VARIATIONS SÉCULAIRES DES TACHES

§ I. — Recherches historiques.

Après avoir étudié la structure et les mouvements des taches, on est naturellement porté à se demander si leurs apparitions à différentes époques sont assujetties à quelque; loi générale. Cette question est une de celles qui ont beaucoup occupé les astronomes modernes. Les plus anciens observateurs ont remarqué qu'il n'y a pas chaque année un nombre égal de taches. Il v a eu des époques où il s'est écoulé des mois et des années sans qu'on puisse en observer aucune. Même en admettant que cette dernière affirmation soit un peu exagérée, et qu'elle résulte du peu de précision avec laquelle les observations ont été faites et de la faiblesse des instruments qu'on employait autrefois, il n'en est pas moins vrai que le nombre des taches est extrêmement variable, et qu'il y a des époques où elles sont très-rares.

W. Herschel est le premier qui se soit occupé de cette question ; il chercha à établir un rapport entre les variations des taches et la météorologie terrestre, et, à défaut d'autre élément, il compara le nombre annuel des taches au prix du blé ; mais , on le comprend , il ne pouvait rien résulter d'un semblable travail. Sans doute, les phénomènes météorologiques du globe doivent dépendre, dans une certaine mesure,

des vicissitudes solaires : nous en verrons une preuve frappante ; mais le terme de comparaison choisi par Herschel n'a aucune relation directe avec l'état du Soleil.

De nos jours, cette question a été étudiée à fond par M. Wolf , directeur de l'Observatoire de Zurich. C'est à son zèle qu'on doit un recueil très-riche et très-intéressant du plus grand nombre des observations anciennes, qui étaient ensevelies dans les archives et dans les répertoires; c'est lui qui a cherché à les coordonner, à les rendre comparables, à combler autant que possible les nombreuses lacunes qui existaient entre les différentes séries.

L'observateur le plus attentif, à l'époque où les taches furent découvertes, c'est Scheiner; mais il nous avertit luimême qu'il n'a pas tenu compte de toutes les taches qu'il a aperçues ; il n'a enregistré que celles qui pouvaient lui fournir les éléments de la rotation qu'il cherchait à déterminer. Plusieurs observateurs ont fait après lui des séries d'observations détachées; mais quelques-unes ont été perdues, les autres contiennent de grandes lacunes. Jean Gaspard Staudacher, à Nuremberg, observa avec plus de constance pendant cinquante ans, de 17/19 à 1799. Avant lui, lesCassini, Maraldi et autres s'en occupèrent, mais seulement d'une manière indirecte : ils se contentaient, en faisant l'observation méridienne du Soleil, de noter ce qu'il y avait de plus important. Zucconi et Flaugergues nous ont aussi laissé de bonnes séries, que M. Wolf a utilisées en les rendant comparables entre elles par les corrections les plus vraisemblables qu'on puisse employer en pareille circonstance. La difficulté principale vient de ce que tous les observateurs n'ont pas employé des instruments également puissants; celui qui était armé d'une meilleure lunette observait et enregistrait des taches qui auraient échappé aux autres : les nombres inscrits

dans leurs registres d'observation ne sont donc pas comparables entre eux. M. Wolf a cherché à remplacer ces nombres par ceux qu'auraient enregistrés les observateurs s'ils avaient employé des lunettes comparables à un modèle déterminé. Il est résulté de ce travail une chronique presque continue des taches solaires depuis une époque assez reculée jusqu'au moment où cette étude a été reprise avec une grande activité.

C'est le baron Schwabe, de Dessan, qui, dans les temps modernes, s'en est occupé avec plus d'assiduité et de constance. De 1826 à 1868, il n'a pas manqué de faire des observations quotidiennes toutes les fois que le temps l'a permis. Cette série est précieuse, parce qu'elle se relie avec celle de Carrington , et que celle-ci, à son tour, se rattache à celle de M. Sporer et à toutes les observations photographiques et autres, qui se font maintenant de toutes parts. Toutes ces observations , quoique faites par des procédés différents , sont facilement rendues comparables.

De nos jours, il y a plusieurs savants qui observent avec soin les taches solaires; mais, aujourd'hui comme autrefois, il y en a peu qui aient assez de persévérance. La méthode photographique est excellente, mais elle prend beaucoup de temps et occasionne des dépenses considérables. Quelques savants ont décrié les dessins d'une manière injuste : un dessin assez grand, fait sur projection par un habile dessinateur, avec une lunette portée par un mouvement d'horlogerie, peut soutenir la comparaison avec une épreuve photographique, et en opérant ainsi on a plus de chances de persévérer dans ces observations. Nous apprenons avec regret que l'observatoire de Rew a interrompu ses observations photographiques ; espérons qu'elles seront continuées à Greemvich avec le même appareil.

§ II. — Étude statistique du nombre des taches solaires.

Le baron Schwabe, en étudiant sa longue série d'observations, a reconnu une périodicité très-évidente. Des maxima et des minima Lrès-prononcés se succédaient à un intervalle de dix à onze ans. Il est bien vrai que, dans une pareille étude, il y a des éléments un peu défectueux. D'abord, on ne peut pas observer le Soleil tous les jours, et les lacunes qui résultent du mauvais état du ciel viennent nécessairement augmenter le nombre des jours où il n'y a point de taches. De plus, le nombre des taches est toujours un peu arbitraire; il y a souvent des groupes qui , par leurs subdivisions , se prêtent à différentes manières de compter ; mais, dans une masse d'observations aussi considérables que celles du baron Schwabe, ces différences se compensent l'une l'autre et disparaissent dans le résultat final. En effet, la loi est si saillante qu'il suffit de jeter un coup d'oeil sur son tableau pour reconnaître qu'aucune objection ne saurait l'ébranler. Ce tableau étant très-intéressant, nous le reproduisons ici, en y ajoutant le résultat des observations faites au Collège Romain pendant les quatorze dernières années. Nous avons aussi ajouté une colonne contenant le résultat des recherches de M. de la Rue sur les observations de Carrington et sur celles de l'Observatoire de Kew.

Les dessins de Schwabe étaient exécutés à une très-petite échelle, 6 ou 7 centimètres de diamètre : aussi les résultats pouvaient être entachés de quelques inexactitudes, et l'on pouvait se demander s'ils seraient assez exacts pour être comparés , par exemple, aux épreuves photographiques. Or cette série se compénètre avec celle de M. Carrington et celle des astronomes de Kew ; M. de la Rue, profitant de cette circonstance, a com-

paré les années communes, et le résultat a été très-satisfaisant, de sorte que, en se servant d'un coefficient convenable, on a pu donner à toutes ces observations le même degré de précision. Voici un extrait de la comparaison entre les nombres de Schwabe et ceux de Rew. (On solar physics, p. 9.)

A Dessau. A Kew.

18G2, en 10 mois i33 167

18G3, en 9 mois 91 8g

1864, en 12 mois t3o 1 1 ">

Total 354 3;i

Les différences ne sont pas exagérées et elles ne sauraient infirmer la valeur des conclusions que nous allons exposer.

La méthode la plus exacte, la seule rationnelle, consiste à évaluer la portion de la surface qui est recouverte de taches; le svstème qui consiste à évaluer le nombre de taches conduira-t-il au même résultat ou amènera-t-il des conséquences différentes? Pour résoudre cette question, M. de la Rue a fait évaluer la surface totale des taches en millionièmes de l'hémisphère visible. Ce calcul a été fait avec une admirable patience pour les trois séries de Schwabe , de Carrington et des astronomes de Rew; on a évalué séparément l'ombre, la pénombre et l'ensemble, en faisant, bien entendu, la correction relative à la déformation apparente qui se produit à mesure qu'on s'éloigne du centre. Les résultats de cet immense travail sont consignés dans plusieurs tableaux annexés aux savants Mémoires publiés de 1 865 à 1870 dans les Transactions philosophiques, sous ce titre : Researches on solar physics, bv W. de la Rue, Ralfour Stewart, Benjamin Lœvy. C'est du dernier Mémoire, page 1 28 , que nous avons extrait les nombres relatifs aux années i832 à 1868, insérés dans le tableau ci-après. Dans cette cinquième colonne, l'unité est le millionième de la surface de l'hémisphère solaire.

Tableau du nombre de taches pendant quarante-sept ans.