1868年8月18日，日全食。前来观测的天文学家们，除了在行李中带上望远镜、相机、日食眼镜[15]，还纷纷配备了1859年由基尔霍夫发明的分光镜。他们要做什么？

不到10年前，本生和基尔霍夫发明了光谱分析法，这一方法因使用便捷、效果强大，迅速为世人所接受。然而，为了解释太阳的光谱线，基尔霍夫提出了太阳周围有大气的观点，这就让一些天文学家有异议了。

基尔霍夫说，太阳有一层大气，大气中的元素会吸收一部分光，这样一来光谱上就留下了暗线，又叫“吸收线”。想法好是好，但真的有这样一层大气存在吗？对于追求严谨的人来说，还是要亲眼观测到太阳大气，才能信服。

“食甚”时刻来临，太阳被完完全全地遮住了。只在这短暂而宝贵的几分钟里，天文学家们可以摘下观测眼镜，用他们的“新帮手”——分光镜对太阳做研究，并有令人惊叹的发现：一观察到太阳周围的深红色、云一样的物体“日珥”，光谱上就浮现出了明亮的谱线，这是化学元素发射出来的谱线。再一看，这些发射线中有许多还是跟太阳光谱中的吸收线一一相对。

太阳大气一直都在太阳周围，但只有阳光被遮挡时才容易看到。

这正应了基尔霍夫提出的“吸收-发射过程”：太阳大气中的元素将一部分光吸收后，发射向四面八方去了，而且吸收、发射的光是同样的颜色，对应的是元素特征谱线的颜色。

确认了太阳有大气，大家开始辨认起太阳大气中的元素来。光谱上有氢、钠、镁……

此时，一条黄色的谱线被大家归为钠元素的特征谱线（又叫“D线”），没人觉得有什么异常。

正当人们齐心协力地观测太阳大气时，故事的主角，英国天文学家诺曼·洛克耶却不在场。他正躺在病床上休息。1868年夏天，洛克耶不幸生病了，结果错过了观测日全食的机会。虽然遗憾，洛克耶倒不担心自己的科研进度会落后。精通光谱技术的他，有自己的“独门绝技”。

为什么要特意等到日全食的场合，观测太阳大气呢？原来平日里天空的散射光过于明亮，太阳大气“沐浴”其中，几乎看不到。

然而，苦等日全食让天空变黑暗实在太过麻烦，洛克耶提出：分辨率足够高的光谱仪，可以无视天空的干扰，直接探测到太阳大气的光谱，不需要再等待日食了。

为了实现自己的想法，洛克耶申请资助，英国政府也认为他的提议靠谱，便发给他科研基金，让他制造所需的仪器。1868年10月，洛克耶休养好身体，光谱仪也顺利完工。

回到实验室，洛克耶有了一个重要的发现：太阳大气发射的光中，众人识别成钠元素D线的黄色谱线，其实和D线并不完全重合；实际上，这条谱线和基尔霍夫记录的任何一种元素都不重合。这意味着——太阳上有一种新元素！

经过几年的深入研究，洛克耶鼓起勇气公布了自己的发现，将这种新元素叫作“太阳元素”[16]。“太阳元素”的发现激起了许多争议。有的人认为，这种元素只存在于太阳上，地球上是找不到的；也有的人分析说，证据不足，不承认这个发现。

种种谜团，还要再过20多年才能真的解开。