STRUCTURE DES TACHES

§ I. — De la pénombre.

Nous avons vu que les taches ont des formes très-variables. Elles finissent généralement par devenir rondes; mais c'est là, pour ainsi dire, une forme limite qu'elles n'atteignent qu'assez tard et qu'elle ne conservent pas longtemps. Bientôt elles se rétrécissent, reprennent l'apparence de pores et finissent par se fermer complètement. Quelquefois elles se divisent avant de disparaître, et alors on remarque le plus souvent une recrudescence d'action, qui élargit l'ouverture ou en forme quelque autre dans le voisinage. Entrons dans l'examen détaillé de ces phénomènes, et, pour en comprendre le mécanisme, étudions d'abord la structure intérieure.

Commençons par la période de tranquillité ; les taches présentent alors la forme ronde ou ovale que nous avons déjà indiquée, et dont nous donnons un exemple dans \d-fig. 38 : cette tache, observée le 20 avril 1866, représente un type qui se reproduit très-souvent.

Nous ferons ici plusieurs remarques : i° la pénombre a une largeur à peu près égale au tiers de la tache considérée dans toute son étendue ; mais elle est loin d'être uniforme dans sa structure et d'avoir son contour extérieur parallèle à celui du noyau, comme le montrent les dessins qui se trouvent dans la 1. 6

plupart des livres. Cette pénombre est toute rayonnée, mais les rayons qui la composent ont des formes irrégulières; quelques-uns ressemblent à des courants sinueux qui vont en se rétrécissant à mesure qu'ils s'éloignent du bord, leur éclat lumineux croissant lui-même à mesure qu'ils se rétrécissent davantage. Ces courants sont formés de masses ovales, semblables à des nœuds allongés placés bout à bout, de manière

Fijj. 38.

à simuler un courant presque continu. Cette structure rayonnante de la pénombre n'est pas difficile à constater; elle a déjà été remarquée par Capocci, Pastorff, J. Herschel, etc.

2° Ces courants sont moins condensés, moins lumineux, moins nettement tranchés à l'extérieur de la pénombre, là où ils se détachent delà photosphère, tandis que, près du noyau, ils se pressent, se condensent et deviennent plus brillants. Il arrive ainsi quelquefois que le bord de la pénombre, contigu au noyau, acquiert un éclat plus vif, presque égal à celui de la photosphère; la tache paraît alors composée de deux an-

neaux brillants concentriques. Ce n'est pas là une illusion due à un effet de contraste, c'est un accroissement réel de lumière dû à une condensation de matière lumineuse dans le Aoisinage du noyau. Ce fait est très-important et on ne l'a pas assez remarqué, quoique les observateurs l'aient représenté avec soin dans leurs dessins. Nous en donnons un se-

Fig. 3cj.

coud exemple dans \&fig. 3f), qui représente une tache observée h1 i G juillet 1866.

Dans ces derniers temps, M. Faye à révoqué en doute le fait que nous venons de signaler; mais nos observations personnelles nous obligent d'assurer que ce fait est bien souvent incontestable, et l'illustre astronome n'en douterait pas plus que nous s'il avait pu l'observer comme nous avec des instruments suffisamment parfaits.

3° Dans la Jig. 3q, on voit que les extrémités intérieures des courants se terminent par des grains brillants projetés sur le fond noir du noyau. On voit ce phénomène reproduit d'une

Fiff. 40.

manière plus frappante dans la y/g- 4° j toute la pénombre

Fi(j. 41-

semble formée d'un voile lumineux, d'un éclat uniforme, sur lequel sont projetés ces grains brillants.

Dans les taches de grandes dimensions et de formes irrégu-

lières, on voit ces grains allongés enfilés l'un après l'autre comme ceux d'un chapelet; le tout ressemble à un fil sur lequel on aurait fait une chaîne de nœuds (fig. l\i). Parfois ces (haines traversent la tache do part en part comme des ponts (fig. l[2, i4 avril 1869); elles constituent alors des courants continus, mais remplis d'inégalités et de renflements. Dans la tache du i4 avril, la veille du jour où se forma le pont

Fig. 4a.

qu'on voit dans la fig. 42, les feuilles étaient comme implantées les unes sur les autres, et l'ensemble présentait l'aspect de la plante connue sous le nom de Cactus (fig. 43). Au premier abord, on aurait dit une cristallisation analogue à celle du chlorhydrate d'ammoniaque vue au microscope, et c'est là peut-être ce qui a suggéré à M. Chacornac l'idée des cristallisations solaires. Mais l'aspect arrondi des grains, leurs contours vagues et mal définis, montraient parfaitement que nous avions sous les yeux des flocons de matière suspendus dans un milieu fluide, à peu près comme les cumuli dans l'at-

mosphère terrestre. M. Langley a dernièrement vérifié notre observation avec son puissant instrument.

Les feuilles ressemblent quelquefois à des triangles allongés; on dirait un assemblage de points d'exclamation (!) Nous avons tout récemment constaté cette structure dans une tache du mois de juin i8y4- I^es courants ne sont cependant pas toujours composés de parties discontinues, du

Fis- 43.

moins autant que nous en pouvons juger ; on croirait voir un fluide visqueux couler dans un milieu de nature différente ; cet aspect rappelle plutôt encore celui de la fumée qui s'échappe d'une chandelle de suif mal éteinte et qui se répand dans l'air en formant des filets nettement tranchés.

4° Les courants composés de grains ou de feuilles qui envahissent le noyau ne tardent pas à se dissoudre : il suffit de quelques heures ou même de quelques minutes. Aussi, malgré ce flux de matière lumineuse, le noyau reste constamment noir et persiste très-longtemps. Les fig. 38 et 44 montrent

une de ees feuilles détachée et à demi dissoute; ce phénomène est assez fréquent, et nous pourrions en donner de nombreux exemples; il a été également constaté par M. Lockyer. Du reste, ce fait n'est pas particulier aux feuilles qui composent les courants; on le voit quelquefois se reproduire pour des portions considérables de la photosphère. Nous avons déjà dit que, dans la tache du 29 mai i8G5 (fig. 3i), les niasses photosphériques emprisonnées dans le noyau avaient fini par se dissoudre. D'ailleurs, on trouve dans les dessins de M. Chacornac des exemples semblables à ceux que nous avons tirés de nos propres observations; on y reconnaît des courants, ou même des masses de matières lumineuses, semblables aux courants et aux masses détachées, dont nous venons de donner la description.

Il est donc certain qu'il v a au .centre des taches une espèce d'aspiration qui attire la matière environnante et détermine son écoulement vers le noyau, et ce qui prouve bien ce pouvoir d'attraction exercé par les taches, c'est l'absorption des petites par les grandes. Elles se rapprochent peu à peu de la cavité principale dans laquelle on les voit bientôt disparaître. Ce phénomène se rapportant à celui du mouvement propre des taches, nous en parlerons plus tard.

5° On observe quelquefois, à l'intérieur des cratères, un mouvement de rotation très-sensible. On en voit un exemple au point a, dans la tache du 3o juillet 1 865 {fîg- 27). Nous donnons ici {fig- 44) un dessin qui montre admirablement jusqu'à quel point peut être portée cette structure tourbillonnante. Cette tache a été observée à Rome le 5 mai i854; au même moment M. Fearnely l'observait à Christiania, et les deux dessins s'accordent parfaitement. On voyait un grand nombre de flammes enroulées en spirales tournoyer

dans le noyau ; au bout de deux heures, elles étaient complètement dissoutes.

Ffe.44.

Nous reproduisons dans \&fig. 45 une autre tache observée

Fig. 45.

Mm

' Sjf.J

le 25 septembre 1866, dans laquelle les courants montrent,

par leur disposition, qu'ils sont animés d'un mouvement rotatoire très-prononcé, mais seulement dans la partie gauche de la pénombre; car, clans tonte la partie qui est à droite, les courants sont dirigés, comme à l'ordinaire, de manière à converger vers le centre. En réalité, on n'observe ces tourbillons qu'à l'époque de la formation, comme nous l'avons déjà fait remarquer à propos de la tache du 3o juillet i8G5; ils se présentent souvent dans les moments de recrudescence et lorsqu'une tache est sur le point de disparaître. On a souvent cru voir des tourbillons dans des phénomènes qui ne sont que de simples changements de forme, sans aucun mouvement de rotation.

Quelques astronomes, M. Faye en particulier, sont partis de là pour établir une théorie d'après laquelle les taches ne seraient autre chose que des cyclones. Cette théorie ne nous paraît pas admissible. Si le mouvement tourbillonnant existait dans toutes les taches, les rayons qui constituent la pénombre devraient toujours être recourbés : or il n'en est rien. Si cela arrive quelquefois, c'est assez rare, car, sur trois cents taches et plus qu'on observe dans le cours d'une année, il y en a sept ou huit seulement qui présentent d'une manière bien tranchée la structure spirale qui devrait caractériser les tourbillons. On ne l'observe donc pas toujours, ce qui devrait avoir lieu dans la théorie de M. Faye. Nous pouvons même ajouter que les mouvements en spirale constituent une exception assez rare; ce sont des cas particuliers dont nous chercherons l'explication, mais qui ne peuvent pas servir eux-mêmes à expliquer un phénomène bien plus général. Ajoutons une dernière observation : non-seulement les taches ne présentent pas toutes la forme de tourbillons, mais, de plus, cette forme, lorsqu'elle existe, ne persiste pas plus d'un jour ou deux, tandis que les taches elles-mêmes peuvent subsister longtemps encore après avoir

perdu la forme spirale. Quelquefois même le mouvement tourbillonnant, après s'être graduellement ralenti, se reproduit de nouveau, mais en sens contraire du précédent. Concluons donc que cette structure, quoique très-intéressante, est purement accidentelle. En nous réservant de l'étudier plus tard, nous devons dire dès maintenant qu'on ne saurait la prendre pour base d'une théorie ayant la prétention de faire connaître d'une manière générale la nature des taches solaires.

6° La fig. 45 nous intéresse encore à un autre point de vue; nous y retrouvons la structure que l'astronome Dawes a caractérisée par le mot thatched straws, couverture de paille,

à cause des faisceaux de filets parallèles qui représentent assez bien un toit de chaume. Cette comparaison n'est pas heureuse ; cependant elle exprime d'une manière ingénieuse la disposition des filets telle que nous l'avons décrite précédemment. Ces filets, si on les examine avec attention, ne peuvent être comparés à des brins de paille ; ils sont généralement un peu tortueux, renflés à une extrémité en forme de massue, ou plutôt comme des courants de lave retardés dans leur mouvement par la résistance du milieu qui les environne. Leur forme générale est indiquée par \&fig. 4°. Nous avons cherché à déterminer leur épaisseur, et nous avons trouvé que l'extrémité renflée a une largeur \ ou \ de seconde, ce qui fait 200 ou 3oo kilomètres. Le reste de la tige peut avoir de 100 à 200 kilomètres de largeur.

7° Les taches possèdent souvent une espèce de queue composée de taches plus petites ; ces appendices se trouvent ordinairement dans ce que nous appellerons la partie postérieure de la tache, c'est-à-dire dans la partie opposée à celle vers laquelle se dirigent les différents points du Soleil dans son mouvement de rotation. Cette rotation, pour l'hémisphère que nous voyons de la Terre, ayant lieu de l'est à l'ouest, les queues se trouvent donc à la partie orientale des taches,

Fig. 47.

et dans une lunette qui donne des images renversées on les verra du coté opposé, c'est-à-dire à l'ouest.

La tache représentée dans \a.fig. 45 nous présente une queue composée d'une foule de petites taches irrégulières entremêlées de matière lumineuse, et dispersées sans ordre dans la pénombre. Cette disposition est fréquente, et nous en donnons un autre exemple dans la fig. 47 ; c'est une tache vue le 16 janvier 1866, à ih 45m : on en observe souvent de semblables. Son noyau se prolonge dans la partie postérieure d'une manière remarquable et exceptionnelle. Ordinairement

Je noyau principal est rond et isolé, tandis qu'en arrière on voit une queue composée de petites taches séparées les unes des autres, ou quelquefois de facules brillantes. Nous ferons remarquer que, dans cette fig. 47, les courants de la pénombre sont recourbés à l'extrémité qui touche le noyau, comme s'ils rencontraient une résistance, ou comme s'ils se soulevaient de bas en haut.

8° Dans la période de tranquillité, lorsque les taches sont

Fig. 48. •

rondes, les courants sont presque toujours dirigés vers le centre de figure; mais, dans les taches irrégulières, ils sont généralement groupés par faisceaux parallèles dirigés perpendiculairement aux bords. On peut déjà remarquer cette disposition dans la fig. 45; mais on en voit un exemple plus remarquable dans une tache observée le 9 avril 1870 [fis. 48). On voit au point a deux systèmes de courants superposés l'un à l'autre et se croisant à angle droit, ce qui suppose une différence considérable de niveau.

9° Nous avons déjà vu qu'il existe probablement aussi des différences de niveau pour ces filets lumineux qu'on désigne sous le nom de ponts, et qui sont en réalité des courants en forme d'arcs-boutants suspendus et flottant dans un milieu aériforme. Telle est du moins l'impression qu'on éprouve à première vue, impression qui est parfaitement confirmée par l'étude des dessins, en particulier par l'étude des apparences que présenta la taclie du 3o juillet i865 (Jig. 27 et 28), lorsqu'elle arriva auprès du bord. Il est difficile de se rendre compte de ces arcs si brillants qui sont dirigés obliquement par rapport aux courants inférieurs, si on ne les suppose pas suspendus à une grande hauteur.

La tache représentée dans \ajig. 48 nous montre que les courants ordinaires se croisent en se superposant, ce qui montre qu'ils se trouvent dans des plans différents. On voit de plus qu'ils sont loin d'être transparents, puisque ceux qui sont plus élevés empêchent de voir les autres.

io° Il ne faudrait cependant pas supposer que toutes les taches qui paraissent rondes lorsqu'on les examine avec un faible grossissement aient toujours une structure aussi simple que celle dont nous venons de parler. La Jîg. 49 représente une partie de la grande tache du 3o juillet, telle qu'on la voyait le 23 août i8G5. On y remarque deux cavités qui paraissent rondes toutes les deux, mais dont les structures sont bien différentes : dans l'une, la pénombre est remplie de filets recourbés; dans l'autre, elle est remplacée du côté gauche par une énorme facule. Ajoutons cependant que cette phase appartient à l'époque où la tache était sur le point de disparaître, et l'on sait que dans cette dernière période le phénomène ne présente plus la même régularité.

Notre longue expérience nous a appris que, dans l'existence d'une tache, il faut distinguer trois périodes : la pé-

riode de formation, celle de calme et celle de dissolution. Lorsqu'une tache est sur le point de se fermer, la matière lumineuse qu'elle attire n'est plus régulièrement dirigée vers le centre : il semble que les masses photosphériques, ne trouvant plus de résistance à vaincre, se précipitent pêle-mêle comme pour combler une cavité. Il est impossible de décrire en détail les phases que présentent les taches irrégulières, mais on peut toujours y remarquer deux choses : i° l'exi-

Fi{j. 49.

stence des filets lumineux qui caractérisent leur structure ; 20 la convergence de ces filets vers un ou plusieurs centres. Lorsque plusieurs taches sont réunies de manière à former un seul groupe, on voit les noyaux qui les composent se séparer l'un de l'autre d'une manière bien nette ; puis, après un jour ou deux, ils se rapprochent pour se réunir et se confondre. Les masses photosphériques se dissolvent pour reparaître et se dissoudre de nouveau dans un intervalle de temps quelquefois très-court. Le lecteur pourra se faire une idée de ces bouleversements par la photographie de M. Rutherfurd,

que nous avons reproduite dans la fig. 7 ; on y voit un groupe composé de quatre noyaux distincts séparés par des bandes lumineuses. Ces phénomènes très-complexes ne sont sujets à aucune loi précise; la seule chose que l'on puisse dire d'une manière générale, c'est que les régions où se trouvent les taches sont le siège d'immenses mouvements dans lesquels la matière parcourt des milliers de kilomètres en quelques secondes.

Nous finirons en énonçant quelques conclusions auxquelles nous sommes conduits par tout ce que nous avons exposé dans ce paragraphe. i° Ces phénomènes ne peuvent avoir pour siège un corps solide : ils se produisent dans une masse fluide et dont la fluidité est analogue à celle des gaz; la constitution de ce milieu doit donc être comparée à celle des flammes ou des nuages. 20 Les détails que nous avons donnés sur la constitution de la pénombre et sur les phénomènes qui s'y produisent nous montrent avec évidence que ce n'est pas la masse obscure qui envahit la matière lumineuse, mais que c'est au contraire la matière lumineuse qui se précipite dans les régions obscures : souvent même la masse brillante semble surnager au-dessus des masses plus sombres qui constituent le noyau. 3° Les apparences que présente la pénombre peuvent être produites de deux manières : par des courants isolés ou par des voiles légers et continus. Ces deux éléments se trouvent d'ordinaire réunis ensemble. Les phénomènes que nous allons étudier ne feront que confirmer ces conclusions.

§ II. — Phénomènes observés dans les noyaux.

i° Les noyaux ne sont pas absolument noirs, comme on pourrait le croire au premier abord ; ils présentent même une grande diversité dans la teinte plus ou moins obscure qui les caractérise. Si l'on compare le noyau d'une tache avec le disque d'une planète. Mercure par exemple, au moment de son passage sur le Soleil, on trouve une très-grande différence. Le noyau n'est donc pas absolument noir; par conséquent il doit émettre une certaine quantité de lumière qui n'est insensible qu'à cause du contraste produit par l'éclat de la photosphère. C'est ainsi que les satellites de Jupiter, lorsqu'ils traversent le disque de la planète, s'y détachent comme des points noirs, bien qu'ils soient éclairés par le Soleil, parce que leur éclat est trop faible pour supporter la comparaison.

Ceux qui regardent les taches comme des scories solides, n'ayant point d'éclat par elles-mêmes, doivent trouver là une difficulté sérieuse; pour répondre à cette objection, ils disent que sur le fond noir des taches nous projetons le faible éclat de l'atmosphère solaire ; la planète Mercure se trouvant en dehors de cette atmosphère doit paraître plus noire que les noyaux, bien qu'en réalité les uns soient, par eux-mêmes, aussi obscurs que les autres. Cette solution peut paraître ingénieuse au premier abord, mais nous ferons remarquer que la lumière diffuse de l'atmosphère solaire est presque complètement arrêtée par les hélioscopes que nous employons. D'ailleurs, sans attendre le passage d'une planète, nous pouvons répondre par une observation facile à faire en tous temps. Qu'on examine le fond du ciel, aussi près que pos-

sible du disque solaire, à une distance assez petite pour rencontrer certainement l'atmosphère du Soleil et la lumière qui lui appartient, on reconnaîtra sans peine que, même dans ces conditions, le fond ainsi observé paraît plus noir que les noyaux. Galilée avait donc bien raison lorsqu'il disait que le noyau d'une tache, vu dans les ténèbres, nous éclairerait plus que les autres astres, et qu'il nous produirait un effet comparable à celui d'une partie égale de la photosphère. Nous rencontrerons plus tard une confirmation éclatante et inattendue de cette pensée du savant astronome.

20 Le noyau d'une tache n'est pas toujours également et uniformément obscur dans toute son étendue ; on y observe souvent des parties beaucoup plus noires qui ressemblent à des trous. Cette observation est due à l'astronome anglais Dawes, qui a étudié ce phénomène avec soin. Les y/g-. 44? 47 et 48 nous montrent ainsi, dans l'intérieur d'un noyau plus large, des régions à peu près rondes qui sont d'un noir plus foncé que les parties voisines. Nous devons en conclure que toute cette surface est recouverte de voiles et de nuages de différentes densités.

3° Les noyaux ne sont pas plus invariables que les pénombres; les changements qu'ils éprouvent sont quelquefois très-rapides, ce qui paraît bien difficile à concilier avec l'opinion qui les regarde comme des corps solides. L'observation attentive faite avec de puissants instruments nous a prouvé que toutes leurs variations sont produites par les masses photosphériques qui les envahissent de différentes manières et par les courants partis de la pénombre qui viennent à chaque instant modifier leurs formes et leur aspect. Les taches circulaires présentent généralement plus de calme : elles conservent leurs formes pendant plus longtemps; mais dans le cours de leur durée elles subissent cependant des

modifications qui, pour être beaucoup plus lentes, n'en sont ni moins sensibles ni moins évidentes.

4° Les plus anciens observateurs avaient déjà remarqué que les taclies qui se forment assez vite disparaissent en fort peu de temps. Quelques-unes ont probablement une cause1 toute superficielle, tandis que d'autres sont dues à des mouvements provenant des profondeurs du Soleil. Ces dernières durent plus longtemps, mais elles sont sujettes à de grandes variations, et l'on peut reconnaître des moments de recrudescence dans l'action qui les produit. En 1866, nous avons observé plusieurs tacbes qui ont fait jusqu'à trois et quatre révolutions, et plusieurs fois, au moment où elles étaient sur le point de disparaître, nous avons constaté cette recrudescence de la manière la plus évidente. Presque toujours ce phénomène est accompagné d'un changement de position. Ce mouvement a généralement lieu dans le sens de la rotation du Soleil. Il y a là quelque chose d'analogue à la position des taches par rapport aux queues qui les suivent ('). Cassini cite des taches qui ont subsisté pendant quatre ou cinq révolutions consécutives, mais les observateurs n'ont pas remarqué si leurs dimensions restaient les mêmes et si elles occupaient toujours la même position. Des mesures que nous avons prises, et que nous reproduirons plus tard, il résulte que dans ces longues périodes les taches sont sujettes à de fréquentes transformations. Quelquefois encore, nous avons vu, ainsi que d'autres astronomes, une tache se former à l'endroit où la précédente avait disparu quelque temps auparavant. De la Lande en a cité un grand nombre d'exemples; Cassini a fait des observations semblables, et M. Carrington

(')Voir §1,7», P. y'

a, comme nous, confirmé ces faits en ajoutant de nombreuses observations à celles de de la Lande et de Cassini .

5° Assez souvent les taches semblent se diviser. Cette division peut n'être qu'apparente, un nouveau noyau se formant près de l'ancien et s'en séparant de plus en pins par un mouvement rapide vers la partie antérieure. Mais souvent aussi la division est réelle, et alors elle se fait par un mécanisme bien simple : la matière lumineuse se précipite des bords, envahit l'intérieur, forme des ponts et partage le noyau en plusieurs parties. Ces ponts ont un éclat très-vif et comparable à celui de la photosphère, ce qui prouve qu'au lieu de s'enfoncer dans les profondeurs de la partie obscure ils sont comme suspendus dans les hautes régions d'où ils semblent dominer les abîmes ou les masses sombres qui sont au-dessous d'eux. La tache du 2.0 septembre [fig. /p) montre une de ces lignes lumineuses, qui la sépare en deux parties : l'une est composée d'une foule de petits noyaux, l'autre forme une seule masse noire sans division. Deux jours après, cette ligne était plus grosse, les petites taches étaient dissoutes, il y avait alors deux noyaux. Quatre jours plus lard, le pont disparut, les deux noyaux se confondirent, et il ne resta qu'une tache simple.

La fig. 5o montre d'une manière assez claire le mécanisme de la division par l'apparition des langues de feu qui envahissent le noyau de tous côtés,

Les anciens attribuaient ce phénomène à la rupture des croûtes solides qui, d'après eux, formaient les taches : cette théorie est inconciliable avec la véritable structure de la photosphère et celle des parties intérieures des taches.

Dans ces derniers temps, on a voulu expliquer le phénomène dont nous parlons en le comparant avec ce qui a lieu dans notre atmosphère lorsqu'un vaste tourbillon se divise

en plusieurs autres; mais la comparaison ne nous paraît pas justifiée par les faits. Les langues brillantes qui envahissent les taches et finissent par les subdiviser ne présentent rien dans leur développement qui ressemble aux phases qu'on observe dans la rupture d'un tourbillon. Quelquefois, d'ailleurs, la division d'une tache n'est qu'apparente : cette illusion est duc à la production d'une seconde tache qui se forme à coté de l'ancienne; elles se séparent quelquefois de plus en plus;

Fig. 5o.

dans d'autres circonstances, elles se rapprochent davantage et finissent par se fondre en une seule après avoir été séparées pendant quelques jours.

La division des noyaux précède ordinairement leur dissolution et leur disparition. De même, lorsque les taches sont sur le point de disparaître, on voit souvent diminuer leurs dimensions : les noyaux deviennent de plus en plus petits; bientôt ils se réduisent à des points et finissent par devenir invisibles. Il arrive bien quelquefois que les tourbillons qui se forment dans un fluide se subdivisent ou se fondent en-

semble; mais leurs subdivisions ne peuvent être produites par des lignes roides : elles résultent toujours de segmentations circulaires.

Nous venons de dire que les taches disparaissent souvent en se rétrécissant : c'est précisément le contraire de ce qui arrive pour les cyclones qui, en s'élargissant, diminuent d'intensité et finissent par disparaître en se confondant avec la masse d'air tranquille qui les entoure. Il est donc impossible d'établir une comparaison entre ces deux ordres de phénomènes.

§ III. — Voiles jvses à l'intérieur des taches.

Outre la division proprement dite, due à des ponts dont la matière possède un éclat comparable à celui de la photosphère, il se présente souvent un autre phénomène que nous avons eu l'occasion de remarquer déjà, et qui demande une étude spéciale. Nous voulons parler des voiles très-minces, de couleur rose, qu'on voit souvent dans l'intérieur des taches , et dont nous avons un exemple dans la fig. 5 1 . Herschel avait déjà constaté l'existence de ces voiles, il les regardait même comme constituant la pénombre; il est probable en effet qu'ils sont constamment mêlés aux courants et aux feuilles. Plus tard, Dawes aperçut ce phénomène d'une manière beaucoup plus nette en mettant à l'oculaire de sa lunette un diaphragme percé d'un très-petit trou ; il vit, en observant de grandes taches, que dans le noyau il y a des parties plus noires, d'autres moins obscures, d'autres qui sont recouvertes de voiles très-minces. Nous-mêmes, nous avons vérifié plus d'une fois l'exactitude des observations de Dawes; mais surtout nous avons constaté que les voiles sont,

non pas toujours, mais bien souvent eolorés en rouge. Ils sont du reste assez fréquents, et si les observateurs qui nous ont précédé ne les ont pas remarqués, cela tient aux verres colorés qu'ils employaient, et qui masquaient complètement la couleur des objets; mais, avec un hélioscope polariseur, nous avons presque toujours pu constater leur existence dans les grandes taches, surtout dans leur période de formation. On a objecté aussi que cette coloration pourrait être due à un dé-

Fig. 5f.

faut d'achromatisme. Cette confusion , possible peut-être pour les anciens astronomes, est absolument impossible pour nous; les nuages rouges que nous observons présentent des formes si nettement tranchées, si différentes des colorations vagues que produit l'aberration de réfrangibilité, qu'il suffit de les avoir observées pour être fixé à cet égard, et le fond noir du noyau sur lequel ils se projettent contribue singulièrement à rendre toute confusion impossible.

L'origine de ces voiles rouges et la manière dont ils se développent montrent encore avec évidence qu'ils existent réelle-

ment et que nous ne sommes pas trompés par une illusion d'optique. Au mois de février 1866, apparut une tache énorme que nous avons suivie avec beaucoup de soin. Un trouble considérable se manifesta d'abord dans une vaste région, occupant en longitude les -^ , c'est-à-dire un peu moins du quart du diamètre solaire : aussi le phénomène était-il visible à l'œil nu. On aurait dit une immense crevasse présentant les formes les plus bizarres, parmi lesquelles sem-

Fig. 52.

blait dominer une courbe en forme de S. Au milieu de ce chaos, nous remarquâmes une région dans laquelle apparaissaient de grandes masses de voiles rouges, comme le représente lay?"'. 5i .

La partie la plus remarquable était un pont en forme d'arc ou de fer à cheval, formé d'une matière extrêmement brillante, et à l'intérieur une espèce de promontoire lumineux semblable à une facule.

Le lendemain 17 ifig. 52), nous trouvâmes l'arc brisé; le tronçon était terminé en pointe mince et effilée; la partie dis-

parue était remplacée par un voile rouge; d'autres voiles, rouges et blancs, couvraient le reste de la tache. De l'autre côté du noyau, le grand courant qui existait la veille avait presque complètement disparu : il était remplacé par une traînée rouge. Nous avions à peine fini le dessin, que le crochet qui se trouve à gauche s'était évanoui; la hase seule

Fîg. 53.

était encore visible, et le reste était remplacé par un voile de teinte rose.

Une question se présentait alors d'elle-même. Y a-t-il dans ces phénomènes une transformation réelle d'arcs brillants en

Fig. 54.

voiles rouges, ou bien faut-il y voir une superposition purement accidentelle? Pour résoudre cette importante question, nous avons pendant longtemps, et avec beaucoup de soin, surveillé et étudié les taches, et nous avons pu nous assurer que les courants lumineux se transforment quelquefois en voiles roses.

Le 23 janvier 186G, nous examinions une tache en forme

de oo ; deux jets de langues brillantes s'élançaient de part et d'autre, et paraissaient devoir la diviser par un pont.

l^fig- 53 représente l'une de ces gerbes de flammes vue à ioYpm. Cinquante minutes plus tard, les langues de feu s'étaient effilées à leur extrémité; elles présentaient la forme indiquée dans \&fig. 54-

Fig. 55.

Au bout de dix minutes, en remettant l'oeil à la lunette, on les vit transformées en voiles [fig. 55). Enfin les voiles se dissipèrent, et à ib45m il ne restait qu'une gerbe de flammes plus courtes qu'au commencement {fig. 56).

Fig. 56.

On ne saurait donc douter de la réalité de cette transformation. Un phénomène de cette nature ne peut s'expliquer par de prétendues illusions que produiraient les hélioscopes, car nous devons ces découvertes aux hélioscopes polariseurs qui ne 'sauraient colorer une partie du champ sans le colorer tout entier. De plus, il faudrait être bien mauvais observateur pour confondre , comme on a prétendu que nous le faisions, les couleurs que présentent les voiles avec

les apparences qui résulteraient d'un défaut d'achromatisme dans la lunette.

Terminons en citant une dernière observation. Le 23 septembre 1866, le Soleil, se trouvant dans une période de tranquillité , présentait une des plus belles taches nucléaires que nous ayons jamais vues. Son noyau, vu avec un faible grossissement, ressemblait à un ovale, ou plutôt à un losange dont les angles seraient émoussés, Lnjïg. 5 7 la représente vue

Fijj. 57.

avec un grossissement plus considérable. On y reconnaît la structure rayonnée que possède ordinairement la pénombre; le milieu est tout rempli de voiles roses et blancs, qui s'entrecroisent dans toutes les directions. Si la coloration était due à un défaut de l'appareil, comment, expliquer qu'elle soit visible dans la partie centrale, où les teintes sont plus faibles, et non dans les endroits où la lumière est plus vive (1)?

(') Dans ce dessin, les voiles intérieurs sont seuls représentés avec précision; les détails de la pénombre ne sont qu'ébauchés.

Depuis cette époque nous avons souvent trouvé ces masses rouges dans l'intérieur des taches, et nous en avons constaté la nature chimique, par des procédés que nous ferons connaître plus tard.

Nous arrivons donc à cette conséquence, que dans les taches du Soleil il y a des amas de voiles roses qui paraissent analogues à ces flammes qu'on aperçoit autour du disque de la Lune pendant les éclipses solaires, et que l'on connaît sous le nom de protubérances rouges. De plus, ces voiles nous paraissent analogues aux cirri, ou plutôt à de légers brouillards, tandis que les grains peuvent être comparés à des cumuli. Rien ne nous prouve que ces cirri forment une couche continue plus basse que les cumuli; nous voyons ces masses entremêlées les unes avec les autres, et il est bien difficile de déterminer leur position relative. Nous pouvons seulement affirmer que les pénombres ne sont pas exclusivement composées des voiles comme le supposait W. Tïerschel, mais qu'elles contiennent encore des grains et des courants qui paraissent superposés aux voiles.

Toutes ces particularités se trouvent bien souvent réunies dans une seule et même tache. J^fig. 58, que nous avons déjà étudiée à d'autres points de vue, nous en montre un échantillon qui nous fait bien voir jusqu'à quel point la structure d'une tache peut être compliquée. Dans cette observation, faite le i4 avril 1869 à 10 heures, le noyau principal était traversé par un pont composé d'une double ligne de langues dont l'ensemble forme une courbe sinueuse-, l'intérieur de ce noyau est plein de voiles, et l'on y remarque un trou plus noir. Un peu plus bas, du côté gauche, on voit une espèce de tourbillon dont les filets, de part et d'autre, se dirigent vers la partie supérieure en suivant les lignes courbes convergentes. Plus bas encore, nous remarquons une cou-

ronne elliptique dont la partie supérieure semble lancer de nombreux filets, tandis que la partie inférieure est remplie de plaques noires. A droite de cette partie principale et trèscompliquée, nous trouvons deux autres régions qui paraissent tendre vers la forme circulaire; leurs pénombres sont remplies de courants qui convergent vers le centre, et la grande plaque qui se trouve plus bas présente un singulier

Fig. 58.

courant angulaire qui revient sur lui-même en rebroussant chemin et qui paraît suspendu au-dessus du noyau. Tout le contour de la tache est bordé d'une lumière assez vive, et de facules faciles à saisir. Le diamètre total est de i' 'dj", celui des deux cavités principales est de i'25".

Rappelons-nous que ces formes ne sont que transitoires . la veille il n'y avait rien qui ressemblât à notre dessin; le lendemain c'était à peine si l'on aurait pu reconnaître quelque chose de ce qu'on avait observé vingt-quatre heures plus tôt. Cela posé, des formes si bizarres, des variations si ra-

pides peuvent-elles convenir à des scories solides nageant sur une lave liquide et incandescente? Ceux qui ont soutenu cette hypothèse n'ont évidemment pas eu l'occasion d'observer une tache semblable avec un bon instrument; une seule observation aurait suffi pour les convaincre.

Il est, au contraire, très-facile de tout expliquer, et surtout la suspension apparente des ponts dont nous avons parlé précédemment, si l'on admet que le Soleil est composé d'une masse possédant une fluidité analogue à celle des gaz, des vapeurs ou des nuages. Il ne faut pas même admettre, avec W. Herschel, que les voiles forment à la surface du Soleil une couche continue qui s'ouvre toujours parallèlement aux noyaux ; car nous avons vu souvent des langues de feu se projeter bien au delà des voiles, lors même que ceux-ci forment le fond de la pénombre. Tout en regardant comme certaine l'existence de deux espèces de nuages, nous ne pouvons donc pas admettre l'existence de deux couches distinctes et continues.

Sans doute l'explication de toutes ces apparences n'est pas facile, et nous ne l'aborderons pas ici; les observations spectrales nous fourniront des données nouvelles, et nous pourrons alors dire toute notre pensée; qu'il nous suffise, pour le moment, d'avoir montré la singulière constitution de la photosphère solaire, et d'avoir conclu de ses mouvements si vastes, si rapides et si complexes, qu'aucune substance solide ne peut expliquer les phénomènes qui se produisent à la surface du Soleil, et en particulier celui des taches.

§ IV. — Ce qui se passe à l'extérieur des taches : f acides.

Les taches sont habituellement environnées de régions plus brillantes que le reste de la photosphère, auxquelles on