HYPOTHÈSE DE KIRCHHOFF

Lorsque le célèbre physicien allemand eut jeté, vers 1860, les bases de l'analyse chimique solaire, les remarquables découvertes sur lesquelles cette analyse était fondée, le conduisirent à proposer une nouvelle théorie de la constitution physique du Soleil, et à une explication particulière des phénomènes des taches. Bien que cette théorie soit aujourd'hui généralement abandonnée, elle mérite d'être exposée sommairement ici, non-seulement à cause de l'autorité de son auteur, mais aussi parce qu'elle a provoqué dans le monde savant des discussions importantes.

Voici en quoi consiste la théorie du Soleil de KirchhoflF: « La partie visible du Soleil, celle qui est limitée par les contours du disque et dont la surface forme la photosphère, serait une sphère solide ou liquide, incandescente ; une telle source lumineuse donne, comme on sait, un spectre continu.

« Ce noyau, dont la température est très-élevée, serait entouré d'une atmosphère très-dense, formée des éléments constitutifs du globe incandescent, que l'intensité de la température maintient à l'état de vapeurs. C'est l'atmosphère gazeuse absorbante dont l'interposition au devant du noyau produit les raies obscures du spectre solaire. »

Si telle est la constitution du globe solaire, les taches ne peuvent être que des accidents extérieurs à la photosphère, en saillie au-dessus de sa surface. Comment les explique-t-on dans la théorie nouvelle? Le voici :

M. Kirchhoff admet que, sous l'action de causes inconnues, des refroidissements partiels peuvent se produire en divers points de l'atmosphère du Soleil. Qu'arrivera-t-il alors? 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 effet de perspective dont la figure 63 donnera l'intelligence. Vue au centre ou de face, la tache semblera occuper le milieu de la pénombre; mais en s'éloignant vers le bord, la partie du nuage supérieur située du côté du centre se projettera sur le noyau sombre, et se confondra avec lui, tandis que la portion du même nuage, située du côté du bord, s'élargira en laissant voir, dans son épaisseur, la couche nuageuse qui domine la nuée noire.

Telle est la théorie allemande, en contradiction complète

avec la première, celle de Wilson, d'Herschel et d'Arago. La première exige que les taches soient des ouvertures de la photosphère, tandis que M. KirchhofF, reprenant la première hypothèse de Galilée, en fait des nuages suspendus dans l'atmosphère du Soleil; d'autre part, l'analyse polariscopique enseigne, d'après Arago, que la photosphère est un gaz incandescent, tandis que l'analyse spectrale dos physiciens allemands prouverait qu'elle ne peut être qu'un solide ou un liquide également à l'état d'incandescence. Il y a là une oppo-

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Fig. G3. Explicalioii de l'apparence des laclies, dans la Ihéoi'ie de Kirclihoff.

sition qui a remis en question, de la façon la plus absolue, tout ce qui concerne la constitution physique du Soleil.

La théorie de Kirclihoff ne rend compte d'une façon satisfaisante que des raies obscures du spectre solaire. L'hypothèse de nuages suspendus au-dessus de la photosphère pour expliquer les taches et leurs pénombres, s'est trouvée en contradiction avec certains faits parfaitement constatés, tels que la disparition presque constante des taches un peu avant leur arrivée sur le limbe.

Pour expliquer leurs mouvements propres, les partisans de la théorie ont dû admettre l'existence dans l'atmosphère solaire de courants analogues aux vents alizés terrestres. Cette

idée, émise en premier lieu par sir J. Herschel, a été reprise et développée par le docteur Sporer, qui considère les régions des taches comme balayées par des tempêtes dirigées dans le sens des parallèles [Ost-Sturm et Pf^est-Sturm), tandis que les régions polaires sont des zones de calme et que les zones voisines de l'équateur sont le siège de courants indifférents.

Les facules, dans la même théorie, sont simplement des points de la surface liquide d'une température plus élevée et d'un rayonnement plus intense que les parties voisines. On n'explique pas pourquoi elles accompagnent presque toujours les taches. Enfin, les protubérances sont des nuages lumineux de l'atmosphère du Soleil.

La théorie du docteur Zôllner se rattache à celle de Kirchhoff, puisqu'elle suppose un noyau liquide incandescent. Mais ce noyau n'a pas pour surface la photosphère, assemblage de nuages lumineux plus élevés que le noyau solaire. Le niveau de la couche liquide n'est autre que celui du noyau des taches, lesquelles sont alors des dépressions, des cavités, au lieu d'être des nuages plus élevés. Ce savant qui, nous l'avons vu plus haut, admet des températures de 27000° pour la base inférieure de la photosphère, de 85 000° au moins pour l'intérieur du Soleil, explique la liquidité du noyau solaire par les énormes pressions de 1 84 000 atmosphères et de 4 070 000 atmosphères que supportent, selon lui, la couche inférieure de la photosphère d'une part, et, de l'autre, les couches internes de l'astre.

Mais si le noyau du Soleil est liquide, comment expliquer la faible densité (1,53) d'un corps que les observations spectroscopiques montrent si abondamment formé de substances métalliques ?