CHAPITRE PREMIER

1. GÉNÉRALITÉS SUR LE SOLEIL. — Le Soleil n'est qu'une étoile comme les autres et, pris en lui-même, nullement une des plus remarquables : s’il était seulement aussi loin de nous que celles dont la parallaxe atteint 07,1, nos proches voisines, nous le verrions à peine à l’œil nu par un ciel moyen. Mais c’est de toutes les étoiles la seule que nous puissions jamais espérer bien voir ; c'est la seule qui puisse nous aider à comprendre ses congénères et jeter ainsi quelque lueur sur l’évolution des astres ; aussi son étude présente-t-elle un intérêt primordial. Avant de l'aborder, nous rappellerons quelques données (1), qui nous seront par la suite constamment utiles.

La distance moyenne du Soleil à la Terre est d'environ 149.501.000 kilomètres, soit 23.439,2 rayons terrestres équatoriaux ; son rayon vaut 109,05 fois la même unité. Sa masse n'est pas connue avec une grande exactitude : les meilleures évaluations la portent à 333.432 fois celle de la Terre, ce qui correspond à une densité moyenne relativement faible de 1,39 (par rapport à l’eau) et à une gravité à la surface 28 fois supérieure à la nôtre. Le Soleil tourne sur lui-même (suivant une loi très particulière) avec une période sidérale d'environ 25 jours 1/2.

Son diamètre apparent est loin d’être déterminé avec beaucoup de précision : le bord du disque manifeste toujours un bouillonnement dû aux agitations de l’air qui rend les pointés incertains à 0”,5 près, tandis que les photographies sont très

(1) Annuaire du Bureau des Longitudes pour 1925, p. 250.

affectées par l'irradiation. On admet comme diamètre moyen 3159/,3.

Le Soleil ne parait pas aplati. Tisserand a calculé (1) que son aplatissement ne pourrait dépasser 1 : 37.500, sans que les mouvements planétaires en éprouvassent des perturbations qu'on n’observe pas. On a même prétendn que le Soleil était allongé dans le sens de la ligne des pôles et le P.S. Chevalier (2) a cru trouver en 1911-1912 un écart de 0”,11 entre les diamètres polaire et équatorial. Mais avant d'admettre une anomalie aussi étrange, il faudrait en être deux fois sûr et celle-là est encore des plus douteuses. La méthode préconisée par M. M, Hamy (3), consistant à placer devant l'objectif de la lunette un écran percé d’une fente étroite, accroitrait notablement la netteté du bord : elle permettra peut-être d’éclaircir ce point énigmatique.

La chaleur émise par le Soleil fera l’objet d’un chapitre spécial. Quant à la quantité de lumière qu'il nous envoie, comparée aux étalons lumineux terrestres, elle a donné lieu à des mesures très délicates mais aussi de première importance, surtout au point de vue de l’Astronomie stellaire. Les meilleures observations récentes, discutées par M. H. N. Russell, l’'évaluent, à la surface de la Terre, quand l’astre. est au zénith, à 103.000 lux (4) (à 5 0/0 près); si l'absorption par l'atmosphère terrestre n'existait pas, cet éclairement serait de 134.500 lux, ce qui dans l'échelle photométrique de Harvard porte la grandeur stellaire du Soleil à — 26,72. La grandeur du Soleil à la distance où la parallaxe annuelle est 0",1 (« grandeur absolue ») est alors 4,85.

La surface solaire présente deux catégories principales d'accidents : les Taches et les Facules, dont nous allons bientôt nous occuper. Autour de lui, on aperçoit aux éclip-

(1) Traité de Mécanique Céleste. t. IV, 1896, p. 336 (Paris, Gauthier- Villars).

(2) Bulletin Astronomique, t. XXIX, 1912, p. 478.

(3) Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, t. 165, 1917, p. 1082.

(4) Astrophysical Journal, t. XL, 1916, p. 427. Le lux est l'éclairement produit par une bougie sur une surface placée à un mètre : on l'appelle aussi « bougie-mètre ».

ses, et même à toute époque grâce à des méthodes appropriées, des Protubérances ou sortes d’éruptions formées surtout d'hydrogène et de vapeurs métalliques. Enfin le Soleil apparaît environné, lors des éclipses, d’une auréole ou atmosphère très étendue, accompagnée de panaches, qui est la Couronne et qu'on n'a pu encore observer en temps normal. L'étude des Protubérances et de la Couronne suivra celle du spectre solaire.

9. MOYENS D'OBSERVATION DE LA SURFACE SOLAIRE. — Îl est naturellement impossible d'examiner le Soleil directement : plusieurs astronomes (l’un d’eux vit encore) ont perdu un

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Fig. 38. — Oculaire Colzi pour l'observation du Soleil,

œil à la suite d’imprudences de ce genre. Le procédé le plus simple, sinon le plus pratique, consiste à enlever l’oculaire de la lunette dont on se sert et à placer un écran blanc dans le plan focal : on étudie alors l’image, agrandie si l’on veut, par réflexion. — On a proposé aussi d’argenter très légèrement la face antérieure de l'objectif : ce système est excellent; mais il rend la lunette impropre à d’autres usages. — En général on emploie des oculaires spéciaux. On peut se contenter d'interposer entre l'œil et l’oculaire un verre

neutre teinté. On peut aussi employer un oculaire polarisant, muni d’un système de deux nicols facile à imaginer. L'appareil le meilleur et le plus commode, croyons-nous, est l’oculaire Colzi (1) (fig. 38). La lumière incidente tombe, à 45° sur un prisme très aigu qui en supprime une bonne part en la réfractant et en la renvoyant de côté sur un miroir M,. La lumière restante tombe alors sur un prisme à réflexion, en crown, dont la face hypoténuse est en contact avec un liquide d'indice très voisin du sien, de sorte qu'une grande partie de la lumière est encore éliminée : elle pénètre dans le liquide, traverse normalement la membrane transparente M et s'échappe à l'extérieur. Après toutes ces pertes, l'affaiblissement est suffisant pour qu'on puisse sans danger se servir de l’oculaire habituel. — Un des grands avantages de l'appareil, c’est que les teintes ne sont pas altérées. Mais la photographie l'emporte aujourd'hui sur l’observation visuelle et la plupart des Observatoires l'ont adoptée, à la suite surtout des magnifiques clichés de Janssen, sur plaques au collodion supprimant le grain de l’'émulsion et partant très susceptibles d'agrandissement. Les poses doivent être, cela va sans dire, très courtes. À Meudon, où l’on fait tous les jours, depuis plus de 40 ans, plusieurs clichés du Soleil, on se sert d’un obturateur à volet percé d’une fente qu'on fait glisser automatiquement devant la plaque et qui

réduit la pose effective à une durée comprise entre 1/200° et 1/3.000€ de seconde.

3. ASPECT DE LA SURFACE. — Quand on regarde la surface brillante du Soleil, qu'on nomme encore pour cette raison la photosphère, avec un grossissement suffisant, elle apparait grenue : on ne peut mieux la comparer qu'à une couche de riz étendue sur une table. Des granulations, les « grains de riz », appelés quelquefois aussi les « feuilles de saule » (PL IV), s’'enchevêtrent en tous sens. — Les dimensions de ces objets varient entre 670 et 2.000 kilomètres ; ils se déplacent

(1) E. PriNGsnein, Physik der Sonne, 1910, p. 93 (Leipzig, B. G. Teubner).