ERUPTIONS S O L A I II E S

§ I. — Considérations générales sur les formes des protubérances.

L'analyse dos j)hénoinènes que nous venons d'étudier nous conduit naturellement à diviser les protubérances en trois classes :

i" Les unes sont paisibles et tranquilles, formées ])ar une matière qui est en train de se dissoudre et de se diffuser dans un es})ace libre, connue la fiuuée dans notre atmospbère.

2° Une seconde classe possède une structure filamenteuse; la matière qui la compose est évidemment entraînée par une force quelconque : de là ces filets qui s'enchevêtrent les uns dans les autres, à cause des mouvements capricieux auxquels ils sont soumis. Ces masses, dont la structure est filamenteuse, sont quelquefois suspendues dans 1 atmosphère solaire sans être reliées avec la couche rose ; elles ont alors une grande ressemblance avec les nuages qui flottent dans notre atmosphère , et ces différentes circonstances montrent qu'il existe des courants rapides et énergiques; elles n'autorisent cependant pas l'hypothèse d'iui centre éruptif proprement dit.

3° Mais d y a une troisième classe de phénomènes qu'il est impossible d'expliquer sans admettre l'existence d'une force

considérable, dirigée de bas en haut, et qui soulève des niasses de matière eml)rasée; l'existence de cette forcené saurait être révoquée en doute, quelles que soient d'ailleurs sa nature et son origine, qu'elle soit due à la légèreté spécifique des matières qui composent les protubérances ou bien à une force imj)ulsi\e provenant de l'intérieur même du Soleil. Nous ^errons bientôt des protubérances gigantesques pour U^squelles l'intervention d'une force semblable est absolument nécessaire; nous nous contenterons de citer ici, comme exemple, celle que nous avons observée le 12 juillet 1872 au centre d'une tache parvenue au bord du disque. Au milieu d'une masse de flammes très-étendues , on vovait un filet très-mince s'élever à une hauteur de plus de 80 secondes , sans éprouver aucune agitation, absolument comme la fumée d'une chandelle qu'on vient d'éteindre dans un air tranquille; arrivé à cette hauteur, il se ramifiait de manière à former un panache très-délié [PL G, Jig. i). Quelque temps après, le panache commença à se condenser de manière à former un brouillard nébuleux [PL G , Jig. 2 : il finit par s'évanouir en filets très-fins. Il est impossible d'expliquer ce phénomène sans recourir à une force ascensionnelle trèsintense. Ce filet était évidemment lancé de bas en haut, soit par une force de poussée analogue à celle qu'un liquide pesant exerce sur un corps moins dense que lui , soit par une impulsion venant de l'intérieur de la masse solaire. On serait presque tenté de supj^oser qu'il existe des cratères d'éruption analogues à ceux de nos volcans, s'il était possible d'admettre quelque chose de solide dans un corps comme le Soleil.

Mais, sans aller jusque-là, nous devons nécessairement croire qu'il existe une force éruptive. Une longue expérience nous a montré que les protubérances se divisent nettement en deux catégories : les unes sont calmes et paisibles, leurs

formes persistent pendant longtemps; sans être absolument fixes, elles se transforment assez lentement pour qu'on ne puisse constater ces variations qu'après ini temps considérable; elles sont fail)lemcnt lumineuses.

Les autres, au contraire, possèdent une vive lumière; elles changent très-rapidement de forme; leur activité trèsviolente présente des intermittences très-prononcées. Le spectroscope nous a appris que ces deux classes de protubérances présentent des caractères essentiellement différents : les premières ne contienn(^nt que de Tliydrogène et la substance à laquelle appartient la raie D3 ; on trouve dans les autres une quantité de vapeurs métalliques très- diverses , particulièrement celles du sodium, du magnésium, du calcium, du fer, etc. Ce sont ces phénomènes que nous allons étudier maintenant avec un soin tout particulier et en entrant dans les détails que demande l'importance du sujet.

§ n. — Des éruplions solaires.

Les éruptions se distinguent des protubérances proprement dites par les caractères suivants :

1" Une lumière extrêmement brillante: aussi arrive-t-il quelquefois que la chromosphère, même en des points qui ne sont pas plus élevés que les autres, se distingue par son vif éclat : elle est alors garnie de pointes droites et roides. Cette vivacité , tout en laissant à la raie C le même indice de réfraction, modifie la couleur des rayons correspondants de manière à lui donner un ton particulier et caractéristique.

2° Dans les éruptions, les mouvements et les changements de forme sont extrêmement rapides; les jets de gaz présentent

la forme de filets minces et nettement tranchés , tandis que dans les autres phénomènes ils présentent un aspect diffus et estompé.

j^ La matière est lancée avec une vitesse très-considérahle ; il en résulte des paraboles et des spirales de formes très-élé- «antes qu'on ne retrouve pas dans les cas ordinaires.

4** La durée peu considérable et les intermittences qui caractérisent les éruptions contrastent avec la })ersistance des protubérances proprement dites. Ce sont ces intermittences qui rendent si difficile l'étude des phénomènes éruptifs; elles empêchent souvent de saisir les moments les plus importants et de comprendre les relations qui existent entre les différentes phases qui se succèdent.

5^ Les matières éruptives contiennent toujours, outre l'hydrogène et l'hélium, un grand nombre d'autres vapeurs métalliques : la présence ou l'absence de ces vapeurs métalliques fournit donc, à elle seule, un caractère spécifique nettement tranché, qui permet de diviser les phénomènes que nous étudions en deux catégories bien distinctes.

6° Les éruptions de vapeurs métalliques ne se manifestent que dans la région des taches : ce fait est de la plus grande importance, et nous y reviendrons pour l'étudier avec soin. M. Sporer, d'x^nclam, est arrivé aux mêmes conclusions que nous ; il distingue deux catégories de protubérances, les unes tranquilles, les autres flamboyantes ; ces dernières sont précisément celles qui donnent les spectres des vapeurs métalliques.

Comme il nous est impossible d'établir des lois générales relativement à ces phénomènes, nous suivrons une marche différente ; nous présenterons au lecteur l'histoire de quelquesunes des éruptions les plus considérables : on pourra se former ainsi une idée générale des caractères communs à tous

les faits, en faisant abstraction des (irconstanccs infiniment variées i[\w présente chacun d'eux.

L'éruption se manifeste, en général, sur les j)oinls ou l<i cliroinosplière brille d'iui j)his vif éclat, où elle est recouverte dr pointes droites et roides. ]^es Jig. !], 5, 6 \Pl.E) représentent les différentes phases d'une même éruption observée le i" juillet i8-i. On voit au p(>int c (y?or. /jj l'aspect que j)résentait (ra])ord la chromosphere ; d'un amas très-vif s'élançait inie belle na[)pe de jets courts et pleins qui ne tarda pas à s'évanouir; elle était si brillante qu'on pouvait la distinguer à travers les nuages légers cjui passaient devant le Soleil. A 3'' 38"', on vit jaillir une nappe très-belle de filets brillants {fig-^)'-, ils disparurent à leur tour, et tout nous paraissait terminé lorsque nous vîmes apparaître les ravons divergents représentés dans \djig. 5. Ces rayons étaient parfaitement droits, très-nettement tranchés; l'un d'eux s'allongeait avec une vitesse de ic)o kilomètres par seconde, et il atteignit une longueur de i'23", presque six fois le diamètre de la Terre, hesjig. i et 3 [Pi. C) représentent deux autres phases de ce phénomène curieux. Après une série d'alternatives semblables, les jets lumineux changèrent complètement d'aspect ; ils se transformèrent de manière à donner naissance à un nuage diffus sur les bords , et tout fut fini pour ce jour-là. Nous avons fait cette observation avec beaucoup de plaisir; M. Tacchini avait jadis été témoin de faits semblables, mais ils paraissaient tellement extraordinaires que nous sonnnes heureux de venir appuyer son témoignage par le nôtre.

Les éruptions violentes ne se terminent pas toujours aussi brusquement : elles présentent souvent des formes plus complexes. Une des plus communes est représentée dans la Jig. 2 {PL B). C'est une masse semblable à un grand nuage qui

scnihlo s(Mitoiiu par des roloimos de fou, ou, si Fou aime inioux cotlo comparaison, un nuage qui laisse tomber une jiKiie embrasée. Ces masses sont souvent très-vastes, et la figure ne représente que la moitié tle celle que nous avons c)l)servee; 1 aulic moitié s'était dissoute avant que nous eussions pu la dessiner. Les filets qu'on voit à droite sont les restes de cette seconde pliase de l'éruption. Une observation attentive nous permit de reconnaître claircMuent la structure et le mode tle formation de ce nuage brillant. Les filets rouges, partis de la cbromosplière sous l'influence d'une forte impulsion, demeuraient parfaitement distincts tant que leur vitesse était considérable; arrivés à une certaine hauteur, ils perdaient cette vitesse, s'enroulaient les uns autour des autiTs, et formaient ainsi des masses arrondies présentant r apparence d'un vaste cumulus. Au-dessus s'amoncelaient des nuages plus faibles et à peine visibles.

hn Jig. I (Pi. B) contient des jets incandescents qui s'épanouissent et se diffusent, de manière à former trois étages superposés : la couche supérieure ressemble à une fumée qui se dissout. L'aspect des nuages supérieurs est parfaitement rendu dans Va Jig. i [Pi. C) qui rej)résente une éruption observée le i3 avril i8yo. On v voit clairement deux centres d'action : le principal lance une colonne oblique dont la forme semble bien être la projection d'une courbe hélicoïdale ; une partie de la masse semble retomber, tandis que l'autre continue son mouvement ascensionnel; il en résulte une masse nébuleuse difficile à décrire : sa hauteur totale est de4'3o", c'est-à-dire iSqoSo kilomètres. Le second jet était moins élevé , mais tout aussi brillant. Cette éruption dura une heure et demie; pendant ce temps les formes changèrent à plusieurs reprises avec beaucoup de rapidité, et enfin tout disparut.

- Gl -

Le '• juillet 1872, nous axons \u un autro oxcinpic de ces nuagjes épais autour desquels s(^ groupent les filets lumineux qui produisent l'éruption. A 2''.m)"', il n'existait rien à la place où l'éruption devait avoir lieu, si ee n'est un sinipU jet très-vif, dirigé obliquement : une heure après, tout était changé. Pendant que nous étions occupé à dessiner le hord .solaire, une masse énorme avait été lancée à une hauteur de 65 secondes; la //^. /| PL G) la représente telle que nous l'avons observée à !V'5o"'. A 4''i5"', le nuage avait atteint luie liauteur plus considérable, les filets lumineux s'étaient dilatés; ils étaient groupés comme l'indique \i\. fig. 5 {PI. G). A /!i''3o'", le spectacle était magnifique : la gerbe lumineuse ressemblait à un chapiteau corinthien composé d'un gracieux feuillage retombant avec élégance [Pi. G, fi g. 6). A 5^ 10™, le massif était plus épais et incliné dans un sens opposé au précédent [PL G, fig. 7). A 5''35'", les jets lumineux étaient faibles et rares, mais toujours élégamment recourbés [PL G, fig. 8). A G'' Jo"% il ne restait plus que des panaches en partie isolés et suspendus dans l'atmosphère PL D, fig. 9). A coté de ces masses lumineuses si mobiles, on observait un éventail composé d'iiydrogène qui était complètement immobile. Cette éruption a été observée en même temps par M. SpiJrer. Si ces masses étaient soulevées par aspiration, et non par une impulsion venant de l'intérieur, comment expliquerait-on cette chute qui se produit au sommet des jets? Mais poursuivons la description des phénomènes que nous avons observés.

La forme des jets lumineux est souvent d'une beauté et d'une élégance qui dépassent toute imagination : ce sont de véritables bouquets de feu d'artifice, des fontaines de feu qui retombent avec grâce en décrivant des courbes paraboliques ou qui s'enroulent sur elles-mêmes en sui\ant des hélices très-

ôlancées. O qui ctonno le plus, ce ne sont pas les jets |)aral)oliqu(^s, niMÏs bien ces formes hélicoïdales; il semble qu'on \o'\v rebondir la matière lumineuse qui tendait à retondxT : trlle est l'éruption du i3 juillet 187^2 (Pl.G,Jîg. 10), où l'on voyait les filets se replier nettement sur eux-mêmes. Cette espèce de spirale a été également observée en Amérique par i\î. Young. Les filets lumineux tournent généralement leur conca^ ité vers le bord du disque solaire ; mais le contraire se présente quelquefois : on en voit un exemple dans la /ig. 1 i (PL G) : c'est une éruption observée le 1 1 juillet 1872 à 4'' 45*": àC)''2o'", elle avait complètement changé de forme [PI. G, Jîfj. 12 . C'est au milieu de cet immense incendie que se souleva rapidement la colonne de gaz représentée dans la même Pi. G [fg- i , 2, 3).

Nous sommes obligé de nous borner, mais c'est à regret, car nous pourrions utilement publier les nombreux dessins que nous aVons exécutés de ces phénomènes si extraordinaires et si intéressants. Nous citerons encore quelques exemples qui sont trop remarquables pour que nous les passions sous silence : le 22 octobre 1872, nous avons observé une éruption dans laquelle les jets lumineux avaient la forme d'une spirale à axe horizontal, bien caractérisée et faisant plusieurs tours ; \e?>fig. 171. 172 et i 73 en représentent les phases successives.

Les mouvements sont imm(>nses et tellement rapides, qu'on n'a pas toujours le temps de faire les dessins. Pour se faire une idée de la vitesse que doit posséder la matière dans ces éruptions, il faut se rappeler qu'un arc de i seconde sousteiid une corde de 715 kilomètres; or on voit souvent, en quelques instants, des transformations s'opérer sur une étendue de deux ou trois minutes, c'est-à-dire de r 00 000 kilomètres environ. Nous voyons un exemple de ces mouvements

rapides clans réruptioii du H) octobre iS-ji, (jiii a parroiirii

li;;. 171.

toutes les phases en un temps très-court. Nous l'avons ob-

Fî(r. 175.

servée et dessinée en présence de M. O. Struve, le célèbre

Fi(j. 173.

directeur de l'Observatoire de Pulkova [PL If, Jig. i, 3, 5, 7' 9' i')-

- tu —

].v i(') (ictobrc 1871, à ()'' 10'", la partie occidentale du St)UMl no présentait rien de reniar(pial)le ; à ()''3()"', il se nianitesla une flamme conique très-vive située à l'ouest, à 85 degrés du pôle; près de là, à une distance de 5 degrés environ, il \ aNait un euinulus large et diffus; à (y'3G'", la flamme axait double en liauteur et en largeur : elle semblait avoir absorbé le eunudus dont nous venons de parler.

A ()''39"', la base continue à se dilater; la liauteur reste la même, l\o secondes environ ( PL Ii,/ig. i).

A 9'' 43'", tout est cliangé : la flamme a ])ris la forme d'un éventail forme de fîlels très-vifs, terminés à leur soinmel par des langues de feu; hauteur : 64 secondes [PL H, fig. 3).

A 9''49'"5 il s'est produit une dilatation très-considérable en largeur et en hauteur [PL H,fig. 5) : c'est une véritable gerbe de feu d'artifice. On voit à gauche une masse énorme de rayons paraboliques retombant sur le Soleil. Quelques masses brillantes sont suspendues et complètement isolées dans l'atmosphère; elles ressemblent à des fusées qui viennent d'éclater : hauteur totale, 240 secondes; largeur, 236; vitesse d'ascension, 35o kilomètres par seconde. La base, examinée au spectroscope, présente un très-grand nombre de raies renversées : fer, sodium, magnésium, etc.

A 9'' 50'", les masses contiiuieiit à s'élever, mais la lumière devient plus rare [PLU. fig. 7). On distingue trois jets principaux. Plusieurs langues de feu, formées par des fdets interrompus, restent isolées dans les régions supérieures. La plus grande hauteur du jet vertical est de 17G secondes, dix fois environ le diamètre de la Terre.

A lo'' 5'", l'éclat a beaucoup diminué; on voit dans l'atmosphère un grand nombre de masses lumineuses isolées et séparées par des espaces obscurs [PL IJ,Jig. 9).

A I o'' 1 2'" , tout est fini ; il ne reste que deux petites