Свято 18 серпня 2026 — День відкриття гелію: як невідомий елемент знайшли на Сонці

День відкриття гелію відзначають 18 серпня. Дата пов’язана з подією, яка сталася 18 серпня 1868 року під час повного сонячного затемнення в Гунтурі, на території сучасного індійського штату Андхра-Прадеш. Саме тоді П’єр Жансен проводив спостереження за Сонцем за допомогою спектроскопа. Це не державне чи міжнародне свято в офіційному розумінні. Воно має пізнавальний характер і присвячене історії одного з найцікавіших хімічних елементів.

Дата 18 серпня важлива насамперед для науки, адже саме в цей день людство вперше отримало ознаки існування гелію. Причому сталося це досить незвичайним способом — вчені фактично відкрили новий елемент за світлом далекого космічного об’єкта. Ця історія стала одним із найвідоміших прикладів того, як астрономія допомагає розширювати знання про хімію. Гелій став першим хімічним елементом, який спочатку виявили поза Землею, а вже потім знайшли на нашій планеті.

Як гелій знайшли на Сонці

У XIX столітті вчені отримали новий спосіб досліджувати далекі небесні тіла. Йшлося про спектроскопію — метод, який дозволяє розкладати світло на окремі кольори та аналізувати характерні лінії в спектрі. До цього астрономи фактично не могли визначити, з яких речовин складаються Сонце та зорі. Але дослідження показали, що різні хімічні елементи залишають у світлі свої характерні спектральні «сліди». За ними можна було зрозуміти, які речовини присутні навіть на величезній відстані від Землі.

Під час повного сонячного затемнення 18 серпня 1868 року французький астроном П’єр Жансен спостерігав сонячну хромосферу. У спектрі він побачив яскраву жовту лінію з довжиною хвилі близько 587,49 нанометра. Спочатку вчені могли подумати, що йдеться про натрій, адже його спектральні лінії розташовані неподалік. Але нова лінія не збігалася з відомими характеристиками натрію. Вона не відповідала жодному елементу, який на той момент був відомий на Землі. Фактично Жансен побачив ознаку невідомого хімічного елемента, але тоді ще не міг отримати його в лабораторії та дослідити безпосередньо.

Відкриття одразу стало спільним

Цікаво, що майже одночасно з Жансеном над тією самою проблемою працював британський астроном Джозеф Норман Лок’єр. Лок’єр розробив спосіб спостерігати сонячні протуберанці навіть без повного затемнення. У жовтні 1868 року він також побачив незвичайну жовту спектральну лінію. Лок’єр дійшов висновку, що вона належить новому елементу, якого ще не знайшли на Землі.

Вчені працювали незалежно один від одного, але їхні результати підтверджували одне одного. Через це питання про те, кому саме належить відкриття, не стало приводом для тривалої суперечки. У Французькій академії наук зрештою визнали внесок обох дослідників. Сьогодні Жансена і Лок’єра зазвичай називають спільними першовідкривачами гелію.

Чому гелій назвали саме гелієм

Назва нового елемента теж пов’язана із Сонцем. Лок’єр запропонував назву «гелій» від давньогрецького слова ἥλιος — «сонце». Назва була цілком логічною: на той момент елемент існував для науки фактично лише в спектрі Сонця. Вчені ще не могли показати його в пробірці або отримати в лабораторії.

Це була незвичайна ситуація. Зазвичай нові елементи спочатку знаходили на Землі, виділяли з мінералів або інших речовин, а потім вивчали їхні властивості. З гелієм усе відбулося навпаки. Спочатку вчені зрозуміли, що він є на Сонці, і лише через багато років знайшли підтвердження його існування на Землі.

На Землі гелій знайшли лише через роки

Після відкриття гелію не всі науковці одразу повірили, що йдеться про новий елемент. Деякі вчені навіть сумнівалися, чи може існувати речовина, яку виявили на Сонці, але не знаходили на Землі. Перші ознаки гелію на Землі отримав італійський фізик Луїджі Пальмієрі у 1882 році, досліджуючи матеріали, пов’язані з вулканом Везувій. Він зафіксував ту саму характерну жовту спектральну лінію.

Остаточне підтвердження прийшло у 1895 році. Британський хімік Вільям Рамзай, досліджуючи урановмісний мінерал, отримав газ, спектр якого відповідав гелію. Тоді стало зрозуміло, що загадковий елемент із сонячного спектра справді існує і на Землі.

Пізніше вчені встановили, що земний гелій утворюється, зокрема, під час радіоактивного розпаду важких елементів. Він накопичується в деяких підземних породах і природному газі.

Чому гелій такий особливий

Гелій — це хімічний елемент із символом He та атомним номером 2. Він належить до благородних газів і майже не вступає в хімічні реакції. Це безбарвний газ без запаху і смаку. Він дуже легкий — поступається за масою лише водню.

Але на відміну від водню гелій не горить. Саме ця властивість зробила його дуже важливим для повітроплавання та багатьох технічних застосувань. У Всесвіті гелій є другим за поширеністю елементом після водню. Велика його кількість утворилася ще в перші етапи існування Всесвіту, а в зорях він постійно утворюється під час термоядерного синтезу водню.

Де використовують гелій

Сьогодні гелій давно перестав бути просто газом для повітряних кульок. Його властивості потрібні там, де інші гази не можуть нормально працювати. Одна з найважливіших сфер — кріогеніка, тобто робота з наднизькими температурами. Рідкий гелій використовують для охолодження надпровідних магнітів, зокрема в обладнанні для магнітно-резонансної томографії.

Гелій також застосовують у космічній техніці. Він потрібен для різних операцій із ракетним паливом і системами космічних апаратів. Ще одна важлива сфера — промисловість. Гелій використовують як інертний газ під час зварювання, а також для перевірки герметичності різних систем і конструкцій.

Його застосовують в електроніці, виробництві оптичного волокна, науковому обладнанні та інших високотехнологічних галузях. Тобто невелика кулька з гелієм — лише найвідоміший, але далеко не найважливіший приклад використання цього газу.

Чому гелій змінює голос

Одна з найвідоміших властивостей гелію — ефект із голосом. Якщо людина вдихає гелій, голос може звучати значно вище. Але важливо розуміти, що гелій не змінює самі голосові зв’язки. Він приблизно у сім разів легший за повітря, тому звук у ньому поширюється швидше. Через це змінюються резонансні властивості голосового тракту, і голос сприймається як дуже високий.

Популярний експеримент із повітряною кулькою насправді не є безпечним. Гелій не є отруйним у звичайному розумінні, але під час вдихання він витісняє кисень із легень. Це може спричинити запаморочення, втрату свідомості та навіть небезпечне кисневе голодування. Особливо небезпечним є вдихання гелію безпосередньо з балона під тиском. Тому заради жарту зі зміною голосу ризикувати здоров’ям не варто.

Чому гелій потрібен медицині

Гелій має особливе значення для медицини завдяки своїм фізичним властивостям. Найвідоміший приклад — МРТ, де надпровідні магніти потребують дуже низьких температур. Саме рідкий гелій дає змогу охолоджувати деякі магнітні системи до наднизьких температур. Без стабільної роботи таких систем сучасна діагностична техніка була б значно складнішою.

Гелій також використовують у деяких медичних і наукових лазерних системах. Його властивості дозволяють створювати умови, необхідні для роботи спеціального обладнання. Тому елемент, який більшість людей асоціює з дитячими святами, насправді має прямий стосунок до сучасної медицини та високих технологій.

Гелій і космос

Зв’язок гелію з космосом почався ще в момент його відкриття. Але сьогодні цей елемент продовжує відігравати важливу роль у космічних технологіях. Гелій використовують у системах, пов’язаних із ракетним паливом, зокрема для створення тиску та роботи з паливними компонентами. Його інертність робить газ зручним там, де небажані хімічні реакції.

Гелій також потрібен для охолодження наукових приладів і деякого космічного обладнання. Тому він залишається важливим ресурсом для аерокосмічної галузі. І в цьому є певний символізм: елемент, який людство вперше побачило саме на Сонці, сьогодні допомагає людям досліджувати космос.

Цікаві факти про гелій

• Гелій відкрили раніше на Сонці, ніж на Землі. Це один із найцікавіших фактів в історії хімії. Його вперше зафіксували за спектральною лінією Сонця у 1868 році, а на Землі надійно підтвердили лише у 1895-му.

• Його назва буквально пов’язана із Сонцем. «Helios» — давньогрецьке слово, що означає «сонце».

• Гелій не горить. Саме тому він значно безпечніший за водень для заповнення аеростатів і дирижаблів.

• Це дуже легкий газ. Саме його мала густина дозволяє повітряним кулькам підніматися вгору.

• У космосі гелію дуже багато. Він є другим за поширеністю елементом у Всесвіті після водню.

• На Землі він значно рідкісніший. Гелій постійно утворюється в надрах планети внаслідок радіоактивних процесів, але він надзвичайно легкий і може зрештою залишати атмосферу та йти в космос.

• Гелій — невідновлюваний ресурс у практичному сенсі. Те, що видобувають із природного газу, накопичувалося протягом дуже тривалого часу. Тому втрачати його без потреби недоцільно.

День відкриття гелію в історії

• 1814 рік — Йозеф Фраунгофер досліджує спектр Сонця та описує темні лінії, які згодом стають важливим інструментом для визначення складу небесних тіл.
• 1859 рік — Густав Кірхгоф і Роберт Бунзен показують, що спектральні лінії можна використовувати для визначення хімічних елементів.
• 18 серпня 1868 року — П’єр Жансен під час повного сонячного затемнення в Індії помічає незвичайну жовту лінію в спектрі Сонця.
• 20 жовтня 1868 року — Норман Лок’єр незалежно спостерігає ту саму лінію та робить висновок про існування нового елемента.
• 1882 рік — Луїджі Пальмієрі отримує перші свідчення присутності гелію на Землі.
• 1895 рік — Вільям Рамзай виділяє гелій із урановмісного мінералу та підтверджує, що загадковий елемент із Сонця існує і на Землі.
• XX століття — гелій починають широко використовувати в промисловості, медицині, авіації, космічній техніці та наукових дослідженнях.

Як відзначають День відкриття гелію

Це не свято з усталеними офіційними традиціями, тому відзначити його можна у пізнавальному форматі. Наприклад, 18 серпня можна розповісти дітям або друзям історію про те, як люди спочатку відкрили елемент на Сонці, а вже потім знайшли його на Землі. Цікаво провести простий домашній експеримент із повітряною кулькою, але без вдихання гелію. Можна перевірити, як змінюється її поведінка в повітрі, поговорити про густину газів і пояснити, чому кулька взагалі піднімається.

Ще один варіант — подивитися матеріали про Сонце, спектроскопію та історію відкриття гелію. Особливо цікаво розібратися, як за звичайною смужкою світла вчені можуть визначити склад зорі, яка знаходиться за мільйони кілометрів від Землі. А якщо хочеться відзначити дату символічно, можна просто придбати повітряну кульку з гелієм і згадати, що за цією звичайною дитячою розвагою стоїть одна з найцікавіших історій в історії науки.

18 серпня — хороший привід згадати, що гелій набагато більше, ніж газ для святкових кульок. Його відкрили завдяки спостереженню за Сонцем, а сьогодні він допомагає працювати медичному обладнанню, промисловим системам, науковим приладам і космічній техніці.