Caso unico al mondo: l'eruzione del Vesuvio del 79 d.C. ha trasformato in vetro il cervello di un uomo

Il 24 ottobre del 79 d.C., avveniva in Italia una delle eruzioni vulcaniche più catastrofiche che siano avvenute nel Mediterraneo negli ultimi millenni. L'eruzione del Vesuvio del 79 d.C. è infatti nota per esser stato il principale evento eruttivo di questo vulcano, situato nella regione Campania, vicino l'attuale città di Napoli, in epoca storica.

Le prime, in particolare la famosa Pompei, vennero bombardate da depositi piroclastici e colpite da forti terremoti, mentre Ercolano subì una sorte diversa: venne colpita da flussi piroclastici, cioè nubi di gas ardenti che viaggiano a gran velocità, e che causano una morte immediata.

Successivamente, la città venne sepolta da colate di fango, e per questo i suoi resti sono arrivati fino a noi con un grado di conservazione incredibile.

Le rovine di queste antiche città sono emerse negli ultimi secoli permettendoci di avere uno spaccato incredibilmente ben conservato del mondo dell'antica Roma.

L'analisi di materiale organico rinvenuto nel cranio di un giovane adulto maschio sepolto dall'eruzione del Vesuvio nel 79 d.C., nella città di Ercolano, ha svelato infatti la presenza di materiale cerebrale vetrifico. Questa scoperta rappresenta un caso unico nel suo genere.

Rarissima scoperta a Ercolano

In natura il vetro è una 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.

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 e appena pubblicate su Scientific Reports.

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.

Il gruppo di ricerca, ha osservato che il materiale cerebrale non si sarebbe potuto vetrificare se l'individuo fosse stato riscaldato esclusivamente dai flussi piroclastici che hanno seppellito Ercolano.

I depositi di questi flussi, infatti, le cui temperature non hanno superato i 465 gradi Celsius, si sono raffreddati molto lentamente ed avrebbero totalmente distrutto il materiale organico a meno che esso non si fosse già trasformato in vetro.

Come è stata possibile la vetrificazione del cervello? Lo scenario ipotizzato

“Sulla base delle nostre scoperte e dell’analogia con moderne osservazioni sulle eruzioni vulcaniche", racconta Guido Giordano, "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 distrussero 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.

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.

Danilo Di Genova (Cnr-Issmc) 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 ad una collaborazione tra CNR-ISSMC, il Dipartimento di Scienze di Roma Tre e la Technische Universität Clausthal.

Le analisi condotte sono state rese possibili grazie alla strumentazione acquista dal Cnr nell’ambito del progetto Nanovolc “Nanoscale dynamics of volcanic processes: Experimental insights and numerical simulations of explosive eruptions”, di cui Di Genova è coordinatore, finanziato nel 2022 con un ERC Consolidator Grant da parte del Consiglio europeo della ricerca.

Un ritrovamento eccezionale

Il direttore del Parco Archeologico di Ercolano, Francesco Sirano, che ha consentito la scoperta e lo studio del cervello, sottolinea l’eccezionalità del ritrovamento:

È probabile che le particolari condizioni verificatesi all’inizio dell’eruzione nel luogo di rinvenimento, 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”.

Riferimenti allo studio

Giordano, G., Pensa, A., Vona, A. et al. Unique formation of organic glass from a human brain in the Vesuvius eruption of 79 CE. Sci Rep 15, 5955 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-88894-5