HALOS SOLAIRES

g 4. HALOS SOLAIRES. PAUHÉLIES, PAUASÉLÈNES.

Dans les contrées polaires cl plus rarement dans les zoncî^ tempérées, on observe quelquefois un phénomène optique assez compliqué, un assemblage régulier de cercles lumineux, d'arcs tangents à ces cercles, se distribuant autour du Soleil comme centre, et présentant le plus souvent, comme l'arc-en-ciel , les couleurs variées du prisme.

On donne le nom de halos, de parhélies^ à ces phénomènes, que les ligures 24^5 et t244 vont nous })ermettre de décrire avec plus de détails.

Autour du Soleil, on aperçoit deux cercles concentriques; le plus petit, qu'on nomme le petit halo ou halo inténeur, a un rayon d'environ ii^"^ à 23"*; le plus grand, ou halo ea'tihieur, est de dimension presque exactement double, c'est-à-dire mesure 46** de rayon. L'un et l'autre, assez diffus sur leur contour, brillent des couleurs de l'arc-en-ciel, mais pour tous les deux le rouge est en dedans, et le violet à l'extérieur. Le halo de 46" offre en général des couleurs plus tranchées que l'autre. Un Iroisicme cercle, parallèle à l'horizon dont il fait le tour, couj)c les deux premiers en passant par leur centre : c'est ce qu'on nomme le cercle par hélique. Il diffère des deux halos en cequ'i* n'est pas coloré ; sa lumière est d'un blanc diffus. Vu dans leui* voisinage, le cercle parhélique semble un diamètre rectiligne et prolongé des deux premiers. Il les coupe en quatre points, où se voient des apparences plus lumineuses, et comme des images diffuses du Soleil, colorées comme les halos et rouges comme eux du côté du centre. Os parhélies ou fauœ soleils se montrent plus souvent à l'intersection du halos intérieur et du cercle parhélique ; ils sont plus rares et de couleurs plus faibles sur le halos extérieur.

En outre, on voit quelquefois des arcs tangents aux extrémités supérieures du diamètre vertical commun aux deux halos. Ces arcs ont le zénith pour pôle, et par conséquent sont parallèles à

l'horizon couini*; le t.-ercle ^irhélique. Ils sont colorés couiine

les deux halos. Enfin, il arrive parfois que d'aulres arcs laii-

Ki^. n:>. - iiiii.i -hitir. .1,. ^f.

jifiits >ti \(iii'iil latéialemcnl de chaque côlô de la i)arlir iiilclicure ilu halo de 41»"; mais ces arcs lalt'iaux soiil exlmiiciiicnl laics.

LE MIRAGE. hk9

De même qu'il existe des arcs-en-ciel produits la nuit par ta

lumière de la Lune, on vuil-aussi des lialos lunaires, qui ne

difîèrent des halos solaires que par un moindre éclat ou des

couleurs plus aflaiblies.

Bien que les halos soient plus fréquents qu'on ne l'a cru

t'ig. 34i. — llaloa de 33o el du W; parhi-lies el cercle jurliéliqw.

d'abord, cependant il est très rare que le phénomène réunisse loulcs les apparences que nous venons de décrire. Les observations tes plus complètes qu'on trouve citées dans les traités de météorologie sont tes suivantes : halo complet observé par Lowitz à Pétersbourg, le 29 juin 1790; autre halo complet

observé par Hoff et Kries à Gotha, le 12 mai 1824 ; un autre fut vu en Norvège le 27 mars 1826, par Schult, Hansteen et Segelke ; enfin le 4 octobre 1839, Bravais et Ch. Martius observèrent et décrivirent un halo solaire à Piteo en Suède.

Il nous reste à donner sommairement Texplication physique de ces phénomènes singuliers. Huygens a tenté le premier de donner la théorie du halo : il le supposait dû à la présence dans l'atmosphère de globules ou de cylindres de glace opaque entourés d'une couche d'eau transparente. Mariotte et Venturi, vers le milieu du siècle dernier, l'expliquèrent par la réfraction de la lumière dans les cristaux de neige ou de glace flottant dans l'air, cristaux qui existent en effet, et affectent généralement la forme prismatique hexagonale. Brewster, Arago, Frauenhofer, et enfin notre compatriote Bravais ont repris et complété la théorie de Mariotte, qui suffit à expliquer toutes les circonstances du phénomène.

Voyons d'abord comment elle rend compte du halo intérieui* de 22\ L'atmosphère, entre le Soleil et l'œil de l'observateur, est parsemée d'une multitude d'aiguilles prismatiques, que nous supposerons orientées dans toutes les directions. Deux faces latérales conliguës d'un de ces prismes fout entre elles un angle de 120^ angle trop grand pour qu'aucun rayon de lumière puisse les traverser successivement, puisqu'un rayon qui pénétrerait par Tune d'elles et tomberait à rintérieur sur la seconde y subirait la réflexion totale ; mais il n'en est pas de même de deux faces séparées par une troisième, parce qu'alors l'angle n'est plus que de 60^ La lumière qui pénétrera dans le prisme par l'une de ces faces et sortira par l'autre aura subi une déviation qui est au moins égale à 2r50' (soit22'*), angle de déviation minimum pour un prisme de glace dont l'angle est de 00'.

Parmi toutes les aiguilles prismatiques orientées de toutes les manièi-es, considérons celles dont l'axe est perpendiculaire à un plan quelconque passant par le Soleil et par l'œil de l'observateur ; elles enverront de la lumière réfractée venant de tous