Ученые выяснили, почему выцветает изумрудная зелень на картинах Ван Гога и Мунка

Команда изучала знаменитую картину Джеймса Энсора «Интрига» (1890), хранящуюся в Королевском музее изящных искусств в Антверпене. Автор: Royal Museum of Fine Arts Antwerp, KMSKA.

Международная группа исследователей определила причины деградации одного из самых популярных пигментов, который использовали известные художники XIX и XX веков. С помощью современных методов синхротронного излучения они выяснили, как свет и влажность влияют на шедевры с течением времени, и предложили стратегию для их сохранения. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

В XIX веке Вторая промышленная революция привела к значительным достижениям в химии, что породило синтетические пигменты, изменившие искусство. Среди них был изумрудно-зеленый — яркий пигмент на основе арсенита меди, который ценился за свою насыщенность.

Его использовали такие известные художники, как Поль Сезанн, Клод Моне, Винсент Ван Гог, Эдвард Мунк и Робер Делоне. Некоторые из них, включая Ван Гога, быстро поняли, что краска со временем меняется: теряет первоначальный цвет, трескается и вызывает деформации поверхности. Позже выяснилось, что пигмент также чрезвычайно токсичен.

Летиция Монико, ведущий автор исследования, во время экспериментов в Европейском синхротронном центре (ESRF). Автор: ESRF.

Свет и влажность

Исследователи установили, что изумрудно-зеленый пигмент деградирует из-за своей химической нестабильности под воздействием света, влажности и определенных атмосферных газов. Эти условия вызывают реакции, приводящие к выделению соединений мышьяка, изменению цвета и образованию темных оксидов меди.

Команда под руководством Института химических наук и технологий имени Джулио Натты и Университета Перуджи в сотрудничестве с Европейским синхротронным центром и Университетом Антверпена исследовала триггеры деградации пигмента. Цель исследования — улучшить стратегии сохранения шедевров, содержащих этот пигмент, и разработать новые методы мониторинга их состояния.

«Было известно, что изумрудно-зеленый со временем разрушается, но мы хотели точно понять роль света и влажности в этом процессе», — объясняет Летиция Монико, ведущий автор публикации.

Исследователи использовали различные методы для изучения модельных образцов красок, исторических картин и микропроб. Сначала они провели неинвазивный анализ картины Джеймса Энсора «Интрига» (1890) с помощью портативных инструментов.

Фотомикрографии фрагментов краски из двух измененных участков картины «Интрига», проанализированные с помощью спектроскопии и синхротронных методов. Автор: Miliani et al.

Затем образцы были изучены в Европейском синхротронном центре с использованием рентгеновской дифракции и спектроскопии. Дополнительные эксперименты проводились на немецком синхротроне DESY.

«Измерения на синхротроне крайне важна для таких исследований, поскольку они позволяют получить информацию о природе различных соединений мышьяка в стратиграфии картин на субмикронном уровне», — поясняет Марин Котт, научный сотрудник ESRF.

Исследователи обнаружили, что влажность способствует образованию арсенолита (As₂O₃), который делает краску хрупкой и склонной к отслаиванию. Свет же вызывает окисление трехвалентного мышьяка в пятивалентные соединения, что приводит к образованию тонкого белесого слоя и потускнению цвета.

Аннелис Риос Касье (Университет Антверпена) проводит микрозабор пробы из зеленой области картины «Интрига» перед отправкой образца в ESRF. Автор: Lies Vanbiervliet.

Стратегии сохранения шедевров

Ученые пришли к выводу, что свет представляет основную угрозу для картин с изумрудно-зеленым пигментом. Они предложили стратегию для музеев по обнаружению и мониторингу состояния таких произведений.

Визуальной и колориметрической оценки недостаточно для точного определения степени деградации. Эти методы необходимо дополнять микро-рентгеновским или инфракрасным анализом, которые могут detect продукты разложения, такие как соединения пятивалентного мышьяка.

Исследователи также продемонстрировали практическую неинвазивную технику для оценки картин непосредственно в музеях — инфракрасную спектроскопию внешнего отражения. Этот метод особенно чувствителен к инфракрасным сигналам продуктов деградации.

«Эта техника чрезвычайно ценна для направленного микрозабора проб и последующего рентгеновского анализа, который помогает определить точное состояние деградации и enables раннее обнаружение поврежденных слоев краски», — заключает Костанца Милиани, соавтор исследования.

Больше информации: Sara Carboni Marri et al, Discovering the Dual Degradation Pathway of Emerald Green in Oil Paintings: the Effects of Light and Humidity, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ady1807