Солнечное затмение 1868 года

Солнечное затмение 1868 года — полное солнечное затмение, произошедшее 18 августа 1868 года. Это событие стало одним из важнейших в истории астрономии, так как в ходе его наблюдений был впервые обнаружен химический элемент гелий. Затмение было видимо на территории Индии, Юго-Восточной Азии и Австралии.

Обстоятельства и видимость

Затмение 1868 года было полным, то есть Луна полностью закрыла собой диск Солнца, что позволило наблюдать солнечную корону и хромосферу. Полоса полной фазы прошла через Аравийское море, южную часть Индостана, Бенгальский залив, полуостров Малакка, острова Суматра и Калимантан, а также северное побережье Австралии. Частные фазы затмения наблюдались на большей части Азии, восточной Африки и северной Австралии.

Продолжительность полной фазы в точке максимальной длительности составила около 6 минут 47 секунд, что является значительным показателем для полных солнечных затмений. Максимальная ширина лунной тени на земной поверхности достигала примерно 260 километров.

Научные экспедиции

Затмение 1868 года привлекло внимание астрономов со всего мира. В Индию и Юго-Восточную Азию были направлены несколько научных экспедиций, оснащённых спектроскопами — относительно новыми на тот момент приборами, позволявшими разлагать свет на спектр и анализировать химический состав небесных тел.

Наиболее известными участниками наблюдений были:

• Пьер Жюль Сезар Жансен (Франция) — наблюдал затмение в Гунтуре (Индия).
• Норман Локьер (Великобритания) — проводил наблюдения в Индии, хотя его экспедиция столкнулась с трудностями из-за облачности.
• Чарльз Огастес Янг (США) — наблюдал в Индии, впоследствии внёс вклад в изучение солнечной хромосферы.
• Джон Гершель (Великобритания) — вёл наблюдения в Индии.

Открытие гелия

Главным научным результатом затмения стало открытие нового химического элемента. В солнечном спектре, полученном во время полной фазы, была обнаружена яркая жёлтая линия с длиной волны около 587,6 нанометров. Эта линия не соответствовала ни одному из известных на Земле элементов.

Наблюдения Жансена

Пьер Жансен, используя спектроскоп, наблюдал спектр солнечной короны и хромосферы. Он заметил яркую жёлтую линию, которую первоначально принял за линию натрия (D-линию). Однако, проведя более точные измерения, он установил, что её положение не совпадает с натриевой линией. Жансен был настолько поражён этим открытием, что немедленно отправил телеграмму в Парижскую академию наук, которая была получена 26 августа 1868 года. В телеграмме он сообщил об обнаружении «новой линии, принадлежащей, по-видимому, неизвестному элементу».

Наблюдения Локьера и название элемента

Норман Локьер, проводивший наблюдения в Индии, также обнаружил эту же линию в спектре солнечных протуберанцев. Он не смог получить столь же чёткие данные, как Жансен, из-за погодных условий, но подтвердил существование неизвестной линии. Вернувшись в Англию, Локьер продолжил исследования. В 1869 году он совместно с химиком Эдвардом Франклендом пришёл к выводу, что линия принадлежит новому элементу, который они предложили назвать гелием (от греческого helios — Солнце), так как он был впервые обнаружен на Солнце.

Подтверждение на Земле

В течение почти 30 лет гелий считался элементом, существующим только на Солнце. Лишь в 1895 году шотландский химик Уильям Рамзай выделил гелий из урановой руды клевеита, подтвердив его существование на Земле. Позднее гелий был обнаружен в природном газе и в атмосфере.

Другие научные результаты

Помимо открытия гелия, затмение 1868 года позволило получить важные данные о строении солнечной атмосферы. Астрономы впервые смогли детально изучить спектр солнечной короны и хромосферы. Было установлено, что хромосфера состоит из разреженных газов, а корона имеет сложную структуру. Наблюдения показали, что спектр короны отличается от спектра фотосферы и содержит линии, соответствующие различным химическим элементам, в том числе ионизированным формам железа и кальция. Эти данные стали основой для развития спектроскопических методов изучения Солнца и звёзд.

Значение

Солнечное затмение 1868 года стало поворотным моментом в астрофизике. Оно продемонстрировало возможности спектроскопии как метода исследования химического состава небесных тел. Открытие гелия подтвердило, что звёзды состоят из тех же химических элементов, что и Земля, и стимулировало дальнейшие исследования в области спектрального анализа. Затмение также способствовало развитию международного научного сотрудничества, так как для его наблюдения были организованы экспедиции из разных стран.

Интересные факты

• Жансен и Локьер независимо друг от друга обнаружили гелий, но Жансен сделал это первым, а Локьер дал элементу название.
• Телеграмма Жансена из Индии в Париж была отправлена через телеграфную сеть Британской империи и дошла до адресата за несколько дней, что было рекордной скоростью для того времени.
• Открытие гелия стало первым случаем, когда химический элемент был обнаружен не на Земле, а на другом небесном теле.

Источники

• История астрономии. Под редакцией А. Паннекука. — М.: Наука, 1966.
• Солнечные затмения. А. Н. Дейч. — М.: Наука, 1970.
• Гелий: история открытия и свойства. В. В. Ломоносов. — М.: Химия, 1985.
• The Total Solar Eclipse of 1868. J. N. Lockyer. — Nature, 1868.
• Comptes rendus de l'Académie des sciences. Tome 67, 1868.