Qual è il significato delle righe scure presenti nello spettro solare, chiamate righe di Fraunhofer?

Le righe di Fraunhofer, sono il risultato dell'assorbimento di specifiche lunghezze d'onda della luce solare da parte degli elementi chimici presenti nell'atmosfera del Sole e, in parte, nell'atmosfera terrestre. Nel particolare, quando la luce attraversa gli strati esterni dell'atmosfera solare - soprattutto la cromosfera - e l'atmosfera terrestre, alcuni atomi e molecole presenti in questi strati assorbono specifiche lunghezze d'onda della luce, corrispondenti all'energia necessaria per eccitare gli elettroni negli atomi o nelle molecole di quell'elemento.

Le righe di Fraunhofer possono essere utilizzate per identificare gli elementi chimici presenti nel Sole e nelle stelle, per determinare la temperatura, la pressione e campi magnetici presenti nelle regioni solari e stellari dove avviene l'assorbimento e per calcolare la velocità radiale dei corpi celesti attraverso lo spostamento Doppler.

Le righe di Fraunhofer sono delle linee scure che possiamo osservare nello spettro della luce solare. Sono state scoperte e catalogate per la prima volta dal fisico tedesco Joseph von Fraunhofer nel XIX secolo.

Cosa sono e come si formano?

Immagina la luce del Sole come un arcobaleno continuo, con tutti i colori dell'iride. Le righe di Fraunhofer sono, in pratica, delle "mancanze" in questo arcobaleno, delle zone scure che corrispondono a specifiche lunghezze d'onda della luce La Ricerca Google ha trovato contenuti simili, ad esempio: Le linee scure di Fraunhofer sono interpretabili come “linee di assorbimento” della luce emessa dal Sole, in corrispondenza di precise e determinate lunghezze ...

Queste righe si formano a causa dell'assorbimento di parte della luce solare da parte degli atomi presenti nell'atmosfera del Sole.Ogni elemento chimico assorbe la luce a determinate lunghezze d'onda, caratteristiche di quell'elemento.

Quando la luce del nucleo solare, che emette uno spettro continuo, attraversa gli strati più esterni e più freddi del Sole, questi atomi assorbono la luce alle loro lunghezze d'onda caratteristiche, creando così le righe scure nello spettro.

Perché sono importanti?

Le righe di Fraunhofer sono fondamentali per diversi motivi:

Composizione chimica del Sole: Analizzando le lunghezze d'onda assorbite, gli scienziati sono in grado di identificare quali elementi chimici sono presenti nell'atmosfera solare. In questo modo, abbiamo potuto scoprire che la composizione del Sole è simile a quella di molti altri corpi celesti.

Temperatura e densità dell'atmosfera solare: Lo studio delle righe di Fraunhofer fornisce informazioni sulla temperatura e sulla densità degli strati atmosferici del Sole.

Movimento delle stelle: Le righe di Fraunhofer possono essere utilizzate per misurare il movimento delle stelle rispetto a noi, grazie all'effetto Doppler.

Composizione di altre stelle e nebulose: Le righe di assorbimento sono presenti anche negli spettri di altre stelle e nebulose, permettendoci di studiare la loro composizione chimica.

J. von Fraunhofer nel 1815 ideò lo spettroscopio ed arrivò così ad osservare quelle che furono poi chiamate righe di Fraunhofer ovvero righe di assorbimento dello spettro solare. Queste erano state osservate in precedenza ma senza comprenderne il reale significato;  Fraunhofer le classificò in relazione alle lunghezze d’onda corrispettive e di qui se ne dedusse che le linee scure nello spettro solare fossero dovute all’assorbimento di alcune lunghezze d’onda da parte degli elementi presenti negli strati più esterni del sole. Le linee di Fraunhofer sono state, pertanto, un importante elemento di studio dell’atmosfera solare ( per giungere alla Terra, la luce solare deve passare attraverso l’atmosfera del Sole, che è molto più fredda rispetto a dove viene emessa la luce per cui i gas dell’atmosfera assorbono parte delle frequenze, e di qui le righe scure); ciò ha permesso di stabilire di quali sostanze si componga il sole.