Ci sono scoperte scientifiche che nascono da un esperimento in laboratorio e altre che arrivano da molto più lontano. Quella dell’elio appartiene alla seconda categoria: il suo primo indizio venne infatti dal Sole, durante un’eclissi totale avvenuta il 18 agosto 1868. Quel giorno l’astronomo francese Pierre Jules César Janssen si trovava a Guntur, nell’allora India britannica, per osservare l’eclissi. La Luna oscurò completamente il Sole per circa 6 minuti e 47 secondi, creando le condizioni ideali per studiare le protuberanze e la cromosfera, le regioni dell’atmosfera solare che normalmente risultavano difficili da osservare a causa dell’intensa luminosità della superficie del Sole.
La luce come una “carta d’identità” degli elementi
La chiave della scoperta era uno strumento relativamente nuovo per l’epoca: lo spettroscopio. Dividendo la luce nelle sue diverse lunghezze d’onda, questo strumento permette di individuare specifiche righe dello spettro, vere e proprie “impronte digitali” degli elementi chimici. Janssen osservò una brillante riga gialla nello spettro della cromosfera solare. In un primo momento avrebbe potuto essere scambiata per una riga del sodio, ma la sua posizione non corrispondeva a quella prevista per quell’elemento. La conclusione era sorprendente: quella luce sembrava provenire da una sostanza che nessuno aveva ancora identificato sulla Terra.
L’importanza dell’osservazione andava però oltre la semplice individuazione di una riga luminosa. Janssen si rese conto che le emissioni della cromosfera erano abbastanza intense da poter essere studiate anche senza aspettare una nuova eclissi. Questa intuizione contribuì a rendere possibile l’osservazione delle protuberanze solari anche in condizioni normali.
Un elemento scoperto prima nel cielo che sulla Terra
La nuova sostanza avrebbe ricevuto il nome di elio, dal greco Hēlios, “Sole”. La particolarità della vicenda è che l’elemento fu identificato nello spettro di un corpo celeste prima di essere trovato sulla Terra. NASA ricorda il 1868 come l’inizio della scoperta dell’elio: soltanto nel 1895 il chimico scozzese William Ramsay riuscì a individuarlo sulla Terra. Janssen non fu però l’unico protagonista di quella scoperta: l’astronomo britannico Norman Lockyer arrivò indipendentemente alla stessa conclusione e studiò la misteriosa riga gialla nel corso dei mesi successivi. La scoperta dell’elio viene quindi oggi generalmente associata a entrambi gli scienziati.
Dall’eclissi alla tavola periodica
La storia dell’elio racconta anche una trasformazione fondamentale nel modo di fare astronomia. Nell’Ottocento gli scienziati stavano imparando che la luce proveniente da stelle e pianeti non era soltanto qualcosa da osservare: poteva essere analizzata per capire di che cosa fossero fatti gli oggetti celesti. Grazie alla spettroscopia, gli astronomi potevano quindi studiare la composizione chimica del Sole senza doverlo raggiungere. L’elio fu il caso più spettacolare: un elemento prima “visto” a centinaia di milioni di km di distanza e solo molti anni dopo riconosciuto nel nostro pianeta. Oggi sappiamo che l’elio è il secondo elemento più abbondante dell’universo, dopo l’idrogeno. È presente nelle stelle ed è prodotto anche sulla Terra dal decadimento radioattivo di elementi pesanti.
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