“太阳元素”的发现

1842年7月8日，欧洲南部发生了一次日全食。当时，来自英国、法国、德国和俄国的许多天文学家聚集在南欧，观测这次难得的日全食。

当月球慢慢地遮住太阳，耀眼的日面变黑后，呈现出明亮的日轮。这时，人们发现，日轮的边缘喷射着非常壮丽的玫瑰色的光晕。同时人们还惊奇地发现，在日轮边缘有几团巨大的深红色的火焰。对此，人们提出了不少疑问：这是月亮上的火山还是太阳的光斑？或是由于眼睛疲劳而引起的幻觉？

1860年初，欧洲又发生了日全食。在观测中人们确认，日轮边缘这种“突出物”是太阳喷出的火舌。有的天文学家为这一现象照了像。有的天文学家甚至还把日轮边缘的突出物画了下来。突出物常出现在日轮边缘，好像太阳长了耳朵一样。为此，天文学家把它称为“日珥”。“珥”在汉语里的意思是女子的珠玉耳饰。

1868年8月18日，印度发生日全食，赶去观测的很多天文学家已装备了基尔霍夫发明的那种分光镜。当时，一位名叫詹逊的法国天文学家，决定借这次日全食的机会，用分光镜研究一下太阳上的突出物──日珥的光谱。与此同时，英国也组织了观测日全食的远征队，其中一名叫洛基尔的天文爱好者，也带着分光镜参加了这次观测。

在这次日全食时，詹逊成功地拍摄了太阳色球的光谱。凑巧的是，他把一个日珥的光谱也拍到了。结果，他发现在日珥的d1、d2钠线旁边，还有一条黄色的发射线。“它会不会是钠的另一条谱线──d3线呢？如果不是，那又是什么呢？”詹逊这样想。为了证实这条新发现的谱线是否确实存在，他决定做进一步的观测研究。可是这次日全食已经结束了。怎么才能够在没有日全食时再观测到这条谱线呢？第二天拂晓，詹逊登上了一座高高的塔顶，做好观测日出的准备。当太阳刚从地平线钻出来，詹逊就把分光镜的细缝对准了太阳的最边缘。他做得既小心，又很巧妙，进入分光细缝的只是太阳突出物的光线。结果，昨天他在日全食时所观测到的那条谱线又出现了。这时他才确信昨天的观测结果是真实的。詹逊高兴极了，他立即写了一封信，向法国科学院报告这一重要发现。由于当时交通不方便，信从印度到法国用了两个多月的时间。

有趣的是，设在巴黎的法国科学院在同一天收到了两封信，一封来自詹逊，另一封来自英国的天文爱好者洛基尔。两封信谈的是同一发现。洛基尔的信发自英国，他是在不知道詹逊的观测结果的情况下得出了同一发现的。1868年10月26日，在巴黎科学院会议上同时宣读了这两封信。科学家们对这一重要的发现很感兴趣。后来，为了纪念这一重要的历史发现，法国科学院铸造了金质奖章。奖章正面刻着詹逊和洛基尔的头像，下面写着：“1868年8月18日珥光谱分析”，背面是驾着四匹马战车的“阿波罗”太阳神像。

詹逊和洛基尔在日珥光谱中发现的那条橙黄色明线（d3）是从哪儿来的呢？或者说，这条黄线表示了什么呢？当时的化学家们所具有的物质表中，没有一种物质的光谱里有这样的黄线。1869年，洛基尔在实验中再次作了仔细的检查，发现这条明线确实与当时地球上已知的任何元素的谱线不相对应。因此他认为，这是属于地球上所没有的太阳物质产生的谱线。洛基尔把这种元素命名为“helium”，原意为“太阳”。这就是后来人们常提到的“氦”。历史上有一段时间，把氦称为“太阳元素”。

地球上真的没有氦吗？在日珥d3线发现后的27年，一位名叫雷姆塞的英国化学家终于在地球上也找到了氦。当时，他正在分析一种叫钇铀矿的矿石，发现它与硫酸作用时可放出一种气体。雷姆塞很想知道这是什么气体，就委托一位物理工作者用分光镜观察，结果发现，它在黄区发出的一条明亮的谱线，正是1868年日全食观测时发现的d3线。就这样，以往认为高不可攀的“太阳元素”，总算在地球上也找到了。

科学家的研究表明，不仅仅是太阳，任何一个天体，只要它发出的光有足够的强度，能产生可以测量的光谱，人们就能够知道它的化学成分和含量。

1929年，美国天文学家罗素（1877—1957），在仔细地研究了太阳光谱之后，证明太阳上氢的含量多得惊人。他断定氢占了太阳总体积的五分之三。美国天文学家门泽尔曾估计，太阳总体积的81.76％是氢，18.17％是氦，其他元素只占0.07％。

人们经过多年来对数以万计的夫琅和费线进行精细的“普查”，已经在太阳大气中发现了60多种化学元素。这些元素在地球上都能找到。