องค์ประกอบของดวงอาทิตย์และธาตุแห่งเทพเจ้า
หากแยกแสงของดวงอาทิตย์ออกด้วยความละเอียดสูงพอ
เราจะสังเกตเห็นเส้นมืดเล็กๆแทรกตัวอยู่ในสีรุ้งเหล่านั้น แต่ในอดีตไม่มีใครรู้ว่าเส้นมืดเหล่านั้นเกิดจากอะไร จนกระทั่งสองนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันผู้มีนามว่า โรเบิร์ต บุนเซ่น (Robert Bunsen) และ กุสตาฟ เคียร์ชฮอฟ (Gustav Kirchhoff) ร่วมมือกันไขปริศนานี้ได้
หลายคนอาจไม่รู้ว่านักวิทยาศาสตร์ทั้งสองมีผลงานด้านดาราศาสตร์ แต่ใครที่เคยเรียนเคมี ย่อมรู้จักตะเกียงที่ใช้พ่นไฟในห้องทดลองชื่อ ตะเกียงบุนเซ่น (Bunsen burner) ที่ให้เปลวไฟแรงและสม่ำเสมอซึ่งเป็นผลงานการออกแบบของ โรเบิร์ต บุนเซ่น และใครที่เคยเรียนฟิสิกส์ย่อมรู้จักกฎของเคียร์ชฮอฟ (Kirchhoff's circuit laws) ที่ใช้ในการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้า ซึ่งเป็นผลงานจากมันสมองของกุสตาฟ เคียร์ชฮอฟ
นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองพบว่า หากนำธาตุไปเผา
แสงที่ธาตุต่างๆเปล่งออกมาจะมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไปเฉกเช่นลายนิ้วมือเฉพาะตัวของบุคคลหนึ่งๆ*
การทดลองอย่างรัดกุมพบว่าธาตุโซเดียมเปล่งแสงในตำแหน่งเดียวกับที่พบในแถบมืดของแสงอาทิตย์ ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น?
คำอธิบายคือ
- ดวงอาทิตย์นั้นร้อนจัดจนเปล่งแสงออกมาด้วยอุณหภูมิของตัวมันซึ่งแสงที่เปล่งออกมาจะประกอบไปด้วยสีต่างๆที่ครบถ้วนและต่อเนื่อง
- แต่เมื่อแสงเหล่านั้นเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศรอบๆดวงอาทิตย์ซึ่งประกอบไปด้วยสสารที่เบาบาง และมีอุณหภูมิต่ำ สสารเหล่านั้นจะดูดกลืนแสงที่เปล่งออกมาบางส่วน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์
- ข้อสรุปคือ ชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์มีธาตุโซเดียมเป็นองค์ประกอบ มันจึงดูดกลืนแสงในตำแหน่งเดียวกับที่มันเปล่งแสงออกมาเมื่อได้รับการกระตุ้น
สาขาใหม่ของดาราศาสตร์เรียกว่า สเปกโตรสโคปีถือกำเนิดขึ้นอย่างเต็มตัว และมันกลายเป็นเทคโนโลยีกระแสหลักที่นักดาราศาสตร์พัฒนาจนงอกงามและใช้กันจนถึงทุกวันนี้ มันช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์ รวมทั้งดาวฤกษ์อื่นๆที่อยู่ห่างไกลออกไปได้อย่างไม่น่าเชื่อ
โรเบิร์ต บุนเซ่น (ซ้าย) และ กุสตาฟ เคียร์ชฮอฟ (ขวา)
การค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองจุดประกายให้นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ นอร์แมน ล็อกเยอร์ ศึกษาสเปกตรัมของดวงอาทิตย์จนค้นพบเส้นสว่างสีเหลืองของธาตุที่ไม่เคยมีปรากฏบนโลกมาก่อน
เขาเสนอว่ามันเป็นธาตุใหม่ที่ยังไม่มีใครเคยพบ และ เรียกมันว่า ฮีเลียม (Helium) ซึ่งมาจากคำว่า Helios ในภาษากรีกซึ่งแปลว่าดวงอาทิตย์
เรื่องบังเอิญคือ นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ Pierre Janssen ได้ส่งงานวิจัยมายังสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งฝรั่งเศส (French Academy of Sciences) ในเวลาเดียวกันกับที่นอร์แมน ล็อกเยอร์ จะประกาศการค้นพบพอดี
ปัญหาไม่ได้อยู่ที่การถกเถียงแย่งชิงว่าใครจะเป็นผู้ค้นพบธาตุใหม่ เพราะในตอนนั้นนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากไม่เชื่อว่าสเปกตรัมสีเหลืองที่ปรากฏบนดวงอาทิตย์ไม่ได้มาจากธาตุใหม่ แต่มาจากธาตุที่รู้จักกันที่มีสเปกตรัมที่แปลกไปเพราะสภาพแวดล้อมบนดวงอาทิตย์ที่รุนแรง (เช่น อุณหภูมิสูงมาก)
ข้อถกเถียงนี้นี้ได้รับการไขจนกระจ่างแจ้ง ในปี ค.ศ. 1895 โดยเซอร์ วิลเลียม แรมซีย์ (Sir William Ramsay) ค้นพบว่าแก๊สที่แฝงอยู่ในสารกัมมันตรังสีบนโลกมีการปลดปล่อยสเปกตรัมแบบเดียวกับธาตุที่ค้นพบบนดวงอาทิตย์ นั่นหมายความว่าธาตุที่อยู่บนดวงอาทิตย์เป็นธาตุใหม่จริงๆ
การค้นพบนี้จึงเป็นครั้งแรกที่ธาตุใหม่ถูกค้นพบในวัตถุท้องฟ้า
การศึกษาสเปกตรัมของแสงดาวฤกษ์ที่เฉียดดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ
ทุกวันนี้นักดาราศาสตร์ใช้ความรู้เรื่องนี้ ในการศึกษาองค์ประกอบของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้ด้วย
หลักการคือ ศึกษาว่าแสงจากดาวฤกษ์เมื่อเฉียดดาวเคราะห์นั้นๆถูกดูดกลืนอย่างไรแล้วนำมาวิเคราะห์เทียบกับสสารบนโลก หากพวกเขาพบว่าแสงที่ถูกดูดกลืนไปมีลักษณะเดียวกับไอน้ำ นั่นหมายความว่าบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงนั้นมีองค์ประกอบเป็นไอน้ำนั่นเอง
- 8
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
