LE SOLEIL

Do tous les astres qui peuplent rimmcnsité de l'espace, le Soleil est le plus intéressant pour les habitants de la Terre, et il est de toute évidence qu'il en doit être ainsi pour tous les êtres qui vivent à la surface des autres planètes.

Centre des mouvements de tous les corps célestes du système, il exerce sur chacun d'eux par sa masse une influence dominante; il les maintient dans des orbites de forme et de dimensions presque invariables ; il est pour tous le foyer pour ainsi dire inépuisable de la lumière, de la chaleur, et par conséquent de la vie. C'est en lui que toutes les énergies, mécaniques et chimiques, périodiquement développées à la surface de la Terre et à la surface des autres globes planétaires, puisent incessamment comme à une source intarissable de puissance; et cependant elles n'en absorbent à chaque in.stant qu'une insignifiante fraction. Les vibrations si protligieusement rapides de l'immense sphère, franchissant l'espace céleste, le milieu éthéré, avec une vitesse foudroyante, vont, partout où elles pénètrent, provoquer dans les corps dos phénomènes de mouvement dont les formes variées constituent, tantôt la lumière, tantôt la chaleur, tantôt les aflini-

tés chimiques, tantôt enfin les courants électriques et magnétiques.

Quelle est l'origine de cette puissance dont l'activité confond notre imagination et notre pensée? Comment s'alimente ce foyer qui rayonne certainement depuis des millions de siècles? D'après quelles lois le Soleil, père commun de toute cette famille d'astres circulant autour de lui, les retient-il sous sa domination? Ces questions sont dès maintenant posées, et si la science ne les a. point encore toutes résolues, du moins elle a réussi à en formuler nettement l'énoncé; déjà, elle a établi quelques principes qui seront un jour les fondements de la dynamique de l'univers. Sur la forme, la distance, les dimensions du Soleil, l'astronomie a aujourd'hui des données positives ; elle a déterminé ses mouvements de rotation et de translation dans l'espace; elle a rassemblé enfin, et recueille encore tous les jours, sur sa constitution physique et chimique, sur les phénomènes qui se passent à sa surface, une série nombreuse de faits du plus haut intérêt. C'est à la description de ces faits que nous allons consacrer ce premier Livre.

Plus loin nous verrons quelle figure le Soleil fait dans l'univers sidéral, et nous le retrouverons parmi les millions d'étoiles de la Voie Lactée. Remontant dans l'histoire ancienne du ciel, nous essayerons alors de montrer, avec Laplace, comment ont pu jaillir de son sein, à des époques immensément éloignées de la nôtre, ces agglomérations de matière qui, d'abord sous forme d'anneaux nébuleux, sont devenues à la longue, par une concentration naturelle, des globes à peu près sphériques : Jupiter, Saturne, Mars, la Terre, Vénus, toutes les planètes et tous leurs satellites, qui se trouvent être ainsi autant d'enfants du Soleil.

§ 1. LE SOLEIL VU A l'œIL NO. — FORME DU DISQUE SOLAIRE.

Il n'est besoin de lunettes ni de télescopes pour constater les mouvements apparents du Soleil. Tous les jours, il se lève à l'orient, monte plus oii moins haut au-dessus de l'horizon, en décrivant, selon l'époque de l'année ou selon la position géographique du lieu de l'observation, un arc plus ou moins étendu; puis il va se coucher ou disparaître au-dessous de l'horizon occidental. C'est là le mouvement diurne^ auquel participent tous les astres, Lune, planètes, étoiles : on sait qu'il est dû au mouvement réel de rotation du globe terrestre autour de son axe polaire.

Outre ce premier mouvement apparent, le Soleil en a un second, qui le fait correspondre d'un jour à l'autre à des régions du ciel différentes, à des étoiles de plus en plus orientales. Il semble, en un mot, rétrograder chaque jour sur son arc diurne; et, en une année, il parcourt ainsi toute la circonférence d'un grand cercle du ciel. De là, les inégalités variables des jours et des nuits, soit en un même lieu de la Terre, soit en des latitudes difféi'entes ; de là, nos saisons. Mais ce second mouvement du Soleil, comme le premier, n'est qu'une

apparence, due au mouvement \Tai de la Terre, à F orbite réelle qu'elle décrit autour du Soleil, dans l'intervalle d'une année. De semblables mouvements pourraient s'observer de la surface de Mars, de Jupiter, de Vénus, si nous habitions ces globes. En réalité , c'est l'astre radieux qui est immobile ; c'est la Terre et ce sont les planètes qui se meuvent; c'est donc en décrivant les planètes que nous devrons étudier les mouvements dont il vient d'être question et les conséquences qui en dérivent. Mais n'oublions pas que l'immobilité du Soleil est toute relative : il se meut d'abord sur lui-même comme les planètes, en tournant autour d'un de ses diamètres; il a, comme elles, un mouvement de translation dans l'espace ; mais dans ce voyage de navigation sidérale, il emmène avec lui, comme un seigneur et maître, tout un cortège d'astres, les planètes avec leurs satellites et les comètes.

Observer le Soleil à l'œil nu, quand il est haut sur l'horizon et que le ciel est pur, n'est pas chose facile , tout le monde le sait par expérience. Sa lumière éblouissante blesse la vue, sans permettre de juger de la forme ni des dimensions apparentes de l'astre. Pour éviter ce danger, il faut profiter du moment où le Soleil vient de se lever ou encore de celui qui précède son coucher. Alors, pour peu que l'atmosphère soit brumeuse, la lumière solaire est assez affaiblie pour rendre l'observation facile. Le disque du Soleil se montre, en ce cas, sensiblement elliptique, surtout dans la moitié inférieure de son contour. La figure 1 peut donner une idée de cette apparence.

Mais ce n'est point là la forme vraie du disque solaire. Près de l'horizon, la réfraction \ due aux couches d'air que la lumière doit traverser avant d'arriver à l'œil, varie rapidement d'intensité suivant la hauteur. Les différents points du contour

1. Voir, à ce sujet, le chapitre qui traite de la Réfraction dans notre ouvrage les Phénomènes de la Physique, p. 302 de la 2= édition.

du Soleil sont inégalement relevés, sans que changent les dimensions du diamètre horizontal de l'astre : de là, la forme elliptique des deux moitiés du disque, forme plus prononcée pour la moitié inférieure que pour la moitié supérieure. Parfois même, il y a dans les couches inférieures de l'air un mélange si irrégulier de vapeurs plus ou moins denses, que la réfraction qui en résulte donne au contour du Soleil les appa-

Fig. 1. Foi'iiie elliptique du disque du Soleil à l'horizon.

renées les plus bizarres. Telles sont les formes que représente la figure 2, où l'on voit l'astre, après son lever ou avant son coucher, au-dessus de l'horizon maritime.

On se fait, à l'œil nu, une idée plus nette de la forme du disque solaire quand on peut l'apercevoir, à une certaine hauteur au-dessus de l'horizon, voilé par des nuages ou des brouillards un peu intenses, ou quand on le regarde au travers d'un verre terni par du noir de fumée ; mais mieux vaut en-

core employer une lunette ou un télescope , pourvu qu'on prenne l'indispensable précaution de munir l'oculaire d'un verre coloré, bleu foncé ou noir\ Une première appréciation, nécessairement grossière, permet alors aisément de reconnaître que le disque du Soleil est circulaire. Mais l'emploi des instruments de pï-écision ne laisse à cet égard aucun

Fig. '2. Formes singulières du disque du Soleil à l'horizon de la mer ; d'après les observations faites à Dunkerque par Biot et Mathieu.

doute, et de nombreuses mesures micrométriques''' ont prouvé que tous les diamètres du disque ont même grandeur apparente. Le Soleil a donc la forme d'un cercle lumineux par-

1. On pourrait encore, ainsi qu'on le fait depuis quelques années, employer une lunette spéciale dont l'objectif est recouvert d'une couche d'argent assez mince pour laisser passer une suffisante portion des rayons lumineux. On peut enfin observer le Soleil en projetant sur un écran placé en avant de l'oculaire, l'image donnée par la lunette. Les premiers astronomes qui ont observé le Soleil avec des lunettes ne connaissaient point l'usage des verres de couleur : ils observaient l'astre à l'horizon ou au travers des nuages et des brouillards. Même avec les précautions dont nous parlons plus haut, l'étude assidue du Soleil devient à la longue dangereuse pour la vue. Galilée et Gassini sont morts aveugles. A l'intensité lumineuse se joint l'intensité de la chaleur, si grande au foyer des télescopes, quand on applique ces instruments à l'observation du Soleil, qu'on est obligé d'avoir un grand nombre de verres de couleur de rechange ; la chaleur les fait éclater.

2. G'est-à-dire faites avec des micromètres, appareils qui s'adaptent aux lunettes et servent à évaluer de très-petites dimensions, de très-petits angles. — On nomme particulièrement hélioraèlre l'appareil de ce genre qui sert à

fait, et comme il n'est pas moins certain que le Soleil tourne autour d'un axe, et dès lors nous présente successivement des faces diverses, on a dû en conclure que sa forme est en réalité celle d'une sphère, sans qu'on ait pxi constater, dans aucun des points de sa circonférence, une trace quelconque de déformation ou d'aplatissement.

Quand le Soleil se lève ou se couche, son disque parait ordinairement plus gros qu'à des hauteurs plus grandes audessus de l'horizon. A midi, heure où cette élévation est maximum , le disque semble avoir des dimensions beaucoup moindres que le matin ou le soir. Ce n'est là qu'une illusion, qui se produit aussi pour la Lune, pour les constellations ou groupes d'étoiles , et dont la cause est principalement dans l'habitude que nous avons acquise d'apprécier les dimensions et les chstances. Mesuré à l'aide de procédés rigoureux, et dans le cours de la même journée, et déduction faite des effets de la réfraction, le diamètre du Soleil reste parfaitement égal à lui-même, à l'horizon et à des hauteurs quelconques, comme au moment de sa culmination ou hauteur méridienne, alors même que celle-ci atteint le zénith.