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donne le nom àe. facules. En général on fait peu d'attention à ce phénomène qui parait purement accessoire ; c'est bien à tort, car nous ne tarderons pas à voir combien il est important d'en tenir compte pour arriver à comprendre la véritable nature des taches. Malheureusement, il est difficile d'étudier les facules avec quelque précision, si ce n'est à une petite distance du bord, car au centre et tout près du bord on les aperçoit difficilement. On peut cependant les suivre jusqu'au centre du disque, en observant l'image du Soleil projetée sur un carton blanc, dans une chambre parfaitement obscure, dans laquelle ne pénètrent que les rayons destinés à produire l'image.

Une tache est toujours environnée d'une couronne plus ou moins large de facules ; leurs formes et leur disposition varient beaucoup, non-seulement d'un jour à l'autre, mais souvent en quelques minutes. Cette région est donc le siège d'une agitation considérable et dont l'étendue est beaucoup plus grande que celle de la tache proprement dite.

Il est difficile de donner quelques règles générales pour ce phénomène bizarre et capricieux. Il faut distinguer entre les taches irrégulières et les taches cratériformes. Dans celles-ci, les facules se détachent du contour de la pénombre comme des ramifications ayant le noyau pour centre, et elles s'épanouissent dans une région trois ou quatre fois plus grande que la tache elle-même. Elles forment une espèce d'anneau brillant autour des taches circulaires qui sont parvenues à la période de tranquillité. Quelques-unes d'entre elles, plus brillantes que les autres, sont isolées et percées d'un trou noir en leur milieu, trou qui se développe souvent de manière à produire une véritable tache. Autour des taches irrégulières, elles sont distribuées au hasard; on les voit même flotter dans les noyaux, comme des nuages floconneux ou

-inconnue des fragments Je matière photosphérique brillant d'un vif éclat.

Les ramifications formées par les facnles ne se distinguent bien nettement qu'à l'époque où le cratère qu'elles environnent se trouve dans la position la plus favorable, c'est-à-dire à une distance convenable du bord. C'est ce que nous voyons dans lay?o\ 59, représentant une de cestacbes rondes observée par M. Tacchini, le 3 décembre i865. Elle est entourée d'une1

Fig. 5g.

belle facule de laquelle rayonnent des ramifications curvilignes qui se divisent en brandies très-irrégulières. Lorsque, le lendemain, le cratère fut arrivé plus près du bord, on remarqua une proéminence sur le contour lui-même, à l'endroit où il était traversé par la meule [fig. Go). Le 29 juin 18GG, nous avons fait une observation semblable, et M. Tacchini en a dessiné un grand nombre d'autres. Dans un de nos dessins, exécuté le i4 mars 18G6, deux branches, plus brillantes que les autres, renfermaient entre elles un espace plus sombre présentant presque les rudiments d'un second cratère.

Il n'est pas rare de voir des facules très-vives, isolées de toute tache, produire sur le bord du disque une proémi-

nenee sensible ; souvent alors le spectroscope fait savoir qu'il y a une éruption en ee point.

Nous venons de dire que les facules sont plus facilement visibles près du bord que vers le centre du disque; pour expliquer ce phénomène, on peut admettre deux hypothèses . i ° que la facule est en réalité plus élevée que le reste de la photosphère, ou bien 2° supposer que c'est une illusion produite par un éclat plus considérable de sa matière lumineuse. La première explication est plus simple, et elle s'accorde

Fig. 60.

parfaitement avec les observations spectrales. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de supposer que la région des facules est plus lumineuse que les autres points de la photosphère ; on comprend facilement comment le relief des facules peut les faire paraître plus brillantes, car, en s'élevant au-dessus du niveau général, elles diminuent l'épaisseur de l'atmosphère absorbante qui les recouvre, et parviennent ainsi à lancer dans l'espace une quantité de lumière plus considérable. Il n'est pas nécessaire qu'elles s'élèvent beaucoup au-dessus du niveau général pour se trouver au-dessus de la couche absorbante, car nous verrons bientôt que cette couche est assez mince. Cette explication ne peut cependant pas s'appliquer à tous les cas; il est des circonstances où l'on doit admettre qu'il y a réellement une plus grande intensité lumineuse ; nous

en verrons la preuve lorsque nous parlerons des découvertes dues au speetroscope.

Les facules sont intimement liées avec les taches. Lorsqu'elles sont isolées, elles finissent souvent par se percer en leur centre d'un pore noir. Elles précèdent habituellement la formation des taches, et alors elles sont extrêmement brillantes; souvent aussi elles restent pendant quelque temps sur l'emplacement d'une tache disparue.

Elles sont quelquefois disposées de manière à former de véritables queues à la suite des taches. M. de la Rue a examiné ii 3y taches photographiées à l'Observatoire deRew; 584 présentaient ces facules à gauche, c'est-à-dire dans la partie postérieure; 5o8 avaient une disposition régulière et symétrique; 45 seulement avaient une espèce de queue à droite, c'est-à-dire dans la partie antérieure.

Cette disposition est une conséquence de la position qu'occupent, par rapport aux taches, les queues proprement dites dont nous avons parlé précédemment ; les facules se trouvent plus abondamment répandues dans la région la plus bouleversée, ce qui confirme l'opinion qu'elles correspondent aux parties saillantes de la photosphère, car là où l'agitation est si considérable il doit y avoir de grandes différences de niveau.

On voit quelquefois des facules disposées en forme de couronne circulaire, environnées de ramifications divergentes, absolument comme celles dont nous avons donné le dessin d'après M. Tacchini, sans cependant qu'il v ait aucune tache à l'intérieur. Cela prouve que la masse noire qui constitue le noyau n'est qu'accidentelle; les cratères peuvent se développer sans avoir à leur intérieur cette masse noire qu'on remarque davantage. Nous devons dire que cette particularité se présente rarement.

Les facules ne brillent pas d'un éclat uniforme tout autour des taches; dans la partie antérieure elles sont plus petites, mais plus vives; dans la partie postérieure, elles sont plus nombreuses, plus étendues, mais moins brillantes. Elles sont quelquefois indépendantes des taches, et alors leurs dimensions peuvent devenir très-considérables; nous en avons vu qui s'étendaient comme une vague lumineuse sur la moitié du disque, mais en général elles sont beaucoup plus petites. Leurs formes sont très-variables et jamais il ne nous est arrivé de les retrouver au bout de vingt-quatre heures identiques à elles-mêmes.

Les zones occupées par les facules sont plus étendues que celles où l'on observe les taches ; on en rencontre quelquefois jusque près des pôles, mais en général elles ne vont pas au delà de 60 degrés, et c'est dans la zone des taches qu'elles sont plus nombreuses. Aux époques de grande agitation, on remarque près des pôles des calottes plus obscures, bordées de granulations plus vives qui tracent quelque chose d'analogue à des zones polaires; ces granulations sont de véritables facules, mais assez faibles. Elles sont quelquefois nettes et bien tranchées; mais, dans les époques de calme, il ne reste que des groupes isolés, peu lumineux, difficiles à distinguer.

Avant de formuler une hvpothèse définitive pour relier et expliquer les faits que nous venons d'exposer, nous allons suspendre un instant l'examen des phénomènes physiques que présentent les taches pour étudier leurs mouvements. Avant de commencer cette nouvelle étude, nous allons résumer dans un dernier paragraphe ce que nous venons de discuter assez longuement.

§ V. — Conclusions relatives à la structure des taches.

Les phénomènes que nous venons d'étudier en détail nous conduisent aux conclusions suivantes :

i° Les taches sont le résultat de grands bouleversements qui s'accomplissent dans la masse dont le Soleil se compose. De ces bouleversements il résulte pour la surface extérieure de grandes différences de niveau, des soulèvements et des dépressions; ces dépressions forment dans la photosphère des cavités plus ou moins régulières environnées d'un bourrelet vif et saillant. La profondeur de ces cavités n'est pas trèsconsidérable . les mesures de Wilson et les nôtres montrent qu'elle est à peine égale au tiers du rayon terrestre, c'est-àdire 212G kilomètres; en tous cas, elle ne dépasse jamais un rayon terrestre, c'est-à-dire 63y^ kilomètres. Quelle que soit l'incertitude de ces résultats numériques, si nous avons égard aux dimensions du globe solaire, nous devons dire que ce sont des phénomènes purement superficiels.

20 Ces cavités ne sont pas vides ; la résistance qu'elles opposent à la marche des courants lumineux prouve qu'elles sont remplies de vapeurs plus ou moins transparentes, et nous rencontrerons encore d'autres preuves de cette vérité. On regardait autrefois la profondeur des taches comme mesurant l'épaisseur de la couche photosphérique au-dessous de laquelle on plaçait un noyau obscur. Il est impossible maintenant de soutenir cette opinion : la profondeur des taches mesure simplement l'épaisseur de la couche absorbante qui arrête les rayons de la photosphère située au-dessous. Rien ne prouve, en effet, que la couche lumineuse soit si mince et qu'elle soit complètement déchirée là où se trouve une tache. L'existence d'un noyau solide et obscur au centre du

Soleil n'est qu'une hypothèse ; aucun fait positif, aucune observation directe n'en prouve l'existence. On est porté à faire cette hypothèse parce que, involontairement et sans s'en rendre compte, on assimile le Soleil à notre globe terrestre, où nous voyons une masse solide environnée d'une atmosphère gazeuse; mais cette assimilation est loin d'être légitime : elle ne justifie nullement l'hypothèse absolument gratuite du noyau solaire. Nous l'avons déjà dit, les apparences que présentent les taches peuvent s'expliquer par la simple interposition d'une masse vaporeuse entre la photosphère et l'observateur. La couche lumineuse peut donc exister audessous des taches, et il nous est impossible de dire jusqu'à quelle profondeur elle s'étend.

3° Lorsque nous parlons de cavités dans la photosphère, nous voulons dire qu'il y a une dépression dans la surface éclairante, d'où il résulte une sorte de cratère rempli de vapeurs sombres qui s'enfoncent plus ou moins dans la masse lumineuse, et arrêtent, par leur pouvoir absorbant, les rayons émis par les couches inférieures. Les grains et les courants qui composent la pénombre, les ponts qui traversent les taches, sont des masses de matière photosphérique dont les unes plongent en partie dans la matière obscure des noyaux pour s'y dissoudre, les autres flottent suspendues à des hauteurs plus considérables. On comprend maintenant comment Herschel a pu être conduit à formuler sa théorie : observateur très-attentif, il avait aperçu que c'était la masse brillante qui envahissait la région obscure ; de là il fut conduit à admettre que le Soleil est composé d'un noyau central obscur recouvert d'enveloppes brillantes dont les solutions de continuité formeraient les taches en laissant voir la masse obscure qui est au-dessous d'elles. Cette théorie n'est pas absolument fausse ; l'erreur consiste à supposer que la couche

noire enveloppe complètement le Soleil. Il n'y a, an contraire, qu'un petit nombre de fragments détachés et isolés de matière obscure, plongés dans les cavités de la photosphère, qui cherche à les envahir et à les recouvrir complètement. Ces masses non éclairantes qui forment les noyaux des taches pourraient être appelées des nuages si l'on ne craignait pas de faire naître des équivoques et de susciter des malentendus en confondant la théorie que nous venons d'exposer avec celle des anciens astronomes. Ceux-ci regardaient les taches comme des nuages suspendus au-dessus de la photosphère, ce qui est incompatible avec les découvertes de Wilson et avec tous les travaux des astronomes contemporains. Evitons donc ce mot, ou bien, si nous l'employons quelquefois, rappelons-nous le sens précis qu'il faut y attacher.

4° Les faits que nous avons exposés jusqu'à présent ne nous éclairent pas beaucoup sur l'origine de ces masses obscures ; mais, en attendant que des observations d'un autre genre nous permettent d'aller plus loin, nous pouvons affirmer dès maintenant qu'elles doivent être le résultat de crises violentes qui ont lieu dans l'intérieur du globe solaire. Ces crises s'étendent à une grande distance. Quelquefois elles sont soudaines; d'autres fois elles s'accomplissent lentement, leur action se renouvelle de temps en temps, et l'état de trouble, dont elles ne sont que les manifestations extérieures, persévère pendant une longue période.

5° On reconnaît, en effet, dans un grand nombre de circonstances, un mouvement incontestable allant de l'intérieur à l'extérieur, mouvement qui se manifeste par le soulèvement et par la projection de la matière lumineuse sous forme de facule. En général, si l'on étudie avec soin le mouvement des masses lumineuses qui se trouvent dans les taches, on trouve qu'il est comparable à celui d'une matière vaporeuse sus-

pendue dans un milieu transparent. Les courants et les grains de la photosphère sont aspirés vers le centre des taches, où ils vont se dissoudre et cesser d'être lumineux; ils ne sont pas transparents, comme on le reconnaît lorsqu'ils se croisent. On reconnaît souvent qu'ils sont suspendus à des hauteurs différentes et, à leurs points de croisement, les plus élevés empêchent de voir les autres.

Après cet exposé, on doit réduire à deux les hypothèses relatives à la constitution de la photosphère : i° on peut admettre qu'elle est composée de flammes proprement dites, c'est-à-dire d'une matière gazeuse incandescente ; 2° on peut la regarder comme composée d'un brouillard lumineux, ou d'une vapeur condensée, suspendue dans une atmosphère gazeuse et transparente. C'est ainsi que sont suspendus dans notre atmosphère les nuages dus à une condensation partielle de la vapeur d'eau ; seulement les nuages lumineux de la photosphère sont composés d'une matière beaucoup moins volatile et dont la température est très-élevée.

Si nous imaginons la photosphère ainsi composée, son aspect extérieur ressemblera, par ses inégalités et ses variations, à celui que présenterait notre atmosphère vue de la Lune. La Terre, entièrement enveloppée de nuages, offrirait à un spectateur placé en dehors d'elle une structure mamelonnée analogue à celle du Soleil, et souvent on observe quelque chose de semblable du sommet des montagnes. Dans beaucoup de circonstances, mais surtout pendant les orages, lorsqu'on se trouve à une hauteur considérable, on voit, comme dans le Soleil, des nuages en forme de cumuli s'allonger verticalement ou s'étendre horizontalement, suivant la direction des forces qui agissent sur eux. Souvent même ils subissent une dissolution partielle qui les transforme en cim ou voiles vaporeux, et c'est là ce qui complète l'analogie.

Cette théorie explique, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des vitesses fabuleuses, la rapidité avec laquelle s'exécutent certains changements de formes dans les taches. Le déplacement apparent d'un nuage peut s'expliquer sans supposer que la matière qui le compose a réellement parcouru le même espace que le contour du nuage lui-même : il suffit pour cela d'un changement de température produisant d'une part la condensation, d'autre part la dissolution de la vapeur sur une surface très-étendue. C'est ainsi que par un temps calme nous voyons le ciel se couvrir de nuages presque instantanément, ou bien s'éclaircir avec la même rapidité, les courants d'air avant une vitesse presque nulle et incomparablement plus faible que celle du mouvement apparent des nuages. Un nuage peut, au contraire, paraître immobile malgré un vent violent qui devrait l'emporter et qui emporte réellement avec une grande rapidité la vapeur d'eau qui le compose ; nous en voyons un exemple dans ce qu'on appelle les nuages parasites de nos montagnes : l'air traversant une région très-froide, sa vapeur s'y condense pour se vaporiser un peu plus loin, de sorte que le même espace est toujours rempli d'un brouillard qui se renouvelle à mesure qu'il disparait. De même, de la stabilité de quelques taches on ne serait pas en droit de conclure à l'immobilité de la matière solaire.

Les idées théoriques que nous venons d'exposer s'accordent parfaitement avec les apparences extérieures et avec les phénomènes observés ; mais cet accord pourrait paraître insuffisant, et nous ne voulons pas encore en tirer des conclusions qu'on regarderait peut-être comme prématurées; nous n'adopterons une solution définitive qu'après avoir exposé les résultats des recherches spectrales.

Quelles que soient les idées qu'on adopte sur la constitution du Soleil, il semble nécessaire, dès maintenant, de regarder

la photosphère comme composée d'un fluide élastique analogue à nos gaz et nous en trouvons une nouvelle preuve dans les mouvements spiraux qui donnent souvent aux taches une grande ressemblance avec nos cyclones. Ces tourbillons sont plus fréquents dans la période de formation ; les mouvements qui les produisent ne tardent pas à se régulariser pour donner naissance à des courants qui convergent vers le centre du noyau.

Tels sont les principaux faits que nous révèle la simple étude optique du Soleil. Ces observations ne nous disent rien sur l'origine des phénomènes que nous avons exposés, de sorte que l'imagination trouve absolument libre le vaste champ des hypothèses; aussi devons-nous attendre de nouvelles informations qui nous seront fournies par le spectroscope, pour ne pas nous exposer à faire fausse route. Pour le moment, lorsque nous examinons une tache parvenue à sa période de tranquillité, tout ce que nous pouvons dire avec certitude se résume en quelques mots : le noyau est composé d'une masse obscure environnée d'une matière photosphérique à l'état gazeux qui cherche à l'envahir et à la recouvrir. Cette masse noire est-elle solide ou gazeuse?

Pour nous, la question est tranchée dans le dernier sens; cependant, respectant des opinions différentes, nous attendrons encore de nouvelles recherches pour persuader nos adversaires.