خطوط فرانهوفر چیستند؟
خطوط فرانهوفر مجموعهای از خطوط تیره هستند که در طیف نور خورشید دیده میشوند. این خطوط به دلیل جذب بخشی از نور خورشید توسط عناصر موجود در لایههای بالایی آن، بهویژه فوتوسفر، به وجود میآیند و نقش مهمی در شناخت ترکیب شیمیایی خورشید دارند.
کشف خطوط فرانهوفر
خطوط فرانهوفر نخستین بار در اوایل قرن نوزدهم توسط فیزیکدان آلمانی «یوزف فون فرانهوفر» شناسایی شدند. او بیش از ۵۰۰ خط تیره را در طیف خورشید ثبت کرد و آنها را با حروف انگلیسی نامگذاری نمود که برخی از این نامها هنوز هم مورد استفاده قرار میگیرند.
علت تشکیل خطوط فرانهوفر
نور پیوستهای که از لایههای داغتر خورشید ساطع میشود، هنگام عبور از گازهای سردتر فوتوسفر و کروموسفر، در طولموجهای خاصی جذب میشود. هر عنصر شیمیایی طولموجهای مشخصی را جذب میکند و همین جذب انتخابی باعث ایجاد خطوط تیره در طیف خورشید میشود.
ارتباط خطوط فرانهوفر با عناصر شیمیایی
هر یک از خطوط فرانهوفر نشاندهنده حضور یک عنصر خاص است. برای مثال، خطوط مربوط به سدیم، هیدروژن، کلسیم، آهن و منیزیم از مهمترین خطوط مشاهدهشده در طیف خورشید هستند. با بررسی این خطوط، اخترشناسان میتوانند ترکیب شیمیایی خورشید را با دقت بالا تعیین کنند.
خطوط فرانهوفر و فوتوسفر
بیشتر خطوط فرانهوفر در فوتوسفر خورشید شکل میگیرند. این لایه دمایی مناسب برای جذب نور دارد و به همین دلیل بیشترین اطلاعات طیفی خورشید از فوتوسفر به دست میآید.
اهمیت خطوط فرانهوفر در اخترفیزیک
مطالعه خطوط فرانهوفر تنها به خورشید محدود نمیشود. همین روش برای بررسی ترکیب شیمیایی ستارگان دیگر نیز به کار میرود. همچنین از جابهجایی این خطوط میتوان برای اندازهگیری سرعت حرکت ستارگان و بررسی اثر دوپلر استفاده کرد.
خطوط فرانهوفر و ساختار خورشید
خطوط فرانهوفر اطلاعات ارزشمندی درباره دما، فشار و چگالی لایههای خورشید ارائه میدهند. تغییر در شکل یا شدت این خطوط میتواند نشاندهنده فعالیتهای خورشیدی مانند لکهها یا فورانها باشد.
جمعبندی
خطوط فرانهوفر اثر انگشت شیمیایی خورشید هستند که امکان شناخت ترکیب عناصر، شرایط فیزیکی و حتی حرکت خورشید و ستارگان دیگر را فراهم میکنند. این خطوط یکی از مهمترین ابزارهای اخترشناسی طیفی به شمار میروند.