Разкриване на тъмни линии в слънчевия спектър

Отдавна е отбелязано, че двете жълти линии в спектъра на натриево излъчване съвпадат с тъмните линии на Фраунхофер D1 и D2 от слънчевия спектър. Дълго време това съвпадение се смяташе за просто съвпадение. Но когато физиците изследваха абсорбционните спектри на натрия, те си помислиха: има ли ключ към тъмните линии в слънчевия спектър? Дали тъмните линии D1 и D2 се появяват, защото белите слънчеви лъчи срещат натриеви пари някъде по пътя си и те абсорбират жълтите лъчи? С една дума, физиците се чудеха дали линиите D1 и D2 са абсорбционните спектри на натрия. Ако това е вярно, тогава другите линии на Фраунхофер също трябва да са абсорбционни спектри на някои други елементи. Отговорът на това обещаваше много на науката.

Физиците започнаха интензивно да изучават линиите на Фраунхофер. Спомняме си, че има много хиляди от тях в слънчевия спектър. Скоро физиците разбраха почти всички линии. Те идентифицираха в тях спектрите на поглъщане на кислорода, желязото, калция и много други елементи. Почти целият спектрален справочник беше отразен в линиите на Фраунхофер наведнъж, само спектрите тук бяха "обърнати" - вместо цветни линии, те са тъмни, на фона на непрекъснат слънчев спектър.

Стана ясно, че слънчевият лъч среща двойки от почти всички елементи по пътя си. Но къде? В земната атмосфера? Съставът на земната атмосфера вече беше доста добре известен. Съдържа значително по-малко елементи и изобщо няма метални пари. Земният въздух може да предизвика линии от само няколко елемента, като кислород. Освен това линиите от земен произход са лесни за разпознаване: тяхната яснота варира в зависимост от височината на Слънцето над хоризонта, тоест тя се променя през целия ден. Колкото по-ниско е Слънцето над хоризонта, толкова по-голяма дебелина на въздуха трябва да проникне през неговите лъчи, толкова повечетъмни линии, причинени от абсорбция във въздушния стълб. Линиите на Фраунхофер остават непроменени. Явно не са от земен произход.

Ориз. 20. Звездни спектри. Горе е спектърът на звездата Бетелгейзе, долу е спектърът на звездата Делта от съзвездието Близнаци

Възможно ли е двойки елементи да се носят в междузвездното пространство? Но тогава спектрите на поглъщане на Слънцето и другите звезди биха били еднакви. Всъщност това не е така: спектрите на различните звезди се различават един от друг (фиг. 20).

Остава само едно предположение: абсорбционните линии в слънчевия спектър се появяват в резултат на действието не на околоземната или междузвездната среда, а на средата, свързана със самото Слънце. Разкри се следната картина: вътре в Слънцето се ражда бяла слънчева светлина; по пътя към нас преминава през външната обвивка на Слънцето, която поглъща част от радиацията.

Стана ясно, че линиите на Фраунхофер в слънчевия спектър не ни разкриват нищо повече от състава на елементите, изграждащи слънчевата обвивка.