Vem upptäckte att solen är en stjärna?
Inledning
I det antika Grekland började tidiga vetenskapsmän som Thales av Milet (624-546 f.Kr.) misstänka att solen inte var gudomen Helios (Apollon) som körde sin vagn runt jorden, utan att den i stället bara var en rund, glödande boll som hängde i rymden. År 450 f.Kr. blev den grekiske filosofen Anaxagoras sedan den första person vi känner till i historien som föreslog att stjärnorna i själva verket var andra solar som vår egen, men som låg på så stora avstånd att deras värme inte kunde kännas här på jorden.
Även han trodde felaktigt att solen var en glödande sten ”större än Peloponnesos”. Anaxagoras kunde naturligtvis inte bevisa sina teorier, som i vilket fall som helst betraktades som kätterska, vilket ledde till att han förvisades från Aten.
Det var inte förrän två årtusenden senare, när den vetenskapliga revolutionen (1550-1700) gav vika för upplysningen (1685-1815), som framstegen inom vetenskapen och teleskopen innebar att stjärnornas exakta natur kunde fastställas. Avstånden till stjärnorna kunde också beräknas, vilket avslöjade att deras ljusstyrka faktiskt skulle likna solens om det inte vore för deras stora avstånd.
I mitten av 1800-talet gav ytterligare vetenskapliga framsteg inom spektroskopi och fotografering, och med dem förmågan att mäta solens och stjärnornas yttemperatur och kemiska sammansättning, det slutgiltiga beviset på att solen faktiskt bara var en annan stjärna, trots allt.
Solkult i antiken
Under hela historien har människorna betraktat solen som en allsmäktig gudom som gav ljus och värme för att jaga bort mörkret och ge näring och uppehälle åt jordens invånare. Naturligtvis väckte en sådan viktig högsta varelse vördnad och respekt.
I det gamla Egypten till exempel dyrkades den falkhuvade Ra som gudarnas kung. Samtidigt, på andra sidan jordklotet, offrade aztekerna i Mesoamerika människooffer till Huitzilopochtli, deras sol- och krigsgud, som avbildades som en blå man som bar en rustning och en hjälm med kolibrafjäderfjädrar.
I hinduismen, världens äldsta existerande religion som fortfarande praktiseras av över 80 procent av indierna, anses solen fortfarande vara gudom och förknippas med guden Surya, mörkrets fördrivare.
Solens gudom i det antika Grekland
De antika grekerna trodde att solen var guden Helios, som varje dag körde sin eldiga vagn över himlen. Även om astronomer som Thales av Milet (624-546 f.Kr.) började inse att solen inte var en gudom, var övergången till en mindre vidskeplig och mer vetenskaplig förklaring av solen, planeterna och stjärnorna långsam.
Även Platon noterar i sitt Symposium att Sokrates (469-399 f.Kr.) hälsade på solen varje morgon och framförde böner. En annan påminnelse om solens bestående vördnad i Grekland var ett av den antika världens underverk, Kolossen på Rhodos, som var en 33 meter hög staty av den grekiske titangudinnan Helios, vars tolv år långa byggande slutligen avslutades 280 f.Kr.
Det är därför ingen överraskning att den grekiske filosofen Anaxagoras (500-428 f.Kr.) blev granskad av myndigheterna efter att ha föreslagit att solen inte alls var en högsta varelse, utan en enorm glödande sten i rymden, liknande de stjärnor som kan ses på natthimlen.
Anaxagoras (500-428 f.Kr.)
Under 500-talet f.Kr. kom en grekisk filosof vid namn Anaxagoras, som härstammade från Mindre Asien, till Aten där han introducerade idén om filosofi, som är grunden för vår moderna vetenskap. Han beskrev allt som existerade som en blandning av oförstörbara, oändligt delbara element, kanske med hänvisning till atomer och molekyler, och postulerade till och med om möjligheten av utomjordiskt liv.
Anaxagoras drog också korrekt slutsatsen och förklarade hur förmörkelser uppstår, sade att månen inte var en självlysande kropp, utan att den snarare glödde av solens reflekterade ljus. Vidare försökte han förklara meteorer, regnbågar och själva solen.
– Logiken bakom Anaxagoras’ teori
Anaxagoras postulerade att solen bara var en sten som hade slitits loss från jorden och sedan antänts på grund av det snabba snurrandet, och att alla andra himlakroppar på samma sätt var gjorda av sten. Anaxagoras citerades för att ha sagt:
”Allting har en naturlig förklaring. Månen är inte en gud utan en stor sten och solen en het sten.”
Hans teori kan ha inspirerats av att ha bevittnat en meteorit i vagnsstorlek som föll från himlen nära Dardanellerna år 467 f.Kr. Efter att ha undersökt föremålet drog han slutsatsen att meteoriter var stenbitar som hade brutits av från solen och fallit ner till jorden. Likaså bekräftade detta för honom att stjärnorna och solen var en och samma brinnande sten och att samma allmänna regel gällde i hela universum.
Anaxagoras hade fallit offer för Atens lagar om ogudaktighet och dömdes till döden, men överlevde genom att gå i exil. Han drog sig sedan tillbaka till staden Lampsakos, där han undervisade en mer uppskattande och respektfull publik fram till sin död 428 f.Kr.
Renässansperioden (1300-1700 e.Kr.)
Copernicus (1473-1543)
Omkring 1800 år senare bidrog Copernicus (1473-1543) till att utlösa den vetenskapliga revolutionen genom att publicera sitt banbrytande verk ”De Revolutionibus”, i vilket han visade att jorden bara är en planet som kretsar runt solen. För att undvika förföljelse från den katolska kyrkan gjorde Kopernikus detta från sin dödsbädd, och även om man försökte dra tillbaka boken från cirkulationen i väntan på att lämpliga korrigeringar skulle göras, fanns det redan en utbredd misstanke i Europa om att solen bara var en nära stjärna.
Giordano Bruno (1548-1600)
1584 publicerade den italienske filosofen och dominikanermunk Giordano Bruno två viktiga böcker där han lade fram den kopernikanska teorin och hävdade att om planeterna kretsade kring solen och jorden bara var en annan planet, så borde solen inte betraktas som något särskilt speciellt. Han skrev då:
”Vår egen stjärna och värld har samma sammansättning som så många andra stjärnor och världar som vi kan se.”
Med andra ord verkade det rimligt för honom att solen bara var en annan stjärna, och han gjorde därefter en åtskillnad mellan ”solar” som genererar sitt eget ljus och sin egen värme, och de ”jordar” och månar som kretsar runt och får näring och energi från dem. En ansedd modern astrofysiker, Steven Soter, har till och med föreslagit att Bruno var den första personen i historien som verkligen förstod begreppet att ”stjärnor är andra solar med egna planeter”.
Tyvärr ansåg inkvisitionen att Giordano Bruno var skyldig till kätteri och han brändes på bål år 1600, men har sedan dess erkänts som en ”vetenskapens martyr”.
Galileo Galilei (1564-1642)
År 1609 riktade Galileo Galilei sitt nyligen uppfunna primitiva refraktorteleskop mot stjärnorna och kunde sedan med hjälp av Kopernikus’ beräkningar visa att planeterna, inklusive jorden, verkligen kretsade runt solen.
Ingen förstoring som han kunde tillämpa på sitt teleskop skulle dock göra det möjligt för Galileo att öka och upplösa storleken på en stjärna till en märkbar ”skiva”. Stjärnorna är helt enkelt för långt borta och ger därför få ledtrådar om deras natur. Faktum är att det skulle dröja nästan ytterligare tre århundraden innan uppfinningen av spektroskopet skulle bevisa den exakta vetenskapliga sammansättningen av dessa stjärnkroppar, och att solen utan tvekan är en stjärna.
Astronomisk spektroskopi
I år 1666 visade Isaac Newton att ett prisma separerade vitt ljus i ett spektrum av dess beståndsdelar, i stället för att skapa de regnbågsfärger som man ser. År 1802 konstruerade William Wollaston sedan en spektrometer som visade solens spektrum på en skärm, men noterade att det fanns mörka band med saknade färger.
År 1814 uppfann Joseph von Fraunhofer spektroskopet och kartlade 574 av dessa linjer, varefter ett antal vetenskapsmän bidrog till att föra studiet av spektroskopi framåt, bland annat Gustav Kirchhoff och Robert Bunsen som 1857 kunde fastställa ett samband mellan kemiska grundämnen och deras egna individuella spektrala mönster.
Fortsatta studier avslöjade att varje grundämne absorberar ljus av en viss färg och därmed lämnar en specifik ”signaturlinje”. När spektroskop kopplades till teleskop kunde forskarna identifiera ytterligare kemiska grundämnen och beräkna stjärnornas kemiska sammansättning samt skilja mellan nebulosor och galaxer på natthimlen.
Under denna period blev en italiensk jesuitpräst och astronom, Angelo Secchi (1818-1878), en pionjär i studiet av stjärnspektroskopi, och genom att analysera cirka 4 000 stjärnspektrogram upptäckte han att stjärnorna fanns i ett begränsat antal olika typer som kunde särskiljas genom sina unika spektrala mönster. Han utarbetade därefter det första klassificeringssystemet för stjärnor och är erkänd som en av de första vetenskapsmännen som slutgiltigt fastställde att solen är en stjärna.
Vad vi nu vet om solen
Vi vet nu att solen är en gul dvärgstjärna som består av cirka 73 % väte, 25 % helium och 2 % tyngre grundämnen, såsom syre, kol, neon och järn. Dess spektralklass är GV2, där G2 indikerar en yttemperatur på cirka 5505 °C (5778 K) och V indikerar att solen är en aktiv stjärna i huvudföljden.