Гелій – сонячний незнайомець
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Все почалося з сонячного затемнення 1868 року. Астрономи багатьох країн проводили різноманітні спостереження цього цікавого явища і, зокрема, вивчали спектр сонячної корони. Англієць Локьер і француз Шансен виявили в спектрі яскраву жовту лінію. Спочатку припустили, що ця лінія відповідає натрію. Однак висновок виявився помилковим: жоден з відомих на Землі хімічних елементів не мав у своїх спектрах подібної лінії. Щоб пояснити «знахідку», Локьер висунув цікаву гіпотезу; жовта лінія належить речовині, ще не виявленій на нашій планеті. Для того часу ця думка була занадто сміливою, і навіть багато великих вчених поставилися до неї вельми скептично.
Двадцять сім років по тому про неї згадав англійський фізик Рамзай після марних спроб пояснити один незрозумілий факт. При кип’ятінні уранових мінералів в сірчаній кислоти виділявся газ, який за властивостями нагадував азот, але набагато менш активний. Спочатку Рамзай припустив, що таємнича речовина, мабуть, є незадовго до цього відкритим інертним газом аргоном. Коли ж вступив у справу спектроскоп, здивованому погляду вченого постала яскрава жовта лінія – «слід» якогось невідомого елемента. Ось тоді Рамзай і згадав про напівзабуту ідею свого співвітчизника.
Відкритому за межами Землі газу Локьер дав ім’я «гелій» – «сонячний». З цим же ім’ям він вдруге з’явився на світ – цього разу вже на Землі. Історія науки не знає іншого випадку, коли б елемент, перш ніж бути виявленим в земних мінералах, був «знайдений» на Сонці.
Зараз гелій – добре вивчений хімічний елемент. Проте слово «хімічний» по відношенню до гелію, так само як і до інших інертних газів, групу яких він очолює, можна докласти лише з відомою натяжкою. Їх хімія вкрай бідна; тільки в особливих умовах вони можуть давати з деякими елементами подобу хімічних сполук.
Але фізик перед гелієм шанобливо піднімає капелюх. Саме гелій допоміг розгадати суть радіоактивності; гелій після водню – найлегший з газів; рідкий гелій твердне лише при температурі абсолютного нуля (- 273 С); з рідким гелієм пов’язані виключно цікаві фізичні явища надпровідності і надтекучості; нарешті, на визначенні кількості гелію в уранових мінералах заснований метод вимірювання віку Землі і багатьох гірських порід.
І якщо на Землі гелій – досить рідкісний елемент, то в космосі він за поширеністю поступається тільки водню. Той факт, що гелій спочатку був виявлений в атмосфері зірки-Сонця, зараз здається глибоко символічним. Цей елемент відіграє величезну роль у ядерних реакціях, приводить до утворення в багатьох зірках легких хімічних елементів – до магнію включно.
146 років тому «сонячний незнайомець вперше пред’явив свою візитну картку». Знайомство виявилося корисним: за свою більш ніж вікову історію гелій допоміг вченим проникнути в багато таємниць природи.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.