ANALYSE SPECTRALE DES TACHES SOLAIRES

Revenons maintenant à la photosphère, et voyons si le spectroscope donne quelques indications relatives à la nature des taches.

Si l'on place la fente du spectroscope sur une tache, de

Fig. 46. Spectre du Soleil au travers d'une tache. Photosphère, pénombre et noyau

manière qu'elle coupe à la fois le noyau, la pénombre et, de chaque côté, la photosphère, on obtient des spectres superposés de ces diverses régions de l'astre, sous l'apparence qu'on leur voit dans la figure 46 . La plupart des lignes sombres du spectre solaire s'élargissent en traversant la pénombre et deviennent à la fois plus sombres, moins nettes ou plus nébuleuses; dans le noyau, elles s'élargissent encore. Du reste, une remarque importante à faire est celle-ci : les raies ne sont pas toutes également altérées; d'après Secchi, celles du

calcium sont plus élargies que celles du fer; dans les raies du chrome, du cobalt, du nickel, l'effet est presque insensible; les raies du sodium, fort élargies, deviennent nébuleuses.

Quelle est la cause de cet accroissement de largeur des raies d'absorption du spectre ? Est-ce la simple diminution de lumière des pénombres et des noyaux? Non, puisque toutes les raies n'en sont pas affectées, et que celles qui le sont, le sont inégalement, et aussi puisque les espaces brillants compris entre les raies devraient alors être aussi affaiblis, ce qui n'est pas.

Secchi trouve que le spectre des taches est analogue à celui des bords du disque. Les taches étant considérées comme des cavités, l'épaisseur des couches absorbantes qui sur le disque produisent les raies obscures étant plus considérable dans les taches, l'absorption est plus complète; il en est de même des régions du bord, où les rayons de la photosphère ont à traverser une plus grande épaisseur de l'atmosphère solaire que vers les régions centrales.

D'après Lockyer, sur le bord du Soleil, dans la chromosphère, les raies brillantes sont plus minces que les lignes de Fraûnhofer, comme dans les taches les raies obscures des mêmes substances sont au contraire plus larges'. Il en conclut que deux causes concourent à rendre les taches, noyaux et pénombres, plus sombres, moins lumineuses que le reste de la photosphère : c'est en premier lieu l'absorption générale de l'atmosphère solaire, plus épaisse à l'endroit des taches qu'ailleurs, si les taches sont des cavités; c'est aussi une absorption sélective qui éteint les rayons de certaines substances, sodium, baryum, magnésium, fer, le niveau où ces vapeurs se

1. Suivant ce savant, l'épaisseur d'une ligne spectrale est un indice de la pression du gaz ou de la vapeur qui la rayonne ou l'absorbe. Cette pression varie avec le temps à la surface du Soleil , et semble en rapport avec les époques des maxima et des minima des taches.

trouvent dans les taches étant plus bas que le niveau où elles sont généralement dans la photosphère.

Dans les facules ou taches brillantes, le spectre de la photosphère n'est pas modifié, il est seulement plus brillant.

Un phénomène assez rare, mais fort intéressant, est celui du renversement de certaines raies dans les noyaux des taches. La raie C et d'autres raies de l'hydrogène ont été vues brillantes par Secchi dans le spectre d'une tache, mais sur un pont lumineux qui traversait le noyau. Dans une tache à deux noyaux séparés par un pont, Rayet a vu la ligne C renversée dans la portion du spectre correspondant à l'un des noyaux ; sur l'autre noyau, elle restait noire et disparaissait sans se renverser dans l'intervalle. Outre la raie C, Lockyer a vu la raie F devenir brillante en traversant de petites taches ou

près de leurs bords. D'autres fois, elle se divisait en deux lignes, l'une sombre, l'autre brillante.

Enfin, le professeur Young observant une grande tache voisine du limbe solaire, a vu, outre les raies brillantes C et F,

Fig. 47. Renversement des raies du sodium les dcUX raicS du Sodium D, et dans le noyau d'une tache, d'après le pro- , » i i i • i

fesseur Young. ^2 rcuversecs daus la portion du

spectre qui correspondait au noyau (fig. 47). Dans le noyau de la tache, la ligne inconnue D3 n'était pas visible, mais elle se voyait nettement dans la pénombre, sous forme d'une pointe obscure comme la figure la représente.

Quelle interprétation donner à ces faits? Celle qui nous semble le plus vraisemblable est, comme on l'a ni plus haut, que les taches sont des régions où l'épaisseur des couches absorbantes est la plus considérable, où la pression est par conséquent la plus forte : ainsi s'explique l'élargissement des raies

obscures. De plus, la diminution qui en résulte pour la radiation de la photosphère en ces points est telle, qu'il est possible de voir les lignes lumineuses de l'hydrogène et du sodium incandescents, produites par la radiation des portions de la chromosphère ou des protubérances qui surplombent le noyau, c'est-à-dire qui dominent la partie la plus profonde d'une tache.

Maintenant que nous avons décrit les phénomènes révélés par l'analyse spectroscopique des diverses régions du Soleil, phénomènes inconnus ou à peine soupçonnés avant l'invention de ces méthodes d'investigation, nous laissons la chimie solaire au point où l'ont amenée les recherches des quinze dernières années, et nous revenons à la chromosphère, à l'atmosphère qui l'enveloppe et aux protubérances qui, on le sait aujourd'hui, y naissent, s'y développent et s'y transforment constamment.

LA GHROMOSPHÈRE.