科學(xué)家通過天文望遠(yuǎn)鏡獲得最全太陽光譜

據(jù)《新科學(xué)家》網(wǎng)站報道，天文學(xué)家利用位于亞利桑那州的世界上最大的太陽望遠(yuǎn)鏡，成功獲得了目前分辨率最高、最全的太陽光譜。這將為天文學(xué)家分析太陽表面的元素構(gòu)成提供巨大的幫助。

如果將太陽光進(jìn)行精密的光譜分析，你想象下結(jié)果會是什么樣子的。小學(xué)自然課上，我們利用三棱鏡在太陽光下折射出的只是最初級、最粗糙的光譜。現(xiàn)在，美國天文學(xué)家利用位于亞利桑那州基特峰國家天文臺的太陽望遠(yuǎn)鏡，并運用固定在望遠(yuǎn)鏡上的光譜儀，分析得出了超高分辨率的太陽光譜。

首先，天文學(xué)家利用分光儀將得到的太陽光分成兩束，兩束光經(jīng)過兩塊不同的鏡面反射后，到達(dá)了探測器。在探測器內(nèi)，兩束光相遇并產(chǎn)生干涉。經(jīng)過探測器內(nèi)復(fù)雜而精密的分析，壯觀的太陽光譜便出現(xiàn)在了我們的眼前。

圖中出現(xiàn)的暗斑便是夫瑯和費譜線（Fraunhofer lines），它由德國物理學(xué)家約瑟夫·夫瑯和費在1814年發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時，夫瑯和費利用自制的光譜裝置觀察太陽光時，在明亮彩色背景上觀察到576條狹細(xì)的暗線，后來科學(xué)界便將這些暗線稱為夫瑯和費譜線。實際太陽光譜中大約有3萬多條這樣的線。這些譜線是處于溫度較低的太陽大氣中的原子對更加熾熱的內(nèi)核發(fā)射的連續(xù)光譜進(jìn)行選擇吸收的結(jié)果。因此通過研究夫瑯和費譜線，天文學(xué)家便可以知道太陽表層中包含的化學(xué)元素。例如，從圖中我們可以看到，暗斑（夫瑯和費譜線）廣泛存在于頻譜的紅色部分。這說明太陽表層中存在氫和鈉。

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)到恒星后面的時候，采集恒星的光譜；然后行星旋轉(zhuǎn)到恒星正前方的時候又采集一次光譜。對比兩張光譜，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)對我們尋找外星生物是很有幫助的，天文學(xué)家可以通過某個行星的光譜圖，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。
這是天文學(xué)家利用世界上最大的太陽望遠(yuǎn)鏡獲得最全太陽光譜