1858, 26 de Abril

1858, 26 de Abril
Compte Rendu des Séances de L'Académie des Sciences
Janvier-Juin
T. XLVI
Nº. 17
Pag. 793, 794, 795, 796

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ASTRONOMIE. - Dessin d'une tache solaire; images photographiques de la lune et de Saturne; Lettre du P. Secchi à M. Élie de Beaumont.

« Rome, ce 6 avril 1858.

« Les dernières communications de M. Chacornac ayant complétement confirmé ce que j'ai énoncé il y a déjà longtemps sur la structure des taches solaires, en ce qui regarde leur aspect filandreux et à manière de courants, je crois à propos d'envoyer à l'Académie le dessin de la tache visible le 14 mars et plusieurs jours après à l'œil nu, ici à Rome. Ce dessin a été fait le 14 sur très-large échelle pour y pouvoir faire entrer tous les détails qui sont assez nombreux; plusieurs autres dessins plus petits ont été faits les jours suivants pour suivre les variations de la tache et seront publiés ailleurs. Je dois avertir que le dessin n'a pas été fait par moi, car je craignais que quelque opinion préconque pût influer sur le jugement de l'oeil: l'auteur est un de mes élèves, artiste habile; je me suis contenté de vérifier son dessin, et je l'ai trouvé si exact, que je n'hésite pas à le présenter comme parfait.
« Il suffit de jeter les yeux sur ce dessin pour l'aspect filandreux de la partie principale de la tache, dont les parties semblent décrire des courbes spirales. Mais une chose assez remarquable est une,portion du noyau principal qui était couverte d'un voile rougeâtre, beaucoup moins lumineux que la pénombre: le fait n'était pas nouveau pour moi, mais je ne l'avais jamais si bien constaté. Ce nuage léger, qu'on me permette l'expression, était déjà disparu le jour suivant et remplacé par une languette de la matière dela photosphère ordinaire: chose que j'ai déjà remarquée autrefois. Les noyaux plus petits ne présentaient rien d'extraordinaire, excepté l'un d'eux qui paraissait tacheté de brun et de noir, comme on le voit dans le dessin. La conclusion immédiate de ces observations est qu'il ne suffit plus d'admettre dans le soleil une atmosphère dépourvue de lumière et la photosphère, mais qu'il existe encore une qualité de matière sensiblement lumineuse et qui, se projetant sur les noyaux, produit l'effet des nuages, et peut-être est la veritable source des protubérances rouges observées dans les éclipses totales. A cette espèce de voile est dû sans doute l'aspect sombre des bas-fonds des taches, d'où il arrive que les pénombres paraissaient plus obscures que le reste de la photosphère. En effet, si les taches sont des ouvertures dans l'enveloppe lumineuse et que la pénomhre soit formée par les courants de cette matière même qui tend a se niveler, en se traînant probablement sur la surface même de l'astre, leur niveau doit être plus bas que les parties plus élevées de la photosphère ordinaire, et pour cela leur lumière doit être plus absorbée par la couche supérieure d'atmosphère.
« J'ai voulu essayer de déterminer la profondeur de quelqu'une des taches et sonder, pour ainsi dire, l'épaisseur de l'enveloppe de la photosphère lumineuse, et j'ai été surpris de la trouver bien moindre qu'on ne le soupçonnerait. Pour comprendre comment cela peut se faire, supposons une tache formée par une cavité circulaire. Les bords inclinés formeront la pénombre et l'ouverture sera le noyau: quand cette tache se présente au centre du disque, la pénombre est circulaire, mais en s'approchant du bord elle devient ovale, et (comme il est bien connu) la pénombre disparait du côté du centre avant de disparaître du côté du bord. Si on peut observer la tache dans le moment où sa pénombre disparaît du côté du centre, on aura directement l'angle d'inclinaison de son intérieur ou (comme on dit) de son talus: car cet angle est égal a la distance héliocentrique du point de la tache au point le plus voisin du bord du disque qui forme alors la limite de la projection optique du globe solaire par rapport à l'observateur. Or, en connaissant le diamètre du soleil et en mesurant la distance de la tache au bord, il est facile d'en déduire cet angle. La largeur de la pénombre ou du talus s'obtiendra facilement en mesurant la projection de la pénombre même dans la direction de son plus long diamètre, et de cette largeur et de l'inclinaison du talus on conclut aisément la profondeur. Cela est exact lorsque la tache est circulaire; si elle était irrégulière on serait exposé à des illusions. Cependant l'observation montre que les taches de médiocres dimensions se conservent assez longtemps avec une régularité suffisante. Ayant donc au commencement de mars remarqué un groupe de ces taches presque circulaires qui s'approchaient du bord du disque, je me mis à les surveiller, et le 8 du même mois, la première des deux parut sensiblement sans pénombre du côté intérieur pendant que celle-ci était très-visible du côté extérieur, et assez allongée au-dessus et au-dessous du noyau. J'en pris les mesures, et voici les données du calcul déduites de l'observation :


8 mars Ind. Rom …………………..............................12h 53m
Distance du centre de la tache au bord du soleil …….33",01
Largeur de la pénombre en direction transversale …...112",025
Largeur de la pénombre du côté extérieur …………...1",35
Du côté intérieur sensiblement ………………………0


» De ces données on déduit pour l'inclinaison des bords 14 degrés environ, et la profondeur =0,37 en prenant pour unité le rayon équatorial du globe terrestre: c'est-à-dire que l'épaisseur de la couche lumineuse du soleil serait un peu plus qu'un tiers du rayon de la terre. Ce résultat doit être confirmé par de nouvelles mesures, et sans doute on ne trouvera pas partout la même profondeur; mais en observant que le phénomène en question de la disparition de la pénombre ne se vérifie que très-près des bords, on est porté a croire que la valeur trouvée ne s'éloigne pas beaucoup de la vérité, et probablement on n'arrivera pas à trouver une profondeur supérieure au rayon terrestre. Avec une enveloppe en proportion si mince ( du rayon solaire tout au plus) on ne serait pas surpris de le voir si fréquemment déchiré.
« Avec le dessin de la tache solaire, je vous envoie une photographie de la lune de 20 centimètres de diamètre, qui est prise au septième jour d'âge et qui surpasse en précision celles que j'ai obtenues jusqu'ici. J'aurais envoyé plusieurs autres phases dont j'ai les négatives télescopiques, mais le mauvais temps a empêché d'en tirer les positives, l'appareil destiné à cela ne pouvant fonctionner avec précision qu'avec la lumière directe du soleil, et la saison actuellement est si incertaine, qu'il ne vaut pas la peine d'essayer. J'ai réussi a obtenir une excellente photographie de Saturne, qui dans les dimensions de 1 millimètre au plus montre non-seulement les espaces noirs entre la planète et l'anneau, mais encore l'ombre de la planète sur l'anneau. On peut le grossir jusqu'à 1 pouce ou 2 de diamètre avec une précision suffisante. On voit deux choses très-intéressantes en cette photographie: 1º. la planète est plus sombre que l'anneau; 2º. la lumière de la planète est en proportion plus forte que celle de la lune, car la lune pleine s'obtient justement en 20 secondes et Saturne est venu solarisé en 8 minutes: le rapport de ces temps n'est que 1:24, pendant que selon les lois des distances il devrait être plus grand et au moins 1:80. Ce résultat prouve que Saturne (comme je l'ai déjà dit de Jupiter) est environné d'une atmosphère réfléchissante et que la lune est tout à fait noire, à peu près comme nos montagnes vis-à-vis des nuages. Je vous envoie encore deux petites photographies de grandeur de l'image télescopique, mais très-inégales et qui font voir combien on pourra tirer profit de la photographie pour les diamètres de la lune et du soleil. Ce qui est encore très-remarquabJe dans la pleine lune est le fond noir des parties lisses, et le grand éclat des parties raboteuses: doit-on croire celles-ci couvertes de glace ou de neige? Pour les bas-fonds on ne saurait admettre cette atmosphère si épaisse qui a été soupçonnée dernièrement par un illustre astronome: car après ce que je vois en Jupiter et Saturne et sur la terre même, il paraît que les atmosphères sont plus réfléchissantes que les continents solides. Toutes ces photographies, je les dois à l'obligeance de M. Barelli, qui s'en est occupé avec une activité extraordinaire et une attention infatigable, seulement par amour de la science. »