Spettroscopia nel 1881

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Al momento, ho letto molti documenti e libri molto antichi in astronomia. Il lavoro di cui sto attualmente leggendo una parte, è del 1881 ed è una sintesi di tutti i risultati dell'anno in tutti i campi della scienza. Per coloro che non hanno familiarità con quel periodo di tempo in astronomia, la cosa importante era la spettroscopia. Solo circa 30 anni prima i chimici e gli astronomi avevano iniziato a elaborare metodi con cui investigare gli spettri e con gli strumenti di nuova concezione in mano, gli astronomi li puntavano verso qualsiasi cosa trovassero sufficientemente luminosa per ottenere uno spettro. Ovviamente, questo significava che il primo obiettivo era il Sole. Questo lavoro fornisce un'istantanea interessante in un'era di sviluppo nella storia astronomica.

L'articolo descrive un breve riassunto, sottolineando che il lavoro pioneristico della spettroscopia è stato svolto da Fraunhofer, Kirchoff, Angstrom e Thalen (ma riesce a lasciare fuori il collega di Kirchoff, Robert Bunsen!). Questi primi esploratori hanno notato che, sebbene le linee spettrali possano apparire uniche, molte avevano linee che sarebbero apparse quasi nelle stesse posizioni.

Un'altra scoperta in quel periodo fu il fenomeno delle linee di emissione dalla corona del Sole. Questo era stato scoperto ufficialmente nel 1868 durante un'eclissi solare, ma ora che gli astronomi erano a conoscenza dell'evento, hanno iniziato a esplorarlo ulteriormente e hanno scoperto che molte delle caratteristiche non avevano una spiegazione apparente poiché i prodotti chimici che le causavano non erano ancora stati scoperti sulla Terra . Per inciso, sarebbe un anno dopo questa pubblicazione che l'elio, uno dei componenti principali del Sole, sarebbe stato trovato e isolato sulla Terra.

Mentre gli astronomi esploravano la corona, ispezionavano i vari strati e trovavano una cosa bizzarra: il magnesio appariva più alto nella corona del sodio, nonostante il magnesio avesse un peso atomico più elevato che gli astronomi si rendevano conto, dovrebbe farlo sprofondare. Sebbene ciò non sia spiegato, dovrei notare che gli spettri spesso giocano brutti scherzi come questo. Potrebbe essere stato che il magnesio emetta semplicemente meglio alle temperature in quella regione, data una sopravvalutazione dell'abbondanza. Questo strano comportamento, così come la natura incostante degli spettri su varie parti del Sole, è stato descritto come "una grande perdita".

Un'altra parte del documento fornisce un'altra istantanea in qualche modo divertente di questo momento storico mentre lo scrittore osserva come diverso il sole viene dalla terra. Egli afferma: "Era difficile immaginare una differenza più forte tra due masse di materia qualsiasi rispetto alla costituzione chimica del sole incandescente e della terra, che ora si sta raffreddando". Si chiede se forse i pianeti si siano evoluti da stelle fallite in cui "la temperatura immensa del Sole non ha permesso che avvenga una complessa evoluzione di forme complesse più elevate di materia chimica". Mentre questo può sembrare strano, la tavola periodica era stata sviluppata solo 12 anni prima e la creazione di elementi pesanti non sarebbe stata ben compresa fino agli anni '50.

Allo stesso modo, la confusione sulle diverse linee spettrali tra le stelle è evidente anche se l'autore mostra che le risposte erano già in fase di sviluppo, anche se non ancora pienamente chiarite. Cita Angstrom affermando: "Nell'aumentare in successione la temperatura ho scoperto che le linee degli spettri variano di intensità in modo estremamente complicato, e di conseguenza nuove linee possono anche presentarsi se la temperatura viene alzata sufficientemente in alto".

In questo singolo lampo di intuizione, Angstrom aveva predetto una metodologia con cui gli astronomi poteva hanno iniziato a classificare le stelle. Sfortunatamente, lo standard di classificazione era già stato fissato e ci sarebbe voluto fino al secolo successivo perché gli astronomi iniziassero a classificare le stelle in base alla temperatura (grazie al lavoro di Annie Jump Cannon). Tuttavia, l'autore dimostra che era in corso un'indagine sulla relazione tra temperatura e intensità della linea. Questo lavoro alla fine si collegherebbe alla nostra moderna comprensione delle temperature stellari.

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