LES RE

duiis par l'existence d'un champ magnétique intense dans les taches solaires. T1 avait d’ailleurs supposé 4 priori l'existence de ce champ, en remarquant que l'intensité de f’ionisation dans la matière solaire incandescente

doit être telle que les tourbillons qui constituent les .

Sans champ

& Observation $ parallèleauchamp Observation perpendiculaire ae champ

taches sont de véritables courants électriques circulaires, produisant un champ magnétique dirigé suivant l’axe du tourbillon.

On sait que, lorsqu'une source de lumière est placée au laboratoire dans un champ magnétique, et lorsqu'on observe une raie simple du spectre de cette source, on constate que cette raie est décomposée en un doublet ou un triplet (fig. 24). Lorsqu'on observe dans la direction même du champ (fig. 24, b), la raie apparaît comme un doublet disposé symétriquement pat rapport à sa position initiale, les deux compo- Santes transportant des vibrations polarisées circulairement en sens inverses. Lorsqu'on observe dans une direction perpendiculaire à celle du champ, on obtient un triplet (fig. 24, c), dont la raie centrale occupe la même position que la raie initiale et dont les raies latérales occupent les mêmes positions que les composantes du doublet de l'observation longitudinale ; les trois composantes du triplet sont polarisées rectilignement, les vibrations étant perpendiculaires au champ pour les composantes latérales, et parallèles au champ pour la composante centrale.

LES TACHES DU SOLEIL

Enfin, lorsque la direction d'observation fait un angle 0 quelconque avec la direction du champ, l'effet observé résulte de la composition des deux précédents : on obtient le triplet normal, mais les composantes extrêmes transportent des vibrations elliptiques de sens inverses.

:* Lorsqu'une tache se trouve au centre du disque solaire, l'observation a lieu dans la direction de l'axe vertical de la tache, donc dans la direction même du champ magnétique : on doit obtenir le doublet de l'observation longitudinale, et le phénomène de Zeeman explique bien les dédoublements observés dans le spectre des taches. Les deux composantes doivent être polarisées circulairement : Hale a montré qu’il en était bien ainsi en les éteignant par un ana- . iyseur circulaire placé devant la fente du spectro- - graphe. Un tel analyseur est constitué par une lame de mica quart d’onde, suivie d’un nicol orienté à 45° de ses lignes neutres ; il ne laisse passer qu’une des deux composantes des doublets, et l’on passe de l’une à l’autre en tournant le quart d’onde de 900. La figure 2 de la planche IV reproduit une portion d’un cliché obtenu au Mont-Wilson avec la tour de 50 mètres et le spectrographe de 23 mètres : la grandeur de l’image solaire formée sur la fente permet de dis- tinguer aisément les spectres des différentes parties de la tache. On a placé sur la fente, juxtaposées l’une à l’autre, une série de lames quart d'onde, dont chacune est tournée de 90° par rapport à la précédente ; ce sont les séparations entre ces lames qui apparaissent sur le cliché comme des traits noirs horizontaux. On voit très nettement sur la figure, lorsqu'on passe d’une lame à la suivante, le déplacement de la raie PE qui correspond au passage d’une composante à l’autre Dee du doublet de Zeeman que fournissent les raies sen- k sibles au champ magnétique. La dispersion est suf-

EU A s TN se

fisante pour que l’on puisse déjà séparer ces composantes pour un champ de 1.000 gauss.

l'intervalle des composantes du doublet de Zeeman est proportionnel au champ magnétique qui le produit, et le coefficient de proportionnalité est bien connu par les mesures faites au laboratoire. La mesure des: intervalles des doublets obtenus dans le spectre des taches permet donc de calculer l'intensité du champ magnétique qui les produit : on trouve des valeurs qui sont de l’ordre de 2.000 à 4.500 gauss, correspondant à des séparations de l’ordre de 1 à 2 dixièmes d’angstrôm. Les mesures faites avec différentes raies du fer donnent bien la même valeur du champ, même lorsqu'on emploie des raies de multiplets, qui donnent un type d'effet Zeeman différent du triplet normal : c'est là une preuve de plus que les dédoublements : observés sont bien dus à l’action d’un champ magnétique. Les mesures les plus précises ont d’ailleurs montré que le dédoublement est moins grand pour les raies les plus intenses, ce qui montre que l'intensité du champ magnétique décroît à mesure qu’on s'élève au-dessus de la tache ; il n’y a presque plus d'effet Zeeman Visible pour les raies qui se produisent à des niveaux élevés, comme les raies s D du sodium ou les raies b du magnésium.

Les études de Hale, faites surtout avec la raie 6173 du fer qui donne un triplet normal, ont été étendues aux taches voisines du bord solaire. La direction d'observation n’est plus alors parallèle au champ magnétique, et l’on obtient en général un triplet dont les composantes latérales sont polarisées elliptiquement : l’analyseur circulaire n’éteint plus complètement aucune de ces deux composantes, mais il les transmet avec des intensités différentes, et l'évaluation du rapport de leurs intensités permet de calculer l'angle 0 de la direction d'observation

avec la direction du champ. On trouve ainsi que /e.

Vs

Te, ce

lignes de force au-dessus de la tache ont l'aspect lignes de force qui partent du pôle d'un aimant, c« qui part du centre de la tache étant normale surface solaire (/ig. 25) : il existe dans la pénombre, du côté du centre du disque, une position 2 de 1 F1 fente pour laquelle il y a extinction de l’une des compo- santes, et pour laquelle la ligne de force est parallèle | à la direction d'observation ; il existe | dans la pénombre du côté opposé une position 4 pour laquelle les deux composantes sont également transmises par .

l'analyseur circulaire, ce qui indique qu’elles sont polarisées rectilignement et que la ligne de force est perpendiculaire à la direction d'observation.

La polarité des taches. — T/analyse par un analyseur circulaire du doublet fourni par une tache lorsque les lignes de force sont parallèles à la direction d'observation permet de reconnaître

.le sens des vibrations circulaires qui correspondent à chaque composante, et d’en déduire la polarité de la tache, c’est-à le signe (N ou S) du pôle d’aimant qui produirai les lignes de force dont la figure 25 donne l'aspect général. Les déterminations de la polarité des taches, faites systématiquement au Mont-Wilson depuis 1015, ont déjà fourni des résultats importants. 1.

Nous avons dit à la page 146, à propos de leurs mouvements propres, que les taches sont généralement … ‘associées par groupes de deux, la ligne qui joint 1 deux taches d’un même groupe étant à peu près

parallèle à l'équateur solaire : les deux taches d’un

groupe sont toujours de polarités opposées ei doivent

Fc. 25.

ar nséquent être formées par des tourbillons . sens 0 erses.

Le être par un groupe de petites hes de même polarité, ou être une grosse re

te n'en reste pas moins bien marqué avec iches unipolaires, constituées par une tache unique un groupe de taches de même polarité, ou avec | taches mullipolaires, qui sont des groupes dans e F3 les polarités sont réparties de façon trop irrégulière pour qu’on puisse y distinguer deux taches | principales. ur 2174 taches observées au Mont-Wilson de 15 à 1024, il n'y a que I % de taches multipolaires : 38 % de taches unipolaires, contre 61 % de taches polaires. Encore peut-on penser que beaucoup de hes unipolaires représentent la tache Ouest d’un oupe bipolaire dont la tache Est, toujours plus

intermittences, ou encore les spectrohéliogrammes montrent que les facules s ’étendent très dissymé-

pectre de l'endroit où devrait se frouver la tache Est montre un phénomène de Zeeman très net, iquant que si les tourbillons n’ont pas été 6 ez importants jour produire la tache, ils n’en ont

mme taches bipolaires les groupes ainsi formés par

l'on peut dire que les taches bipolair es représentent ype normal des taches solaires. C’est à leur étude que s nous bornerons dans la suite, et nous représende de polarité d'un groupe re celle de la tache

te, n'est pas visible : cette dernière tache apparaît

: rs unipolaire visible et une tache invisible : 2

LES TACHES DU SOLEIL

Ouest, qui est presque toujours la plus importante du groupe.

La statistique des taches observées de 1908 à 1925, période qui comprend les deux minima de 1013 et de 1923, montre que les taches d’un même hémisphère