Φασματοσκοπία το 1881

Pin
Send
Share
Send

Προς το παρόν, διαβάζω πολλά παλιά χαρτιά και βιβλία στην αστρονομία. Το έργο που διαβάζω αυτή τη στιγμή, είναι από το 1881 και αποτελεί σύνοψη όλων των ευρημάτων της χρονιάς σε όλους τους τομείς της Επιστήμης. Για εκείνους που δεν είναι εξοικειωμένοι με αυτήν τη χρονική περίοδο στην αστρονομία, το μεγάλο πράγμα ήταν η φασματοσκοπία. Μόλις ~ 30 χρόνια νωρίτερα οι χημικοί και οι αστρονόμοι είχαν αρχίσει να επεξεργάζονται μεθόδους με τις οποίες μπορούν να διερευνήσουν τα φάσματα και με τα πρόσφατα αναπτυγμένα εργαλεία, οι αστρονόμοι τους έδειχναν σε οτιδήποτε μπορούσαν να βρουν αρκετά φωτεινά για να πάρουν ένα φάσμα. Προφανώς, αυτό σήμαινε ότι ο πρώτος στόχος ήταν ο Ήλιος. Αυτό το έργο παρέχει ένα ενδιαφέρον στιγμιότυπο σε μια αναπτυσσόμενη εποχή στην αστρονομική ιστορία.

Το άρθρο περιγράφει ένα σύντομο υπόβαθρο, σημειώνοντας ότι το πρωτοποριακό έργο της φασματοσκοπίας έγινε από τους Fraunhofer, Kirchoff, Angstrom και Thalen (αλλά καταφέρνει να αφήσει τον συνάδελφο του Kirchoff, Robert Bunsen!). Αυτοί οι πρώτοι εξερευνητές σημείωσαν ότι, αν και οι φασματικές γραμμές μπορεί να φαίνονται μοναδικές, αρκετές είχαν γραμμές που θα εμφανίζονταν σχεδόν στις ίδιες θέσεις.

Μια άλλη ανακάλυψη εκείνη την εποχή ήταν το φαινόμενο των γραμμών εκπομπών από την κορώνα του Ήλιου. Αυτό είχε ανακαλυφθεί επίσημα το 1868 κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης, αλλά τώρα που οι αστρονόμοι γνώριζαν για το περιστατικό, άρχισαν να το εξερευνούν περαιτέρω και ανακάλυψαν ότι πολλά από τα χαρακτηριστικά δεν είχαν προφανή εξήγηση, καθώς οι χημικές ουσίες τους προκαλούσαν ακόμη να ανακαλυφθούν στη Γη . Παρεμπιπτόντως, θα ήταν ένας χρόνος μετά από αυτήν τη δημοσίευση το ήλιο, ένα από τα κύρια συστατικά του Ήλιου, να βρεθεί και να απομονωθεί στη Γη.

Καθώς οι αστρονόμοι εξερεύνησαν την κορώνα, έλεγξαν τα διάφορα στρώματα και βρήκαν ένα παράξενο πράγμα: Το μαγνήσιο εμφανίστηκε υψηλότερο στην κορώνα από το νάτριο παρά το μαγνήσιο που είχε υψηλότερο ατομικό βάρος που συνειδητοποίησαν οι αστρονόμοι, θα έπρεπε να το κάνει να βυθιστεί. Αν και αυτό δεν εξηγείται, πρέπει να σημειώσω ότι τα φάσματα παίζουν συχνά κόλπα σαν αυτό. Ίσως το μαγνήσιο να εκπέμπει καλύτερα στις θερμοκρασίες σε αυτήν την περιοχή, δεδομένης της υπερεκτίμησης της αφθονίας. Αυτή η περίεργη συμπεριφορά, καθώς και η ασυνεπής φύση των φασμάτων σε διάφορα τμήματα του Ήλιου, περιγράφηκε ως «μια μεγάλη χαλαρή βίδα».

Ένα άλλο μέρος της εφημερίδας παρέχει ένα άλλο κάπως χιουμοριστικό στιγμιότυπο αυτής της στιγμής στην ιστορία, καθώς ο συγγραφέας σχολιάζει πώς διαφορετικός ο Ήλιος είναι από τη Γη. Δηλώνει: «Ήταν δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι υπάρχει μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των δύο μαζών της ύλης από τη χημική σύσταση του πυρακτωμένου ήλιου και της γης, η οποία τώρα ψύχεται.» Αναρωτιέται αν ίσως οι πλανήτες εξελίχθηκαν από αποτυχημένα αστέρια στα οποία η «τεράστια θερμοκρασία του Ήλιου δεν επέτρεψε να λάβει χώρα μια σύνθετη εξέλιξη υψηλότερων σύνθετων μορφών χημικής ύλης». Ενώ αυτό μπορεί να φαίνεται περίεργο, ο περιοδικός πίνακας είχε αναπτυχθεί μόνο 12 χρόνια πριν και η δημιουργία βαριών στοιχείων δεν θα ήταν καλά κατανοητή μέχρι τη δεκαετία του 1950.

Παρομοίως, η σύγχυση στις διάφορες φασματικές γραμμές μεταξύ των αστεριών είναι εμφανής αν και ο συγγραφέας δείχνει ότι οι απαντήσεις είχαν ήδη αναπτυχθεί, αν και δεν είχαν ακόμη ολοκληρωθεί. Αναφέρει τον Angstrom δηλώνοντας: «Αυξάνοντας διαδοχικά τη θερμοκρασία, έχω διαπιστώσει ότι οι γραμμές των φασμάτων ποικίλλουν στην ένταση με έναν εξαιρετικά περίπλοκο τρόπο, και κατά συνέπεια νέες γραμμές μπορεί ακόμη και να εμφανιστούν εάν η θερμοκρασία είναι αρκετά υψηλή.»

Σε αυτό το μοναδικό φως, η Angstrom είχε προβλέψει μια μεθοδολογία με την οποία οι αστρονόμοι θα μπορούσε έχουν αρχίσει να ταξινομούν τα αστέρια. Δυστυχώς, το πρότυπο ταξινόμησης είχε ήδη καθοριστεί και θα χρειαζόταν μέχρι τον επόμενο αιώνα για τους αστρονόμους να αρχίσουν να ταξινομούν τα αστέρια κατά θερμοκρασία (χάρη στο έργο της Annie Jump Cannon). Ωστόσο, ο συγγραφέας αποδεικνύει ότι διεξήχθη έρευνα σχετικά με τη σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και έντασης γραμμής. Αυτό το έργο θα συνδεόταν τελικά με τη σύγχρονη κατανόηση των αστρικών θερμοκρασιών.

Pin
Send
Share
Send