L'elio è stato scoperto nel Sole prima che fosse trovato sulla Terra.
Questo strano fatto inizia con l'eclissi solare totale del 18 agosto 1868. Durante l'eclissi, l'astronomo francese Pierre Janssen osservò l'atmosfera esterna del Sole con uno spettroscopio, uno strumento che diffonde la luce nei colori che la compongono.
L'eclissi ha reso possibile l'osservazione. Con la faccia luminosa del Sole bloccata dalla Luna, le protuberanze e la cromosfera del Sole divennero più facili da studiare. Janssen vide una linea spettrale giallo brillante che non corrispondeva alle familiari linee del sodio.
Quella frase indicava qualcosa di nuovo.
La spettroscopia ha cambiato la scienza delle eclissi
Prima della spettroscopia, gli osservatori dell’eclissi potevano descrivere la forma, il colore e la luminosità della corona e delle protuberanze. La spettroscopia ha aggiunto una nuova domanda: di cosa è fatto il Sole?
Ogni elemento chimico lascia un disegno alla luce. Questi modelli agiscono come impronte digitali. Confrontando la luce del Sole con la luce dei materiali conosciuti in laboratorio, gli astronomi hanno potuto identificare gli elementi a distanza.
Durante l'eclissi del 1868 in India, Janssen utilizzò questo metodo sulle protuberanze solari. Notò una linea gialla vicino alla parte dello spettro relativa al sodio, ma non esattamente dove dovrebbe essere il sodio.
Quella differenza era piccola nella lunghezza d’onda, ma enorme nel significato.
Janssen, Lockyer e un nuovo elemento
Janssen continuò a lavorare dopo l'eclissi e trovò il modo di osservare la stessa linea solare al di fuori della totalità isolando la relativa lunghezza d'onda.
In Inghilterra, Norman Lockyer osservò indipendentemente la stessa linea gialla più tardi nel 1868. Lockyer sostenne che proveniva da un elemento non ancora conosciuto sulla Terra. Lui e il chimico Edward Frankland suggerirono il nome elio, da Helios, il nome greco associato al Sole.
È stata un'idea audace. Gli scienziati erano abituati a scoprire elementi nei minerali, nei gas e nei composti terrestri. L'elio ha invertito il solito ordine: prima visto alla luce del sole, poi isolato sulla Terra.
L'elio terrestre non fu isolato fino al 1895, quando William Ramsay lo trovò in un minerale di uranio.
Perché un'eclissi ha aiutato
La superficie luminosa del Sole normalmente soffoca la debole luce proveniente dalle protuberanze e dalla cromosfera. La totalità rimuove quel bagliore per alcuni minuti.
Quel breve intervallo è sufficiente per rivelare strati nascosti del Sole. È lo stesso principio di base alla base delle osservazioni dell’eclissi della corona: blocca la fotosfera e le deboli strutture diventano visibili.
L’eclissi del 1868 arrivò al momento giusto nella storia scientifica. Gli spettroscopi erano diventati abbastanza potenti da trasformare la luce colorata in prove chimiche. Le spedizioni Eclipse hanno fornito agli astronomi un laboratorio naturale temporaneo.
Cosa è cambiato con l'elio
L’elio è ormai familiare: palloni, criogenia, macchine per la risonanza magnetica, rilevamento di perdite, miscele per la respirazione in acque profonde e fisica solare lo coinvolgono in modi diversi. Ma la sua scoperta ci ha ricordato che l’universo può rivelare la chimica oltre la Terra.
Il Sole non era più solo un disco luminoso o un orologio nel cielo. Era un oggetto fisico con gas, temperature, movimenti ed elementi che potevano essere studiati a milioni di chilometri di distanza.
Questo cambiamento ha contribuito a creare l’astrofisica moderna.
Una breve eclissi, una lunga eredità
La totalità nel 1868 durò solo pochi minuti, ma le osservazioni cambiarono la tavola periodica.
La storia mostra anche perché le eclissi sono più che semplici spettacoli visivi. Sono condizioni osservative rare. Quando la Luna copre il Sole, ciò che è nascosto diventa misurabile: la corona, le protuberanze, i bordi d'ombra e, in questo caso, un nuovo elemento.
La prossima volta che vedrai un'immagine di un'eclissi totale con protuberanze rosa attorno al bordo della Luna, ricorda che quelle stesse caratteristiche solari hanno contribuito a rivelare l'elio.
Fonti e relative guide
- La nota storica della Purdue Chemistry sull'elio osservato per la prima volta durante l'eclissi del 1868 riassume Janssen, Lockyer e il successivo isolamento dell'elio sulla Terra.
- La storia della scoperta dell'elio del Science History Institute spiega le osservazioni dell'eclissi di Janssen e il lavoro indipendente di Lockyer.
- La voce di Britannica Joseph Norman Lockyer aggiunge un contesto biografico per la spettroscopia solare di Lockyer.
- Guide SolarWatch correlate: la corona solare, tempi di contatto dell'eclissi, come funzionano le previsioni dell'eclissi e sicurezza dell'eclissi solare.
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