OBSERVATIONS SPECTRALES FAITES PENDANT LES ECLIPSES

§ I. — Nature chimique des protubérances .

Avant l'année 1861, on aurait regardé comme impossible de déterminer la nature chimique des substances qui se trouvent dans les corps célestes; mais, depuis les découvertes de MM. Bunsen et Kirchhoff, depuis les progrès de l'analyse spectrale, ce problème est devenu du même ordre que ceux que le chimiste résout chaque jour dans son laboratoire. Nous ne reviendrons pas sur les premiers principes de cette science, que nous avons exposés précédemment.

A l'approche de l'éclipsé de 1868, on se proposa d'étudier particulièrement la nature des protubérances en profitant des nouvelles découvertes de l'analyse spectrale. Les questions à résoudre étaient les suivantes :

i° Les protubérances sont-elles composées de matières solides et doit-on les comparer à des nuages simplement incandescents, ou bien sont-elles des masses véritablement gazeuses?

20 Quelles sont les substances qui entrent dans leur composition ?

La première de ces deux questions devait être résolue aussitôt qu'on dirigerait un spectroscope vers les protubérances ; il s'agissait simplement de voir si le spectre était continu ou non. Nous savons, en effet, qu'une matière simplement incan-

descente produit un spectre continu : c'est ce qui arrive pour le charbon qui se trouve en suspension dans la flamme d'une bougie. Les gaz eux-mêmes peuvent donner un spectre continu lorsque leur température est extrêmement élevée; mais, toutes les fois qu'on obtient un spectre composé de raies brillantes séparées les unes des autres par des espaces noirs, on a certainement affaire à une matière gazeuse dont la nature chimique peut être déterminée par le nombre et la position des raies. Le problème était, en pratique, plus difficile qu'on ne l'avait supposé d'abord; mais ces difficultés n'effrayèrent pas MM. Janssen, Ray et, Herschel, Weisse et Tennant qui se dévouèrent à ce travail.

Il fallait avoir des lunettes puissantes, capables de former des images assez nettes des protubérances; de plus, ces lunettes devaient avoir un mouvement automatique, afin que les images produites sur la fente du spectroscope v fussent retenues pendant un temps assez considérable. Les spectroscopes devaient avoir un pouvoir dispersif assez grand pour séparer les raies ; il fallait cependant éviter d'exagérer leur pouvoir, afin de perdre le moins de lumière possible. Il y avait donc lieu d'étudier les meilleures conditions pour bien observer, et, comme il était impossible de faire des essais préliminaires, on devait croire que la première éclipse servirait surtout à faire l'épreuve des différentes méthodes. En vue de faciliter le succès, nous proposâmes d'employer un spectroscope simplifié, réduit à un simple prisme à vision directe placé entre l'objectif et l'oculaire ('). En observant ainsi, on aurait décomposé la lumière des protubérances comme on fait pour la flamme d'une lampe à alcool dans laquelle brûlent

(' ) Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. I.XVI, p. 402.

plusieurs sels différents. On n'a employé ce procédé que plus tard; mais, avec d'autres méthodes, on a obtenu de bons résultats, comme nous le verrons bientôt.

Toutes ces difficultés ne découragèrent pas les astronomes, et leurs efforts furent couronnés par un magnifique succès. Les observateurs les plus heureux furent M. Janssen à Guntoor, M. Rayet à Malacca, le capitaine Herschel et le major Tennant à Guntoor, M. Weisse à Aden. L'éclipsé présenta des circonstances très-favorables; l'énorme protubérance A (fig. i3o, et i4o) fut immédiatement aperçue par les observateurs qui dirigèrent vers elle tous leurs instruments et constatèrent immédiatement un spectre discontinu formé d'un petit nombre de raies brillantes. La première partie du problème était donc résolue : on avait acquis la certitude que les protubérances sont des masses gazeuses.

Il s'agissait alors de reconnaître la nature des substances qui les composent, et cette seconde question n'était pas aussi simple que la première; car il s'agissait de fixer la position des raies par rapport à une échelle quelconque, en prenant pour terme de comparaison le spectre d'une substance connue ou celui du Soleil. Il y eut dans cette partie des observations une incertitude bien pardonnable, vu la difficulté de l'entreprise, difficulté qui fut encore accrue par la présence des nuages .

L'analyse la plus détaillée est celle de M. Rayet. Il observa dans le spectre de la protubérance A sept raies principales, dont quelques-unes avaient une telle vivacité qu'elles produisaient une espèce de queue dans le champ de l'instrument. La fig. \l\i est la reproduction de celle qui fut publiée dans les Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences. Dans cette figure, on a employé les mêmes lettres que Fraunhofer pour désigner des raies que l'on croyait coïncider avec les

siennes; mais il y eut quelques inexactitudes dans cette appréciation. On a désigné par R la raie qui correspond réellement à la raie C de Fraunhofer; quant à celle qu'on a marquée D, sa position n'est qu'approchée, ainsi que celle de G. La position de F est rigoureusement exacte. Janssen et Herschel ont signalé la vraie position de C; Herschel ne put cependant la donner d'une manière précise à cause des nuages qui génèrent ses observations.

M. Rayet mit successivement la fente de son spectroscope dans deux directions rectangulaires; aussi sommes-nous parfaitement certains que le spectre ainsi observé appartient bien

Fig. î.\i.