"השגתי את אחת התוצאות הטובות והפחות צפויות - ספקטרה של הכוכבים! - וספקטרום יפהפה עם צבעים וקווים מפוארים. רק צעד אחד נוסף וההרכב הכימי של היקום ייחשף ", כתב האסטרופיזיקאי פייר ז'ול סזר ג'נססן לאשתו ממצפה כוכבים באיטליה בדצמבר 1862. חמוש בטכנולוגיה העדכנית ביותר של היום והתצפיות שנעשו על ידי אסטרופיסיקאים מערביים אחרים, Janssen היה נחוש בדעתו לפתוח את סודות הגלקסיה.
ב- 18 באוגוסט 1868 הצליח Janssen לעשות בדיוק את זה. הוא הפך לאדם הראשון שצפה בהליום, יסוד שמעולם לא נראה לפני כן על פני כדור הארץ, בספקטרום השמש. באותו זמן, ג'נססן לא ידע מה הוא ראה - רק שזה משהו חדש.
אמצע שנות ה- 1800 הייתה תקופה מרגשת להציץ לשמיים. מכשיר חדש בשם ספקטרוסקופ העלה את תחום האסטרונומיה. בדומה לעיצוב טלסקופ, הספקטרוסקופ עבד כמו פריזמה מופעלת-על, ופיזר אור לאורך גל מדיד. דוגמנית מוקדמת אפשרה לפיזיקאי ג'וזף פרונהופר לצפות בשמש בראשית שנות ה -18, אך תמוה על ידי קווים שחורים שהפריעו לצבעים הרגילים. הקווים השחורים האלה נקראו על שם פראונהופר, למרות שהוא לא הבין מה הם היו.
ידע זה יגיע כמה עשורים לאחר מכן, עם החוקרים הגרמנים גוסטב קירכהוף ורוברט בונסן. בשנת 1859 גילו בונסן וכירקוף שחימום של אלמנטים שונים מייצרים קווי אור בהירים בספקטרוסקופ - וקווי האור האלה תואמים לפעמים את קווי Fraunhofer הכהים.
המדענים קבעו כי הקווים הבהירים הופיעו כאשר שרף גז חם. לדוגמא, מימן שורף כתום, אך כאשר הוא נצפה באמצעות ספקטרוסקופ, מתברר כי התפוז מורכב מאורכי גל בודדים צרים של אור. באופן דומה, הקווים הכהים שגילה פראונהופר ייצגו אור שנספג על ידי אלמנט קריר יותר על פני השמש. "שני המדענים גילו שכל יסוד כימי מייצר קשת ייחודית", כותב המכון האמריקני לפיזיקה. "זה מספק מעין 'טביעת אצבע' שיכולה לאשש את נוכחותו של אותו חומר כימי."
על ידי ניתוח ספקטרום הפליטה של אלמנטים ספציפיים במעבדה, ואז הפניית הספקטרוסקופים שלהם על הכוכבים, החוקרים יכלו להבין את ההרכב הכימי של כל דבר מהשמש שלנו לכוכבים ברחבי הגלקסיה.
ספקטרוסקופ המיועד להביט על השמש. (Wikimedia Commons) "לפני הספקטרוסקופ לא היה לך מושג ממה עשויה השמש או מאילו כוכבים עשויים", אומרת דבורה וורנר, אוצרת בחטיבת הרפואה והמדע במוזיאון הלאומי להיסטוריה אמריקאית. "פתאום יש את הטכניקה הכמעט קסומה הזו שבאמצעותה אתה יכול להכיר את היסודות של הגופים הרחוקים האלה. אלמנטים חדשים מופיעים מימין ומשמאל מכיוון שיש לך את הכלי החדש הזה. "
Janssen שוקע בשקיקה לצורה חדשה זו של ניתוח אור. אף שהתגורר בפריס, הוא נסע ברחבי אירופה ואסיה בחיפוש אחר נקודות תצפית אופטימליות לתצפית בשמי הלילה. הוא גם רדף אחרי ליקויי חמה, ביקר באיטליה בפברואר 1867 ואז נסע כל הדרך לגונטור בהודו, ליקוי החמה הכולל של 18 באוגוסט 1868. ממשלת צרפת והאקדמיה הלאומית למדעים מימנו שניהם את המשלחת הזו, יחד עם זאת של צרפתי אחר, שהוציא יותר מ 75, 000 פרנק לשני המסעות.
אבל העלות הגבוהה תוכיח השקעה ראויה. ביום הליקוי החמוש בספקטרוסקופ שלו ראה Janssen משהו יוצא דופן: קו צהוב בהיר שאורך הגל שלו לא תאם לאף גורם ידוע. הספקטרום התקרב ביותר לתבנית שנוצרה על ידי נתרן, אך היה מספיק ברור כדי לזכות בקטגוריה משלו. נראה כי ג'נססן גילה אלמנט חדש, כזה שלא נראה לפני כן על פני כדור הארץ.
במקביל חשף Janssen דרך חדשה להתבונן בשמש ללא צורך בליקוי חמה, תוך שימוש בהיקף שונה. הוא שלח את כל זה לאקדמיה למדעים לאחר ליקוי החמה. אולם בערך באותה תקופה, האקדמיה קיבלה מהאסטרונום האנגלי נורמן לוקייר דיבורים כי הוא קרה על המצאה שאפשרה לו לצפות בשמש ללא ליקוי חמה, ועשה תצפית דומה. כאשר עבודתו של כל אחד מאשרת את עבודתו של האחר, היה קשה להעניק קרדיט מוחלט לאף אחד מהם. האסטרונום הרווה פיי הציע משהו לפשרה: "במקום לנסות ולמצוא את מידת התגלית, ובעקבות זאת להקטין אותה, עדיף לייחס ללא משוא פנים את כל הכבוד לשני אנשי המדע האלה, אשר, מופרדים בכמה אלפים כמה קילומטרים, האם כל אחד היה בר מזל מספיק כדי להגיע אל הבלתי מוחשי והבלתי נראה בשיטה שהיא ככל הנראה הכי מדהימה שגאון ההתבוננות אי פעם הגה? "
האסטרופיזיקאי הצרפתי פייר ז'ול ג'נססן טייל ברחבי העולם בניסיון להבין את הקוסמוס, והיה הראשון שראה את דפוס אורך הגל של הליום בספקטרוסקופ שלו. (Wikimedia Commons) שני החוקרים הסכימו מכל הלב לחלוק את כבוד הגילוי, ובהמשך הפכו לחברים קרובים. אבל אפילו בהתרגשות מתבוננותם, נותרו שאלות. הכי חשוב ביניהם: מה בדיוק ראו ג'נססן ולוקייר? לא כל המדענים האמינו לתצפית, מכיוון שלוקייר היה בקרוב ללמוד. בקש הוכחה לגיבוי הטענה שהוא סייע לגלות אלמנט חדש, הלוקייר פנה לכימאי האנגלי אדוארד פרנקלנד כדי לנסות לשחזר את דפוס אורך הגל במעבדה. פרנקלנד תיאר את זה עלול להיגרם על ידי מימן תחת טמפרטורה ולחץ קיצוניים, אך הם לא הצליחו בניסיונותיהם ליצור אותו מחדש.
הספקנות לגבי האפשרות של יסוד הקיים בחלל אך לא על פני כדור הארץ אינה מפתיעה, אולי בהתחשב בעובדה שהוא היה הראשון מסוגו. היסטוריונים מדעיים ג'יימס ל. מרשל ווירג'יניה ר. מרשל כותבים, "פרנקלנד, אולי זהיר בגלל שלל האלמנטים החדשים שהתגלו 'שגויים' הנובעים מהספקטרום הרזולוציה הגבוהה שקיימת כעת, טענו שהוא לא רוצה שייקשר שמו לזה אלמנט דמיוני ", גם לאחר שלוקייר התפרסם, דיבב אותו" הליום ", על שם השם היווני לשמש.
לא כולם היו סקפטיים כל כך. המדען האמריקני ג'ון וויליאם דרייפר סיכם את התגלית בשנת 1876 בנאום לכינוס הפתיחה של החברה הכימית האמריקאית. "אני מסתכל לעתים קרובות על הקרן הצהובה הבהירה שנפלטה מכרומוספירה של השמש, על ידי אותו אלמנט לא ידוע, הליום, כפי שהאסטרונומים העזו לקרוא לו. זה נראה רועד מהתרגשות לספר את סיפורו, וכמה מלווים בלתי נראים שיש לו, "אמר דרייפר.
הספקטרוסקופ עבר איטרציות מרובות, והמדענים ציינו לעיתים קרובות את העיצוב בעצמם. (Wikimedia Commons) רק בשנת 1882 הבחין פיזיקאי בהליום על כדור הארץ. הפיזיקאי האיטלקי לואיג'י פלמיירי תיעד את נתוני הקשת הספקטרלית הצהובה בנתוניו תוך ניתוח לבה מהר הר וזוב. אחר כך התגלו מאוחר יותר ניסויים שנערכו על הגז על ידי הכימאי הסקוטי וויליאם רמזי, ועל ידי 1895 החוקרים יכלו לומר באופן מוחלט כי הליום קיים בכדור הארץ כמו גם בשמש. רמזי המשיך והראה שהליום הוא תוצר של התפרקות רדיואקטיבית של רדיום, והציב אותו ביחס לאלמנטים אחרים על הטבלה המחזורית.
כיום, הליום ידוע בעיקר כיום כגז שממלא בלוני יום הולדת, אך הגז משמש גם למטרות חשובות במכונות רפואיות (כמו סורקי MRI) כמו גם במסכי חלליות וקרינה. הוא משמש גם בחלקי מחשב, במיקרוסקופים, בכריות אוויר במכוניות, ובמסדר ההדרונים הגדול המשמש בניסויי פיסיקה. המון דאגו למחסור באלמנט, אך פיקדון גדול שנמצא בטנזניה פירושו כי ככל הנראה אנו מספקים היטב זמן רב.
לגבי ג'נססן, הוא כמעט ולא נח על זרי הדפנה לאחר שאיתר הליום בשמש. במהלך הקריירה המדעית הארוכה שלו, הוא נסע לפרו, שוויץ, יפן, אלג'יריה ובמקומות אחרים בחיפושו אחר הבנת הקוסמוס. הוא אפילו ברח מפאריס בכדור פורח בשנת 1870, כשהעיר הייתה במצור במלחמת צרפת-פרוסיה. הוא האמין בלהט ביצירתו, לאחר שכתב, "חקר האור יראה לנו את הארגון הפיזי של מערכת העולם."
הערת העורך, 9/4/18: בגרסה קודמת של מאמר זה נכתב כי לוקייר וג'אנססן חלקו קרדיט לגילוי הליום. זה לא היה מדויק, מכיוון שהמרכיב טרם הוכר. הם חלקו קרדיט על כך שגילו דרך חדשה להתבונן בשמש ללא ליקוי חמה. המאמר שונה כדי לשקף זאת.
