Helium werd ontdekt in de zon voordat het op aarde werd gevonden.

Dat vreemde feit begint met de totale zonsverduistering van 18 augustus 1868. Tijdens de zonsverduistering observeerde de Franse astronoom Pierre Janssen de buitenste atmosfeer van de zon met een spectroscoop, een instrument dat licht in de samenstellende kleuren verspreidt.

De zonsverduistering maakte de waarneming mogelijk. Omdat het heldere gezicht van de zon werd geblokkeerd door de maan, werden de protuberansen en de chromosfeer van de zon gemakkelijker te bestuderen. Janssen zag een felgele spectraallijn die niet overeenkwam met de bekende natriumlijnen.

Spectroscopie heeft de eclipswetenschap veranderd

Vóór spectroscopie konden eclipswaarnemers de vorm, kleur en helderheid van de corona en protuberansen beschrijven. Spectroscopie voegde een nieuwe vraag toe: waar is de zon van gemaakt?

Elk chemisch element laat een patroon achter in het licht. Deze patronen werken als vingerafdrukken. Door het licht van de zon te vergelijken met licht van bekende materialen in het laboratorium, konden astronomen elementen op afstand identificeren.

Tijdens de zonsverduistering van 1868 in India gebruikte Janssen deze methode op zonneprotuberansen. Hij zag een gele lijn nabij het natriumdeel van het spectrum, maar niet precies waar natrium zou moeten zijn.

Janssen, Lockyer en een nieuw element

Janssen werkte na de zonsverduistering verder en vond een manier om dezelfde zonnelijn buiten de totaliteit waar te nemen door de relevante golflengte te isoleren.

In Engeland observeerde Norman Lockyer later in 1868 onafhankelijk dezelfde gele lijn. Lockyer voerde aan dat deze afkomstig was van een element dat nog niet bekend was op aarde. Hij en scheikundige Edward Frankland stelden de naam helium voor, van Helios, de Griekse naam geassocieerd met de zon.

Dat was een gewaagd idee. Wetenschappers waren gewend elementen in aardse mineralen, gassen en verbindingen te ontdekken. Helium keerde de gebruikelijke volgorde om: eerst gezien in zonlicht, later geïsoleerd op aarde.

Terrestrisch helium werd pas in 1895 geïsoleerd, toen William Ramsay het in een uraniummineraal vond.

Waarom een eclips hielp

Het heldere oppervlak van de zon overstemt normaal gesproken het zwakke licht van protuberansen en de chromosfeer. Totality verwijdert die schittering voor een paar minuten.

Dat korte interval is voldoende om verborgen lagen van de zon te onthullen. Het is hetzelfde basisprincipe achter eclipswaarnemingen van de corona: blokkeer de fotosfeer en vage structuren worden zichtbaar.

De eclips van 1868 kwam op het juiste moment in de wetenschappelijke geschiedenis. Spectroscopen waren krachtig genoeg geworden om gekleurd licht in chemisch bewijsmateriaal om te zetten. Eclipse-expedities gaven astronomen een tijdelijk natuurlijk laboratorium.

Bronnen en gerelateerde handleidingen