Descubrimiento del helio

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A pesar de ser el segundo elemento más abundante en el universo observable, el helio es relativamente raro en la Tierra, producto de la descomposición radiactiva de elementos como el uranio. De hecho, fue descubierto en 1868, gracias a los esfuerzos de dos científicos en particular, uno en Inglaterra y otro en Francia.

En 1859, Gustav Kirchoff se dio cuenta de que era posible deducir la composición química del sol y otras estrellas analizando los espectros de la luz que emiten. Kirchoff utilizó este método para descubrir el cesio y el rubidio. Los astrónomos estaban particularmente interesados en estudiar las prominencias solares: explosiones coloridas parecidas a llamas que ahora se sabe que son nubes calientes de gas denso. Los científicos creían que la mejor manera de hacer tales observaciones era durante un eclipse solar.

Los hombres que vieron el helio en el sol

Nacido en París, Pierre Janssen sufrió un accidente de niño que lo dejó permanentemente cojo. Estudió matemáticas y física en la Universidad de París, llegando a ser profesor de arquitectura allí en 1865. Pero sus intereses se extendían mucho más allá de esa especialidad, y se involucró en numerosas expediciones científicas relacionadas con la astronomía y la geofísica. Por ejemplo, viajó a Perú para estudiar el ecuador magnético, y a Italia y Suiza para estudiar el espectro solar.

En 1868, Janssen viajó a Guntur, India, para observar el eclipse solar. Se centró en las prominencias solares y concluyó que en su mayoría están compuestas de gas hidrógeno, calentado a temperaturas extremadamente altas. Pero el 18 de agosto, cuando observó el espectro del sol a través de su espectroscopio, notó que la longitud de onda de la línea amarilla que supuestamente indicaba la presencia de sodio no coincidía con la longitud de onda de ese elemento.

De hecho, no coincidía con la longitud de onda de ningún elemento conocido hasta la fecha. La línea era lo suficientemente brillante, pensó, como para ser visible incluso sin la ayuda de un eclipse, siempre que se encontrara un medio para filtrar todas las longitudes de onda de la luz visible excepto esa. Así es como inventó el espectrohelioscopio para analizar mejor el espectro del sol.

A unas 5.000 millas de distancia, el 20 de octubre de 1868, el astrónomo inglés  Joseph Norman Lockyer  también logró observar las prominencias solares en pleno día. Su artículo detallando esas observaciones llegó a la Academia de Ciencias de Francia el mismo día que el artículo de Janssen, por lo que ambos hombres recibieron crédito por el descubrimiento del helio.

El helio mas cerca de la tierra

Inicialmente fue un honor dudoso: muchos colegas dudaban de que pudiera ser un nuevo elemento y se burlaban de sus conclusiones. Otros pensaban que el helio podría existir solo en el sol. En 1882, el físico italiano Luigi Palmieri estaba analizando la lava del Monte Vesubio cuando notó esa misma línea espectral amarilla en sus datos: la primera indicación de helio en la Tierra. Pasarían otros 12 años antes de que el químico escocés William Ramsey encontrara más pruebas experimentales de este nuevo elemento.

Hijo de un ingeniero civil y sobrino de un conocido geólogo escocés, Ramsey obtuvo su doctorado en la Universidad de Tübingen en Alemania y finalmente se unió a la facultad del University College de Londres, publicando varios trabajos sobre óxidos de nitrógeno. En 1894, inspirado por una conferencia del Lord Rayleigh, Ramsey aisló con éxito un nuevo gas sin reactividad química: el primer gas inerte, al que llamó argón, por la palabra griega para «perezoso». Posteriormente, descubrió gases inertes adicionales: neón, criptón y xenón, ganando finalmente el Premio Nobel de Química en 1904 por sus logros.

En 1895, Ramsey estaba estudiando un trozo de mineral de uranio (cleveita), al que trató con ácidos minerales. Esperaba aislar argón separando nitrógeno y oxígeno de la muestra con ácido sulfúrico. En cambio, notó la presencia de un gas inusual encerrado dentro de la muestra, que aparecía en un espectroscopio como una «efulgencia amarilla gloriosa», según Lockyer, a quien Ramsey había enviado su muestra para su verificación. Su espectro coincidía con el del nuevo elemento propuesto observado en la cromosfera solar.

Confirmando el elemento

Después de realizar pruebas para asegurarse de que la línea era de hecho un nuevo elemento, y no una nueva forma de hidrógeno, el trabajo de Ramsey apareció en las Actas de la Sociedad Real de Londres ese mismo año, y los químicos suecos Per Teodor Cleve y Abraham Langlet aislaron con éxito el gas de la cleveita. Lockyer llamó al nuevo elemento helio, por la palabra griega para el sol (helios).

Para más información August 18 and October 20, 1868: Discovery of Helium