不存在的「星云元素」? 璀璨绿光其实来自双电离氧
「星云元素」(nebulium)是在1864年发现的神秘元素,它是组成巨大星云的主要成分,在光谱仪器上呈现璀璨绿光;这种元素无法置于周期表上任何位置,被视为「不存在的元素」。然而后世科学家发现,它其实只是我们所熟知的氧元素的另一种状态。
▼「星云元素」射出璀璨耀眼的绿光。(图/取自io9)
在19世纪中叶,科学家找到一种观察宇宙的新方法,即透过光谱仪器将光线分析出各种波长的组合,进而归类出元素在光谱上呈现的颜色。举例而言,当钠元素升温以后,就会射出特定的橘黄色光芒。从此光谱成为科学家定位新元素的方法。
哈金斯爵士(Sir William Huggins)1864年观察一团星云时,发现一组强烈耀眼的绿光,波长为495.9奈米及500.7奈米。这2道绿色光线无法插入周期表中的任何位置,因此当时只能说它是一种奇妙的「星云元素」。
这个谜团困惑科学家60多年,直到天文学家包温(Ira Bowen)提出一个崭新的方向。他表示,「星云元素」根本不是新元素,它就是地球上无所不在的元素─氧。不过我们通常只观察得到它的单解离状态,而在遥远的星云里,氧原子吸收能量,电子从原本的轨道跳离至另一轨道上,成为双电离氧。
后来科学家掌握相同原则,陆续发现许多外太空的特有元素全是已知元素的另一种形态,例如「日冕元素」(Coronium),实际上是铁的13个电子逃离以后的状态。