不存在的「星雲元素」? 璀璨綠光其實來自雙電離氧
「星雲元素」(nebulium)是在1864年發現的神秘元素,它是組成巨大星雲的主要成分,在光譜儀器上呈現璀璨綠光;這種元素無法置於週期表上任何位置,被視爲「不存在的元素」。然而後世科學家發現,它其實只是我們所熟知的氧元素的另一種狀態。
▼「星雲元素」射出璀璨耀眼的綠光。(圖/取自io9)
在19世紀中葉,科學家找到一種觀察宇宙的新方法,即透過光譜儀器將光線分析出各種波長的組合,進而歸類出元素在光譜上呈現的顏色。舉例而言,當鈉元素升溫以後,就會射出特定的橘黃色光芒。從此光譜成爲科學家定位新元素的方法。
哈金斯爵士(Sir William Huggins)1864年觀察一團星雲時,發現一組強烈耀眼的綠光,波長爲495.9奈米及500.7奈米。這2道綠色光線無法插入週期表中的任何位置,因此當時只能說它是一種奇妙的「星雲元素」。
這個謎團困惑科學家60多年,直到天文學家包溫(Ira Bowen)提出一個嶄新的方向。他表示,「星雲元素」根本不是新元素,它就是地球上無所不在的元素─氧。不過我們通常只觀察得到它的單解離狀態,而在遙遠的星雲裡,氧原子吸收能量,電子從原本的軌道跳離至另一軌道上,成爲雙電離氧。
後來科學家掌握相同原則,陸續發現許多外太空的特有元素全是已知元素的另一種形態,例如「日冕元素」(Coronium),實際上是鐵的13個電子逃離以後的狀態。