TACHES DU SOLEIL

D'*près les deuins et tes obserrations de J. Herachel.

croissant sans cesse à mesure qu'on approche de Téquateur, où elle atteint son maximum. De là, des courants, des tourbillons et sans doute des déchirures à la surface.

Cette vitesse, nulle aux deux pôles, s'accroît naturellement des pôles à Téquateur; elle est beaucoup plus grande qu'on n'est porté d'abord à le supposer, d'après la lenteur du mouvement angulaire de rotation. Un point situé le long de l'équateur solaire tourne autour de l'axe avec une vitesse de 7326 kilomètres par heure, ou de 2035 mètres par seconde. C'est près de quatre fois et demie la vitesse de rotation d'un point de l'équateur terrestre.

Maintenant que les taches du Soleil nous ont révélé son mouvement de rotation, la direction, le sens et la durée de ce mouvement, étudions en détail ces phénomènes intéressants, et voyons ce qu'on a su en tirer pour la connaissance de la constitution physique du géant de notre monde planétaire.

Jetez un coup d'œil sur la planche II, page 41. Vous y verrez que les taches se composent presque toujours d'un ou plusieurs noyaux sombres, qui semblent noirs à côté des parties lumineuses du disque. Tout autour de ces parties plus foncées, une teinte grise, sillonnée de stries noirâtres, forme ce qu'on appelle improprement la pénombre. La plupart des taches sont composées à la fois d'un ou plusieurs noyaux et d'une pénombre. Mais on aperçoit quelquefois des taches noires sans apparence d'enveloppes grisâtres, comme aussi des pénombres dépourvues de noyaux.

La forme des taches, comme en font foi les dessins que nous mettons sous les yeux du lecteur, est des plus variées. Quant à la pénombre, elle reproduit le plus souvent les principaux contours des noyaux, d'ailleurs très-variée

de QUflDce, quand on l'examine avec uu grossissement un peu considérable. C'est sur les bords de ta pénombre que la teinte grise paraît ordinairement la plus foncée, soit par un effet naturel de contraste avec les parties brillantes qui l'environneut, soit qu'elle présente en réalité en ces points, une teinte plus prononcée.

Voici un exemple très-saillant de cet aspect de la pénombre :

Fig 9. — Tache solaire, d'après Nasmyth. Noyau i et pénombre; luculei.

Cette tache offre cette pai-ticularité, d'ailleurs assez fréquente, que le noyau sombre s'y trouve partagé en plusieurs fragments par des veines d'un plus grand éclat; Herschel donne à ces filets transversaux le nom de ponts lumineux [luminous bridges). Plusieurs taches de la planche II et les deux taches de la figure 10 offrent une structure aualoguc.

Le noyau lui-même est loin d'affecter une teinte noire uniforme. En réalité, il présente presque toujours des nuances variées, comme si la pénombre et le noyau se pé-

Détraient mutuellement, et mélangeaient leurs teintes en diverses proportions. D'ailleurs la teinte noire n'est ici qu'un effet de contraste; il y a de cela une raison fort simple, c^est que nous apercevons les taches noires du Soleil à travers la portion illuminée de notre atmosphère, et qu'il n'est pas possible que les taches nous semblent moins lumineuses que le champ qui les recouvre. Cependant les taches du Soleil ont paru moins sombres que le cercle noir sous lequel paraissait Mercure, dans ses passages sur le disque solaire. Là, tes deux objets comparés sont vus au travers du même milieu, et il est permis d'en conclure

Fig. 10. — Tacbes solaires d'après Capocci. Faculea.

que les noyaux des taches sont moins sombres que la pai*tie obscure d'une planète.

En dehors des taches et de leurs pénombres, le disque du Soleil offre-t-il un éclat uniforme? Non.

Tout autour des taches sombres apparaissent des taches plus brillantes que le reste de la surface. Ce sont les Jizcules. Leur éclat n'est pas dû à un simple eflet de contraste, puisque les facules apparaissent seules quelquefois, et d'ailleurs n'entourent point uniformément les taches. Le reste du disque est en outre sillonné de rides lumineuses et de rides sombres, qui lui donnent l'aspect pointillé

46 LE MONDE SOLAIRK.

d'un fond de gravure. Les figures 9 et 10 présentent à la fois les détails des noyaux , des pénombres , des facules et enfin des rides auxquelles on a donné le nom de Ittcii/cs (feuilles de saule, d'après Nasmyth; M. Dawes compare ces rides à des brins de paille déchiquetés, M. Slonc à des grains de riz).

Parlons mainlenaot du mouvement propre des taches à

Pig. 11. — Grandes luhes soUim ob«ervées par le capibine Davi«.

la surface du Soleil , de leurs évolutions successives , de leurs dimensions vraies.

Les dimensions réelles des taches sont extrêmement variables, mais elles embrassent quelquefois des superficies énormes. II n'est pas rare d'en voir dont l'étendue est plus grande que celle de la Terre même. Schrœter en

a mesuré une dont la surface équivalait à seize fois la surface d'un grand cercle, ou à quatre fois la superficie entière de notre globe. Son diamètre était doniquadruple environ du diamètre de la Terre, c'est-à-dire de plus de 12 000 lieues. W. Herschel, eu 1779, mesura une tache dont le diamètre n'était pas moindre de 17 000 lieues. Le dessin que nous donnons ici du disque solaire , tel qu'il a été observé par le capitaine Davis le 30 août 1839, montre quelles proportious énormes atteignent quelquefois les taches. La plus étendue de celles

qui figurent dans ce diagramme, n'embrasse pas moins de 300 000 kilomètres dans sa plus grande longueur, et eu surface environ 200 millions de myriamètres carrés. Si les taches sont des déchirures profondes de l'enveloppe, quelle capacité doivent oifrir de tels gouffres, sortes d'abîmes gigantesques, au fond desquels le globe terrestre tout enlier n'appariutrait plus que comme un rocher dans le cratère d'un volcan.

Non-seulement les taches solaires ne sont point permanentes — il est rare que l'une d'elles subsiste pen-

dant la durée de plusieurs rotations successives — mais leurs formes, leurs dimensions varient d'une rotation à l'autre, quelquefois même dans l'intervalle d'un seul jour. On peut voir dans les figures 1 2 et 1 3 les modifications subies par plusieurs groupes de taches^ dans l'intervalle d'à peu près une rotation du Soleil. Ces divers groupes, tout en étant aisément reconnaissables, forment néanmoins un nouvel ensemble, et les détails des taches se sont encore plus modifiés. Il y a là deux phénomènes simultanés que les observateurs* ont étudiés séparément. D'une part, un

Fig. 13. — Transfonnations des taches solaires, dans Tinten'alle d'une rotation.

Détails des groupes A et B, d'après M. PastorfT.

mouvement propre, plus ou moins rapide^ et distinct du mouvement apparent produit par la rotation : d'après M. Laugier, la vitesse réelle d'une tache observée par cet astronome n'était pas moindre de 1 1 1 mètres par seconde, c'est-à-dire trois fois supérieure à celle des nuages emportés par l'ouragan le plus violent.

D'autre part, le changement de forme n'est pas moins rapide. Tantôt une tache se divise en plusieurs noyaux séparés, tantôt plusieurs noyaux distincts se réunissent en un seul. Arago rapporte, d'après Wollaston, le phénomène curieux d'une tache qui sembla se briser à la surface du

globe solaire, comme un fragment de glace qui, projeté sur le plan poli d'une nappe d'eau congelée, se partage en plusieurs morceaux glissant dans toutes les directiqns.

D'après un astronome qui a fait une étude approfondie des divers phénomènes que présente la surface du disque solaire, M. Chacornac, les taches se distribuent ordinairement par groupes, formant des traînées parallèles à Téquateur du Soleil. C'est la première tache du groupe, celle précédant les autres dans le sens du mouvement de rotation, qui est la plus noire, la plus régulière, celle enfin qui persiste le plus longtemps.

A mesure que les taches du groupe suivant la première disparaissent, elles font place à des facules qui envahissent et recouvrent les régions où se montraient les taches. Alors la tache primitive apparaît suivie d'une traînée de facules. Cette succession expliquerait le fait, signalé par les observateurs (Secchi), que les facules sont plus souvent situées à gauche qu'à droite des taches.

Constitution physique et chimique du Soleil. — Explication des taches solaires. — Tourbillons et ouragans. — Intensité de la chaleur et de la lumière du Soleil.

Il est sans doute fort intéressant de connaître les mouvements relatifs des corps célestes, et d'avoir le secret des changements successifs qu'on observe dans la position des points lumineux de la voûte étoilée. Les phénomènes de cet ordre, étudiés avec une persévérance admirable pendant plus de vingt siècles, ont fini par dévoiler le mécanisme de l'univers, en nous faisant comprendre dans tous ses détails celui du monde solaire dont la Terre est partie intégrante.

Mais le domaine de l'Astronomie n'est pas restreint à l'étude de ces lois générales, si grandes dans leur simplicité. Il embrasse encore tous les phénomènes propres à chaque corps céleste considéré, isolément, phénomènes dont l'ensemble permet de former les conjectures les plus vraisemblables sur sa constitution particulière.

Tout naturellement, la Terre fut le premier astre dont la constitution physique fut étudiée et connue, à un titre tout autre, il est vrai, que celui de corps céleste, et à l'aide de méthodes directes bien différentes des méthodes astronomiques. Les corps les plus voisins ou les plus faciles à observer grâce à leurs dimensions apparentes, la Lune, le Soleil vinrent après. Puis, ce fut le tour des diverses pla-

nètes de notre système. Enfin les investigations de la science, franchissant les abîmes qui nous séparent des autres systèmes du monde sidéral, se sont attaquées déjà avec un certain succès aux problèmes qui concernent la constitution des étoiles.

La nature de la lumière dont brille un coi*ps céleste, son intensité, la chaleur qu'il reçoit ou qu'il envoie, la composition de la matière dont il est formé, les accidents de sa surface, les changements de forme ou de couleur que subissent ces accidents, les alternatives du jour, de la nuit et des saisons, déduites de ses divers mouvements, la masse, la densité, Ténei^ie de la pesanteur à la surface du corps : tels sont les principaux points dont Tétude constitue la partie de Tastronomie qu'on peut appeler Astronomie physique, et qui ont toujours eu le privilège d'exciter à un haut degré la curiosité de chacun.

Nous nous proposons, dans le cours de cet ouvrage, de réunir tous les éléments de ce genre, dont les observateur ont peu à peu enrichi la science, de manière à satisfaire amplement à cette curiosité si légitime.

Commençons par le Soleil.

Déjà nous connaissons ses dimensions, sa masse, son mouvement de rotation, et nous avons observé les phénomènes curieux dont la surface de son globe immense est le théâtre incessant. Il nous reste à voir comment on explique ces formations spontanées et de quelle manière on les rattache à sa structure intime.

Ce n'est pas le lieu de faire l'histoire de toutes les hypothèses émises à ce sujet, successivement adoptées, ébranlées, à cause des objections qu'elles soulevaient, et finalement abandonnées. Je me bornerai à exposer les deux théories principales qui partagent aujourd'hui les savants.

La première a été ébauchée dès 1774 par Alexandre Wilson , développée et modifiée par Bode , M ichell , Schrœter, complétée par W. Herschel, enfin confirmée et en partie vérifiée par d'importantes expériences de François Arago.

Voici en quoi consiste cette théorie :

Le Soleil se copipose d'un globe sphérique obscur, ou du moins non lumineux par lui-même, entouré, à diverses distancés, de trois atmosphères ou enveloppes gazeuses, entièrement distinctes;

La première atmosphère, c'est-à-dire la plus voisine du noyau central est formée d'une couche nuageuse opaque et réfléchissante, mais ne donnant d'autre lumière que la lumière qu'elle reçoit elle-même;

A cette enveloppe en succède une autre, soit contiguê à la première, soit séparée de celle-ci par un certain intervalle. Celte seconde atmosphère est lumineuse par ellemême, étant formée d'un gaz à l'état permanent d'incandescence. La surface extérieure de \ei photosphère — c'est le nom quelle a reçu — donne les limites visibles, le contour ari'êté du disque du Soleil;

Enfin une troisième atmosphère, éclairée par la photosphère mais diaphane, enveloppe tout le système, et se compose de couches dont les densités vont en décroissant, à mesure qu'elles sont plus éloignées du corps central.

Voyons maintenant comment cette hypothèse rend compte des apparences que présentent les taches solaires et les parties sombres ou lumineuses du reste du disque.

Si l'on imagine qu'à la surface du noyau obscur, il se forme de temps à autre des masses gazeuses, dont une haute température amène la déflagration,^ ou encore s'il existe à la même surface des foyers d'éruptions volcaniques, les jets provenant de ces foyers déchirant succès-

sivement les deux atmosphères du Soleil, produiront des trouées d'une étendue plus ou moins considérable, des vides à travers lesquels on pourra voir le noyau central.

Ces ouvertures doivent avoir plus généralement la forme d*un cône irrégulier, évasé à sa partie supérieure, laissant voir à son centre la partie solide et obscure du Soleil, et tout autour, l'atmosphère nuageuse, de couleur grisâtre. De là les taches noires, environnées de leurs pénombres.

Mais il peut arriver que l'ouverture pratiquée ainsi dans la photosphère soit moindre que celle de l'atmosphère nuageuse. Dans ce cas, le noyau noir sera seul visible, et c'est ainsi que se trouvent expliqués les noyaux sans pénombre.

Au contraire, la déchirure de la première enveloppe grisâtre vient-elle à se refermer avant celle de la photosphère, alors on ne peut plus apercevoir le corps obscur, ce qui permet d'expliquer aisément les pénombres dépourvues de noyau.

Ces différents cas se trouvent simultanément représentés dans la figure 14, où l'on a indiqué la pénétration des rayons visuels d'un observateur situé sur la Terre, à travers les enveloppes du Soleil.

Lorsqu'une déchirure violente et subite se produit dans une masse gazeuse comme la photosphère, il doit y avoir tout autour de l'ouverture une condensation de la matière dont elle est formée et dès lors une plus grande intensité lumineuse. Telle serait l'origine des facules qui entourent presque toujours les taches.

Cette théorie de la constitution physique du Soleil rend compte d'une façon très-satisfaisante des détails des phénomènes observés. La variation de forme des taches, leur disparition, leur mobilité même y trouvent une explication très-naturelle. Le fait, souvent constaté, que le noyau di-

mtDue peu à peu, pour s'évanouir comme un point en laissant subsister la pénombre quelque temps encore après sa disparition, se comprend à merveille : c'est bien ainsi que peu à peu doivent se resserrer, pour se rapprocher tout à fait, les talus mobiles des deux atmosphères, à mesure que la cause qui leur avait donné naissance diminue

Fig. 14. — EiplicUioD des Ucbei du Soleil, dam llirpotUM de la pbotoapbère : «a, phaioipbire ; bU, atanoiphèreiDtérieurei A, tacbe avec nojauet pénombre ; B, noyau Ml» pénombre ; C, pénombre uni noyau.

d'éoer^e et disparut. On conçoit aussi qu'après la disparition d'une tache, les facules doivent subsister encore et même se montrer plus intenses, puisqu'un certain temps doit être nécessaire pour rétablir l'homogénéité parfaite des couches gazeuses, et que les matières gazeuses, en se précipitant dans le vide formé primitivement par le noyau

et la pénombre, s'y condensent naturellement et deviennent ainsi plus lumineuses.

Outre les courants ascendants dont la rapidité est assez puissante pour trouer les enveloppes atmosphériques du Soleil, on conçoit qu'il existe une agitation continuelle dans les couches gazeuses et à la surface de la photosphère. Cette surface n'est donc point polie, mais sillonnée de rugosités, d'élévations et de dépressions dans tous les sens, analogues aux vagues de l'Océan. De là, les rides lumineuses et les rides sombres, qui constituent les lucules; de là cette multitude de pores qui donnent au Soleil l'aspect pointillé dont il a été question plus haut.

Voilà pour les déformations réelles incessantes des taches. Il reste à expliquer les déformations apparentes qui proviennent de la rotation même du Soleil. En se reportant à la figure 6, page 36 , on peut voir quelle est l'apparence d'une tache qui se déplace du bord au centre du disque, ou réciproquement. L'allongement de la tache aux bords, comparée à sa forme plus arrondie au centre, provient de l'obliquité due à la sphéricité du Soleil. Mais, ce n*est pas tout. Si la tache ou sa pénombre sont formées par une ouverture conique dont les talus nous font voir l'épaisseur des enveloppes * , c'est la portion de la pénombre tournée vers le centre qui devra disparaître la première, tandis que la pénombre paraîtra grandir du côté du bord. La même apparence devra se produire au moment de l'apparition d'une tache sur le bord oriental. C'est un simple eflet de perspective que la figure 1 5 fera comprendre facilement.

La théorie précédente est tout entière fondée sur l'hy-

1. M. Petit (de Toulouse) est parvena récemment à mesurer la hauteur de l'atmosphère opaque qui produit les pénombres : il' a trouvé 6500 kilo-. mètres environ pour cette hauteur.

pothèse que la lumière du Soleil D'apparlleot point au noyau même de l'astre, qu'en outre elle émane d'un gaz à l'état d'incandescence'.

La constitution physique du Soleil est beaucoup plus simple, si l'on en croit les savants qui adoptent la seconde théorie. Elle s'éloigne aussi beaucoup moins de l'idée que les personnes étrangères à l'astronomie sont portées à se faire de l'astre radieux. Mais peut-être — du moins telle est notre manière de voir — ne rend-elle pas un compte aussi satisfaisant que l'autre , de tous les phénomènes que

Fig. 15. — EiplJcalioD de* chingemenU de fonne du noyau et de la pénombre, dans l'hypothèse de la photosphère.

l'observation a recueillis. A coup sûr, elle laisse sans explication plusieurs circonstances de ces phénomènes. Néanmoins voici cette théorie :

1 . Que le Soleil ne soit pas un corps solide, à sa suHkce visible du moins, c'estce qu'on est bien obligé d'&dmeltre en présence de U mobilité extrême des Acddents de cette surfsce. Mais il n'était pas aussi évident qn'il ne fAt point un liquide incandescent, nn corps en fusion. Cest ce qni pandt établi cependant par les eipériences d'Arago, anxqneUes j'ai fait allusion tout k rbeore. Les propriétés optiques des rayons Inmineiu qui prOTienoent d'un gaz en ignition sont Fort diCérentes de celles des rajons dont la source est une masse liquide ou solide, du moins si ces rayons sortent sous un trèspetit angle de la surface du corps incandescent, ainsi que cela arrive pour

Le Soleil est formé d'un ooyau incandescent, source directe de la chaleur et de. la lumière qu'il rayonne, noyau solide ou liquide, il n'importe. Le noyau se trouve environné d'une atmosphère très-dense formée des éléments constitutifs de l'astre, éléments que l'intensité de la température maintient à l'état gazeux.

Si des refroidissements partiels ont lieu en divers points de l'atmosphère, sous l'action de causes inconnues, qu'arrivera-t-il? Qu'il se formera en ces points des précipitations analogues aux nuages de vapeur d'eau de l'atmosphère terrestre. Des agglomérations très-denses de vapeurs à l'état vésiculaire, des nuages sombres, interceptant les rayons lumineux du corps du Soleil, nous paraîtront comme des taches sur son disque.

Un nuage, une fois formé, devient un écran pour les régions supérieures; de là un refroidissement dans ces régions, et la formation nouvelle d'une couche nuageuse plus légère, moins opaque et qui, de la Terre, aura l'apparence des pénombres qui environnent les taches.

Dans cette hypothèse, les déformations apparentes subies par une tache qui se meut du bord au centre ou réciproquement, s'expliquent aussi par un eflfet de perspective dont la figure 16 donnera l'intelligence.

Vue au centre ou de face, la tache semblera occuper le milieu de la pénombre; mais ens'éloignant vers le bord,

les bords d'une sphère. Tandis que ces derniers, reçus dans un instrument fort ingénieux, nommé lunette polariscope par son savant inventeur, se décomposent en deux faisceaux colorés , les autres, en passant dans le même milieu artificiel, restent à leur état naturel de lumière blanche, si telle est la couleur de la source. Or, c'est précisément ce phénomène qui se présente pour la lumière émanée des bords du Soleil.

D'où l'on doit conclure, avec Arago, que la surface lumineuse du globe solaire est un gaz en ignition. Mais il n'y aurait rien d'impossible & ce que le noyau intérieur fftt liquide , c'est-à-dire composé de matières minérales à l'état de fusion.

la partie du nuage supérieiir située du côté du centre, se projettera sur le noyau sombre, et se confondra avec lui, tandis que la portion du même nuf^e située du côté du bord , s'élargira en laissant voir , dans son épaisseur, la coucbe nuageuse qui domine la nuée noire'.

Cette tbéorîe s'est produite à l'occasion de faits nouveaux

Fig. 16. — Eiplication des taches solaires, dans l'hypothèse [l'un nojau incandescent.

(l'une grande importance dont nous allons donner une idée sommaire.

En examinant avec soin le contour du disque solaire,

] . J'ki dit que ulte seconde théorie laisse s&ns explication des faits importants. Elle De rend compte ni de l'existence des facules ni de celle des lucules. On ne voit pas non plus pourquoi il ne se forme pas de nuages dans les r^oss polaires, pourquoi, lorsqu'une tache disparaît, la pénombre subsiste encore apr^s la disparition du noyaa. Elle n'explique pas la différence qui existe entre les taches sans pënombre , et les pénombres dépourvues de noyau. Eu onlre, un fait général d'observation, qui parait inexplicable si les taches sont des nuages en suspension dans l'ttmoapbère solaire, c'est que les taches disparaissent toujours un peu avant d'avoir atteint le bord de l'astre.

Enfin, point essentiel, si le noyaulumineux du Soleil est solide on liquide, comment se fait-il que les bords n'aient donné, dans la lunette polariscope, aacun indice de polarisation de la lumière?

lorsque la Lune interposée enti*e la Terre et l'astre radieux le recouvre entièrement — c'est le cas d'une éclipse totale de Soleil — on a distingué dans l'auréole lumineuse qui semble envelopper le disque lunaire, plusieurs éminences extrêmement curieuses. Les unes en forme de montagnes, les autres semblables à des colonnes dont la partie supérieure est en surplomb, d'autres enfin entièrement détachées du disque et paraissant flotter comme des nuages immenses dans l'atmosphère du Soleil.

L* éclipse totale du 18 juillet 1860 a fourni les plus précieux documents sur ces faits étranges, et l'on peut voir, dans leyoc simile que nous donnons plus loin (Éclipses de Soleil, planche X) du magnifique dessin de M. Warren de la Rue, quel était l'aspect des protubérances rougeàtres qu'on vient de décrire. Les astronomes hésitèrent longtemps entre des explications opposées, les uns ne voyant dans ces apparences que des jeux de lumière, produits par l'interposition de la Lune, les autres croyant à la réalité objective de ces phénomènes et les expliquant par des agglomérations de matière, reposant sur la sphère du Soleil, ou suspendues dans l'atmosphère diaphane qui enveloppe l'astre à une certaine distance.

Aujourd'hui, tous les doutes semblent levés, et il paraît certain que ces nuages ont une existence réelle. De là à supposer que ce sont eux qui produisent les taches, il n'y avait qu'un pas.

Mais il est vrai de dire que, selon les partisans de la première théorie, ces nuages peuvent flotter dans la troisième atmosphère, sans que cela ébr&nle en rien leur hypothèse. Il suffit de supposer qu'ils sont euxmêmes aussi lumineux que le reste du disque. Et, en effet, les protubérances ont été vues sur tout le contour du disque : elles existent donc dans toutes les régions du

Soleil, près des pôles comme à l'Equateur; tandid que, nous l'avoDS vu, les taches n'apparaissent jamais que dans une zone limitée.

Que l'une ou l'autre des théories que je viens d'exposer soit la vraie, il n'en est pas moins certain que la surface du Soleil est le théâtre des météores les plus extraordioaires. La formation rapide des taches, leurs mouvements, leurs disparitions sont le signe visible des ouragans les plus gigantesques dont l'imagination puisse se faire l'idée. Des trombes immenses parcourent lasurface du Soleil avec une effroyable vitesse , comme le démontrent avec évidence

les formes de certains- IT.— Tache solslre en roime do lourbillon, ncs taches, spirales d-.près le dessin de Secchi (5 m.i 1857,. ^^ tOUrbillonnantCS.

Sur quelle échelle se produisent de tels changements, c'est ce que les dimensions citées plus haut permettent de concevoir.

Voici encore (6g. 18), dans une suite de dessins représentant une même tache observée par l'astronome Dawes, la preuve de la rapidité de ces mouvements. La forme indique ici nettement encore les tourbillons dont nous venons de parler, quoique d'une manière moins précise que dans le dessin de la figure 17.

Qu'on soit arrivé sur la constitution physique du Soleil à des conjectures d'une grande probabilité, c'est ce qu'on ne trouvera pas extraordinaire. Mais ce qui semblera étrange, c'est que la science puisse fournir, sur la composition chi-

mique de la matière dont il est formé, des données certaines. Or telle est cependant la conséquence des découvertes les plus incontestables de la physique contemporaine.

Tout le monde connmt le spectre solaire produit par la

Pig. 18. — Transformalioiu d'une lâche; nbserrstLoai de Dawes, lesl", 39el31 octobre, etleanoTembre 18S9.1

décomposition de la lumière blanche à travers un prisme de verre transparent. Tout le monde sait qu'outre les sept couleurs fondamentales, on observe dans ce spectre une série très-nombreuse de lignes obscures qui partagent le ruban coloré en une multitude de zones parfaitement déûnies. C'est en comparant ces lignes noires aux lignes bril-

lantes des spectres données par des flammes qui contiennent des substances métalliques, que les physiciens sont arrivés à reconnaître que la lumière émanée du noyau lumineux du Soleil a dû traverser, avant d'arriver à nous, une atmosphère chaînée de certaines vapeurs métalliques.

La nature de ces vapeurs a pu être déterminée avec précision. Et dès aujourd'hui l'analyse spectrale — c'est le nom consacré à cette nouvelle et déjà féconde branche de la science — nous donne l'assurance que l'atmosphère solaire contient, à l'état métallique*, des vapeurs de sodium, de fer, de nickel, de cuivre, de zinc et de baryum. L'existence du cobalt est douteuse. On n'a pu jusqu'à présent constater la présence de l'or, de l'argent, du mercure, du plomb, de l'étain, du silicium, si abondant dans l'écorce terrestre, ni de l'arsenic, de l'antimoine, du strontium, du cadmium et du lithium. Pour que les six métaux de la première série donnent des vapeurs dans l'atmosphère solaire, il faut bien qu'ils existent dans le corps même du Soleil.

Voilà donc, chose merveilleuse, un corps céleste séparé de nous par une effroyable distance, dont la matière est étudiée dans sa constitution chimique la plus intime, analysée avec la même certitude, pour ainsi dire, que si elle passait par les creusets de nos laboratoires. Déjà l'analyse spectrale a pu reconnaître, dans les rayons que nous envoient les autres soleils, l'existence de quelques-uns des corps que nous connaissons : on peut donc concevoir les plus légitimes espérances sur les développements de cette branche inté-

1. Selon les récentes expériences de Mitscherlich, ce sont les métaux purs, non leurs combinaisons chimiques, qui existent dans l'atmosphère solaire. Les corps comburants, tels que Toxygène et le chlore, n'y existent point, ou bien s'ils s'y trouvent mêlés aux corps combustibles, c'est dans un état de dissociation dont on a des exemples, quand ces corps sont soumis à l'influence d'une chaleur excessive.

ressante de la science, si Ton songe surtout que la nouvelle méthode en est à ses débuts.

Revenons, pour terminer ce que nous avons à dire de la constitution du Soleil, aux données purement physiques que l'astronomie est parvenue à mettre en pleine évidence.

Un mot maintenant de l'intensité de sa lumière. Cette intensité n'est pas la même dans les diverses parties du disque. Les bords sont moins lumineux que le centre, et Arago évalue à 1/40 la différence de leur intensité, différence beaucoup plus considérable encore, d'après d'autres astronomes (Faye). Ce fait, aujourd'hui bien constaté, et dont les images photographiques du Soleil donnent une représentation très-sensible, ne permet plus guère de douter de l'existence d'une atmosphère enveloppant l'astre à une grande distance. C'est dans cette enveloppe, avonsnous dit, que flottent les nuages rougeâtres observés dans les éclipses totales.

Quant aux taches et à leurs pénombres, elles sont beaucoup moins lumineuses que les parties brillantes. Selon W. Hei-schel, en représentant par 1000 l'intensité générale du disque, celle de la pénombre n'est plus que 469, et celle des parties les plus sombres du noyau s'abaisse à 7.

Considérée en chacun de ses points, la lumière solaire, telle qu'elle nous arrive à la surface de la Terre, est, d'après Arago, au moins 1 5 000 fois plus intense que la flamme d'une bougie, a Selon l'énergie de la pile employée , ajoute-t^il dans son Astronomie populaire (II, p. 172), on trouve que la lumière électrique varie de la cinquième partie au quart de celle du Soleil. »

Il ne s'agit là que de l'intensité comparative des lumières projetées sur le fond du ciel par exemple, non de l'éclat total relatif. Comparée à l'éclat de la pleine Lune, la lumière du Soleil est 800000 fois plus éclatante que celle

du disque lunaire (Wollaston). Cela revient à dire qu'il faudrait 800000 pleines lunes dans le ciel pour produire un jour aussi éclatant que celui du Soleil sans nuages.

Quant à Torigine de cette lumière, les uns, nous l'avons vu, l'attribuent à l'incandescence d'une masse gazeuse, les autres à celles d'un noyau solide ou liquide. D'autres savants enfin, parmi lesquels on distingue J. Herschel, sont portés à regarder la lumière solaire comme ayant une origine électro-magnétique, plutôt que provenant de la combustion de matières solides, liquides ou gazeuses : c'est, selon eux, une aurore boréale perpétuelle.

De l'intensité de la lumière, passons à l'intensité de la chaleur solaire. Sans aucun doute, cette chaleur est énorme à la surface du Soleil; et, si l'on se base sur la loi de décroissance de la chaleur rayonnante, on arrive à cette conclusion que son intensité est environ 300 000 fois plus grande que l'intensité moyenne de la chaleur reçue sur un point donné, à la surface de la Terre.

On a calculé aussi la quantité de chaleur incessamment rayonnée dans tout l'espace par l'immense foyer de notre monde. Voici une comparaison due à J. Herschol, qui peut donner une idée de son activité calorifique. Imaginons qu'une colonne cylindrique de glace de 1 8 lieues de diamètre soit incessamment lancée dans le Soleil, et que Teau fondue soit aussitôt enlevée. Pour que toute la chaleur solaire fût employée à la fusion de la glace, sans qu'aucun rayonnement extérieur se produisit, il faudrait lancer le cylindre congelé dans le Soleil avec la vitesse de la lumière. Ou si l'on veut, la chaleur du Soleil pourrait, sans diminuer d'intensité, fondre en une seconde de temps une colonne de glace de 4120 kilomètres carrés de base et de 310000 kilomètres de hauteur!

De même qu'on a trouvé une différence dans les intensi-

tés lumineuses des bords du disque et des parties centrales, ou a constaté aussi que la chaleur qui provient, à la surface de notre globe bien entendu, du centre du Soleil, surpasse celle qui émane des bords. Les régions polaires ont aussi une moindre intensité que les régions équatoriales. Enfin les parties voisines des taches sont à une température nota blement inférieure à celle du reste du disque (Secchi). Herschel pensait qu'un des hémisphères du Soleil est plus chaud que l'hémisphère opposé.

On a cru remarquer qu'il existe une corrélation intime entre les périodes de maximum et de minimum des taches solaires et la température terrestre, comme aussi entre I apparition des taches et les variations de l'intensité magnétique de notre globe. Ces recherches délicates, qui exigent de longues années d'observation, sont poursuivies par plusieurs savants (Schwabe, de Dessau ; Wolf, de Zurich).

Une question d'un grand intérêt, qu'on a cherché à résoudre dans ces derniers temps, est celle de la permanence ou de la décroissance de la chaleur solaire dans le cours des siècles. Un physicien d'un grand mérite, M. Thomson, pense que la température de l'astre est incessamment entretenue par une pluie de météorites, dont le mouvement se transforme en chaleur, au moment de la chute. Que cette théorie soit vraie, ou qu'au contraire le globe solaire perde d'année en année de sa chaleur, on n'en a pas moins calculé que nous avons encore, pour l'entretien de la vie sur la Terre et sur les autres planètes, des millions d'années devant nous : la perspective est en somme, on en conviendra, assez consolante.

On n'a pas mauqué d'agiter la question d'habitabilité du Soleil. Dans l'hypothèse qui fait de cet astre un globe incandescent, la réponse ne peut guère être que négative. Nous n'avons aucune idée d'êtres organisés, susceptibles

de vivre dans un milieu soumis à une aussi énorme température. Mais il n en est plus de même, si Ton suppose que le noyau solaire n'est ni lumineux par lui-même, ni incandescent ; si Ton admet qu'il puisse être protégé contre le rayonnement de la photosphère, par une enveloppe d'une grande densité, qui absorbe la lumière et soit très-peu conductrice de la chaleur. Aussi Arago s'exprime-t-il en ces termes : «c Si Ton me posait simplement cette question : le Soleil est-il habité? je répondrais que je n'en sais rien. Mais, qu'on me demande si le Soleil peut être habité par des êtres organisés d'une manière analogue à ceux qui peuplent notre globe, et je n'hésiterai pas à faire une réponse afûrraative. »

Les questions de ce genre ne seront peut-être jamais résolues catégoriquement; leur solution, quelle qu'elle soit, restera éternellement pour l'humanité dans le domaine du probable. Mais ce que nous sommes obligés de recoundtre, ce qui doit frapper notre esprit avec la lumière de l'évidence, c'est l'influence multiple et continue du Soleil sur les conditions de notre existence à la surface de notre globe.

Il agit sur la Terre par sa niasse, soit qu'il la maintienne dans son orbite à des distances dont la variabilité est réglée par des lois inflexibles, soit qu'il combine son action avec celle de la lune pour produire le mouvement oscillatoire semi-diurne des eaux de l'Océan, les marées. La chaleur des rayons solaires est la cause principale des perturbations d'équilibre des couches atmosphériques. C'est elle qui donne naissance aux vents, aux courants aériens et pélagiques, à la vaporisation de l'eau des fleuves, des lacs, de la mer, et qui produit ainsi une circulation continue des fluides à la surface de la planète. Cette action se trouve être ainsi le principe des modificatiqns séculaii'es

des couches géologiques ^ par la dégradation lente mais continue des roches, et par les transports de matières dus aux courants. C'est la chaleur et la lumière de l'astre central qui distribuent p6u:lout la vie aux êtres du monde végétal et du monde animal, a Tantôt, dit Humboldt {Cosmos j III, 428), son action se manifeste tranquillement et en silence par des affinités chimiques , et détermine les divers phénomènes de la vie, chez les végétaux, dans l'endosmose des parois cellulaires, chez les animaux, dans le tissu des fibres musculaires ou nerveuses; tantôt elle fait éclater dans l'atmosphère le tonnerre, les trombes d'eau, les ouragans.... Les ondes lumineuses n'agissent pas seulement sur le monde des corps, et ne se bornent pas à décomposer et à recomposer les substances ; elles n'ont pas pour unique effet d'attirer hors du sein de la terre les germes délicats des plantes, de développer dans les feuilles la matière verte ou chlorophylle, de teindre les fleurs odorantes, ou de répéter mille et mille fois l'image du Soleil, au milieu du choc gracieux des vagues et sur les tiges légères de la prairie, courbées par le souffle du vent. La lumière du ciel, suivant les différents degrés de sa durée et de son éclat, est aussi en relation mystérieuse avec l'homme intérieur, avec l'excitation plus ou moins vive de ses facultés, avec la disposition gaie ou mélancolique de son humeur. C'est ce que Pline l'Ancien a exprimé par ces paroles : « Cœli tristitiam discutit sol, et humani nubila animi serenat * . »

1 . Le Soleil chasse la tristesse da ciel, et dissipe les nuages qui obscurcissent le cœur humain.