の調査に用いられる科学ツールの中核を担う存在になると確信しています」と、研究の共著者でユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドン(UCL)考古学研究所のイアン・フリーストーン(Ian Freestone)教授はプレスリリースで語っている。