科學(xué)家通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡獲得zui全太陽(yáng)光譜

科學(xué)家通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡獲得zui全太陽(yáng)光譜

 如果將太陽(yáng)光進(jìn)行精密的光譜分析，你想象下結(jié)果會(huì)是什么樣子的。小學(xué)自然課上，我們利用三棱鏡在太陽(yáng)光下折射出的只是zui初級(jí)、zui粗糙的光譜。現(xiàn)在，美國(guó)天文學(xué)家利用位于亞利桑那州基特峰國(guó)家天文臺(tái)的太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，并運(yùn)用固定在望遠(yuǎn)鏡上的光譜儀，分析得出了超高分辨率的太陽(yáng)光譜。
 
    首先，天文學(xué)家利用分光儀將得到的太陽(yáng)光分成兩束，兩束光經(jīng)過(guò)兩塊不同的鏡面反射后，到達(dá)了探測(cè)器。在探測(cè)器內(nèi)，兩束光相遇并產(chǎn)生干涉。經(jīng)過(guò)探測(cè)器內(nèi)復(fù)雜而精密的分析，壯觀的太陽(yáng)光譜便出現(xiàn)在了我們的眼前。
 
    圖中出現(xiàn)的暗斑便是夫瑯和費(fèi)譜線(xiàn)（Fraunhofer lines），它由德國(guó)物理學(xué)家約瑟夫·夫瑯和費(fèi)在1814年發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，夫瑯和費(fèi)利用自制的光譜裝置觀察太陽(yáng)光時(shí)，在明亮彩色背景上觀察到576條狹細(xì)的暗線(xiàn)，后來(lái)科學(xué)界便將這些暗線(xiàn)稱(chēng)為夫瑯和費(fèi)譜線(xiàn)。實(shí)際太陽(yáng)光譜中大約有3萬(wàn)多條這樣的線(xiàn)。這些譜線(xiàn)是處于溫度較低的太陽(yáng)大氣中的原子對(duì)更加熾熱的內(nèi)核發(fā)射的連續(xù)光譜進(jìn)行選擇吸收的結(jié)果。因此通過(guò)研究夫瑯和費(fèi)譜線(xiàn)，天文學(xué)家便可以知道太陽(yáng)表層中包含的化學(xué)元素。例如，從圖中我們可以看到，暗斑（夫瑯和費(fèi)譜線(xiàn)）廣泛存在于頻譜的紅色部分。這說(shuō)明太陽(yáng)表層中存在氫和鈉。
 
    利用光譜我們還可以分析圍繞恒星旋轉(zhuǎn)的行星表面的組成成分。天文學(xué)家在待研究的行星旋轉(zhuǎn)到恒星后面的時(shí)候，采集恒星的光譜；然后行星旋轉(zhuǎn)到恒星正前方的時(shí)候又采集一次光譜。對(duì)比兩張光譜，天文學(xué)家便得到了這顆行星的光譜圖。這樣的光譜分析技術(shù)對(duì)我們尋找外星生物是很有幫助的，天文學(xué)家可以通過(guò)某個(gè)行星的光譜圖，研究行星的表面是否有水和氧氣，以確定是否存在生物的可能。