Durante un’eclissi solare del 1869, l’identificazione di una misteriosa linea spettrale portò alla ricerca dell’elemento coronio, influenzando la scienza nonostante la sua non-esistenza.
Durante l’eclissi solare del 1869, due astronomi identificarono una linea di emissione nello spettro della corona solare che non corrispondeva a nessuna sostanza conosciuta. Alcuni decisero che doveva trattarsi di un nuovo elemento, e fu chiamato coronio, anche se altri propendevano per newtonio. Alla fine divenne chiaro che tale elemento non esiste, e che la linea di emissione a 530,3 nanometri ha una causa ancora più strana, ma ciò non impedì al coronio di esercitare un’influenza sul corso della scienza.
Il palcoscenico era ben predisposto per l’annuncio del coronio. Il fatto che ogni elemento e molecola abbia uno spettro distintivo quando riscaldato, unico come un’impronta digitale, era stato scoperto 50 anni prima. Nel 1868, anche durante un’eclissi, diversi astronomi rilevarono una linea spettrale sconosciuta che il redattore di Nature Joseph Lockyer propose rappresentasse un nuovo elemento che chiamò elio, dal termine greco per Sole. Quando un’altra eclissi si verificò l’anno successivo, l’elio non era ancora stato isolato sulla Terra, quindi la sua natura era un mistero.
Tuttavia, la prospettiva di scoprire ulteriori elementi sconosciuti era uno dei motivi che spingevano gli scienziati a viaggiare in luoghi difficilmente raggiungibili come l’Alaska per osservare l’eclissi, e la distintiva linea verde suggeriva di averne trovato uno. Nessun segno di esso fu trovato sulla Terra per decenni, ma il colore era abbastanza evidente da far sì che le fotografie scattate durante le eclissi mostrassero una sfumatura di verde alla corona esterna. La sua presenza durante le eclissi era abbastanza frequente da far sì che nel 1887 il nome coronio fosse ampiamente utilizzato, e offrisse alcune indicazioni sulle proprietà.
L’anno dell’eclissi fu anche quello in cui Dmitri Mendeleev organizzò gli elementi conosciuti nella prima tavola periodica, ma rimanevano molte lacune. Dove si inseriva il nuovo elemento non era certo, ma non c’erano molte ragioni per dubitare che avesse il suo posto, specialmente quando l’esistenza dell’elio fu confermata sulla Terra. Tuttavia, man mano che venivano scoperti sempre più elementi, il coronio iniziò a diventare un problema.
Senza una comprensione della composizione atomica, Mendeleev propose che il coronio avesse un peso atomico di 0.4. Ora sappiamo che persino un singolo protone pesa più del doppio di questo, quindi nessun elemento potrebbe essere così leggero. Al tempo, tuttavia, Mendeleev propose anche l’etere, la sostanza che si pensava riempisse lo spazio interplanetario come un’atmosfera, pesasse ancora meno, dimostrando che anche i geni possono essere imbarazzantemente sbagliati a volte.
Mendeleev previde anche altri 14 elementi con pesi atomici plausibili, otto dei quali si rivelarono sorprendentemente accurati. Nel 1904 la notevolmente migliorata tavola periodica di Mendeleev aveva ancora un posto riservato per il coronio in cima alla colonna dei gas nobili, anche se non era stata trovata alcuna prova al di là della linea spettrale. Mendeleev rinominò anche la sostanza newtonio, il che potrebbe rappresentare il motivo per cui il padre della scienza moderna non fu onorato con un elemento che resistette alla prova del tempo.
Purtroppo il coronio/newtonio continuò a dimostrarsi sfuggente come sostanza che potesse essere catturata e studiata, a differenza dell’elio la cui esistenza fu verificata nel 1895. Negli anni ’30 due chimici mostrarono che la linea a 530,3 nanometri proveniva da atomi di ferro ionizzati a un sorprendente 13+. Ciò richiede lo strappo di metà degli 26 elettroni del ferro, mentre uno degli elettroni rimanenti diventa eccitato, rilasciando luce a 530,3 nanometri al ritorno al suo normale livello energetico.
Altre linee spettrali non spiegate viste nella corona si rivelarono provenire da ferro leggermente meno ionizzato, o da altri metalli ionizzati a gradi improbabili. Per rimuovere gli elettroni non solo dal guscio esterno di un elemento, ma così vicino al nucleo, sono necessarie temperature di circa un milione di gradi. Poiché la superficie del Sole è solo di 5.700 Kelvin (9.800 °F) ciò veniva considerato originariamente profondamente improbabile.
Tuttavia, abbiamo poi appreso che la corona solare è effettivamente centinaia di volte più calda degli strati esterni del Sole stesso. Quasi un secolo dopo che le prove di questo strano fenomeno emersero, gli astronomi stanno ancora cercando di spiegarlo. Infatti, è uno degli obiettivi principali della sonda solare Parker. Abbiamo successivamente trovato la linea Fe13+ nelle corone di altre stelle, dimostrando che non è solo il sole la cui atmosfera è anomalicamente calda.
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