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On admet pourtant en général aujourd’hui que le rayonnement corpusculaire du Soleil contient à la
fois des électrons à grande vitesse et des atomes,
neutres ou ionisés, chassés par la pression de radiation sélective ; mais ce sont surtout les premiers qui produisent les variations intenses de l’ionisation de la haute atmosphère manifestées par les orages magnétiques et les aurores polaires. On remarquera qu'à une vitesse de 120.000 kilomètres par seconde correspond une durée de propagation du Soleil à la Terre qui n’est guère que de 20 minutes : nous verrons tout à l'heure comment on peut tout de même expliquer le retard des phénomènes terrestres sur les éruptions solaires, par l’action du champ magnétique général
du Soleil.
Le champ magnétique général du Soleil. — L'aspect
des filaments polaires des couronnes de minima, qui
dessinent la forme des lignes de force d’un aimant, suggère l’idée que le Soleil doit produire autour de lui un champ magnétique analogue à celui qui existe autour de la Terre. La première évaluation de l'intensité de ce champ a été faite par Deslandres en 1911, en supposant que les filets hélicoïdaux observés dans certaines protubérances (page 174) ne sont autres que les trajectoires des ions positifs, tels que les ions Ca+, qui forment ces protubérances, enroulées en hélice par l’action du champ magnétique solaire. Le spectro-enregistreur des vitesses donne la valeur de la vitesse v des ions, et le spectrohéliographe donne la valeur ? du rayon ; le rapport e/m qui caractérise les ions Ca+ est d’ailleurs connu : il est donc possible de calculer le champ H par la formule du paragraphe précédent ; Deslandres a ainsi obtenu des valeurs
LAS F: LE 4 RSre À
ACTIONS ÉLECTRIQUES ET MA GNÉTIQUES DU SOLEIL
qui sont toujours de l’ordre de 107 gauss. Nous verrons dans le prochain paragraphe que cette éva-. luation a été confirmée par Stürmer par une méthode tout à fait différente.
L'étude du champ magnétique solaire a également été faite par Hale et ses collaborateurs de l’observatoire du Mont Wilson en recherchant l'effet Zeeman qu'il produit sur les raies de Fraunhofer. Le principe des mesures est le même que celui que nous avons indiqué à la page 157 à propos du champ magnétique) des taches solaires : il a seulement fallu employer des appareils plus sensibles pour pointer la position des raies, car le champ est beaucoup plus faible et les déplacements des raies par rotation de 90° du quart d'onde sont seulement de l'ordre du millième d’angstrôm. Les mesures ont pourtant pu être menées à bonne fin : elles ont montré l'existence d’un champ dont la distribution à la surface du Soleil est analogue à la distribution du champ magnétique terrestre à ja surface de la Terre; l’axe magnétique du Soleil. est voisin de son axe de rotation, et le sens du champ est le même que celui du champ terrestre. Enfin son intensité décroît régulièrement à mesure qu’on s'élève dans l'atmosphère solaire : les valeurs obtenues ; varient depuis 55 gauss pour les raies du ler dont le niveau de production est de 250 kilomètres jusqu'à 4 d ro gauss pour les raies du chrome de niveau 420 kilomètres.
Ces champs n’ont aucun rapport avec les champs très faibles de Deslandres : c’est qu’ils correspondent à des régions entièrement différentes de l'atmosphère “ solaire; les premiers sont observés dans la couche renversante et les seconds dans les protubérances, Cest-à-dire dans la couronne intérieure. Deslandres explique cette différence en admettant que les charges électriques sont réparties dans le Soleil suivant le
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LE SOLEIL | en
schéma de la figure 45, dont le plan est un plan paral-
lèle à l'équateur solaire : la couche supérieure 1, chargée négativement, est formée par la partie la.
plus haute de l'atmosphère, et se prolonge dans toute
la couronne, vraisemblablement constituée par un gaz d'électrons ; la densité électrostatique qui lui correspond est très faible. La couche positive 2, où
. s'accumulent les charges positives dont nous avons
parlé à la page 216, comprend la plus grande partie
de l’atmosphère solaire, tandis que la couche négative 3 - est formée par la photosphère. La rotation du Soleil
fait que toutes ces couches créent les mêmes champs magnétiques que des courants circulaires. En un point tel que A, à la base de la couche renversante, les courants circulaires 2 et 3 produisent des champs de même sens, dont la résultante est le champ très.
intense de Hale; l'intensité du champ diminue,
comme l’a observé Hale, lorsqu'on s'élève dans l'atmosphère solaire, pour devenir très faible en un point B de la couronne intérieure, où les courants 2 et 3 produisent des champs opposés.
Ce sont les mouvements tourbillonnaires de la couche photosphérique 3 qui produisent le champ magnétique intense des taches; d’après Deslandres, les parties troublées du Soleil sont également caractérisées par la production, entre les couches 2 et 3, de
ACTIONS ÉLECTRIQUES ET MAGNÉTIQ UES DU SOLEIL 1 champs électriques exceptionnellement intenses, qui | jancent les électrons vers le haut avec une vitesse considérable. Ce sont les. rayons cathodiques ainsi formés qui produisent lillumination des couches supérieures de l'atmosphère solaire, illumination
qui, comme nous l’avons vu (page 106), reproduit les détails de la surface : ce sont eux aussi qui produisent l'illumination des filaments et des jets coronaux, ce sont eux enfin qui viennent provoquer dans l'atmosphère terrestre l'accroissement d'ionisation que traduisent les aurores polaires et les orages magnétiques.
L'action du champ magnétique solaire sur les rayons ee cathodiques. — Les rayons cathodiques émis par - certaines régions de la surface solaire ne se propagent pas en ligne droite, puisqu'ils sont soumis à l’action du champ magnétique dont nous venons de parler. Ceux qui partent des régions polaires du Soleil se trouvent dans un champ magnétique assez intense pour qu'ils semblent en suivre Îles lignes de force; ceux qui partent des régions équatoriales sont soumis au contraire à un champ plus faible et sont peu déviés. La figure 46 reproduit les trajectoires calculées . par Stôrmer pour les rayons issus des différents points - de la surface solaire : on ne peut qu'être frappé de — J’analogie que présente la figure obtenue avec l'aspect ; n des couronnes de minima. Les calculs de Stürmer ont . été faits en admettant que les électrons ont la vitesse
