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La Physique Solaire au Cours du Temps


 

L'étude du Soleil (physique solaire) et plus généralement des étoiles (physique stellaire) fait appel à de nombreuses branches de la physique.

La compréhension du Soleil a évolué au cours des siècles en même temps que de nouvelles lois de physique ont été découvertes.

L'apparition successive de nouvelles techniques et de nouveaux moyens d'observation ont permis de découvrir de nouveaux phénomènes sur le Soleil.

 

Quelques dates :

 

1611 : Fabricius met en évidence des taches sombres à la surface du Soleil (taches solaires).


Galileo Galilei dit Galilée (1564-1642).
Copie du deuxième portrait de Galilée par Sustermans, peinture, 1640, Palazzo Pitti, Florence

1613 : Galilée met aussi en évidence les taches solaires grâce aux observations effectuées avec sa lunette.


En 1610, Galilée invente la lunette astronomique qui portera son nom,
instrument permettant d'observer les astres à fort grossissement.
Illustration de Christian Jégou d'après " Galilée, le messager des étoiles ",
aux éditions Découvertes Gallimard

Jean-Dominique Cassini (1625-1712)
© Observatoire de Paris

1671 : Première estimation précise de la distance Terre-Soleil par Jean Richer et Jean-Dominique Cassini.

Leur mesure : 140 000 000 km
La valeur actuelle : 149 597 870 km = 1 UA (Unité Astronomique)


Sir Isaac Newton (1642-1727)

1672 : Isaac Newton décompose la lumière solaire au travers d'un prisme et obtient pour la première fois le spectre solaire.


Newton observe le spectre solaire au moyen d'un prisme

1687 : Parution des Principia de Newton.

La troisième loi de Kepler généralisée par Newton établissant l'attraction réciproque qu'exercent deux corps (ou masses) l'un sur l'autre (" gravitation "), permet de calculer la masse du Soleil à partir des observations des orbites des planètes.

Masse du Soleil : 1,99×1030 kg


Joseph von Fraunhofer (1787-1826)

1817 : Joseph von Fraunhofer observe des raies d'absorption dans le spectre du Soleil.

L'observation de ces raies qui sont typiques des éléments chimiques permet ensuite à l'astronome, devenu " astrophysicien " de jouer les détectives et de déduire de ses observations la composition chimique du Soleil.


von Fraunhofer observe des raies d'absorption dans le spectre solaire

Jules Janssen (1824-1907)
© Observatoire de Paris

1868 : Jules Janssen confirme la découverte par Sir Joseph Norman Lockyer de l'hélium dans le spectre des protubérances solaires. Il fonde en 1875 l'Observatoire de Meudon et entreprend une collection photographique de la surface du Soleil.


Henri Deslandres (1853-1948)
© Observatoire de Paris

1891 : Henri Deslandres invente, indépendamment de George Ellery Hale, le spectrohéliographe. Il dirige l'Observatoire de Meudon de 1907 à 1929.


Sir Arthur Stanley Eddington (1882-1944)

1920 : Arthur Stanley Eddington suggère que l'énergie des étoiles est d'origine nucléaire (Einstein a découvert la relation entre la masse et l'énergie en 1905).


Bernard Lyot (1897-1952)
© Observatoire de Paris

1930 : Bernard Lyot invente et construit le coronographe qui permet de réaliser des " éclipses artificielles " du Soleil et d'observer ainsi son atmosphère.

1933 : Bernard Lyot invente et construit le filtre polarisant permettant d'isoler des raies dans le spectre de la basse atmosphère du Soleil et d'en étudier ainsi la structure.


Karl Guthe Jansky
(1905-1950)

1931 : Les premières ondes radio sont détectées par hasard par l'ingénieur Karl Jansky.

 

A partir de 1945 : Débuts de la radioastronomie – le Soleil est une source importante d'ondes radio –.

 

A partir de 1950 : Vols ballons et mise en orbite des satellites et accès à tout le spectre électromagnétique – le Soleil rayonne aussi des rayons ultraviolets, X et  –.

 

L'œuvre de Bernard Lyot (1897-1952)


B. Lyot académicien
© Observatoire de Paris — Roger Servajean

B. Lyot académicien
© Observatoire de Paris — Roger Servajean

Bernard Lyot (1897-1952)
© Observatoire de Paris — Roger Servajean

B. Lyot & L. D'Azambuja à Louxor
(mission d'éclipse février 1952)
© Observatoire de Paris — Audouin Dollfus

Le filtre polarisant au complet
avec son thermostat

Coronographe de B. Lyot à l'Observatoire du Pic du Midi en 1935
© Observatoire de Paris — Patrimoine Scientifique de l'Observatoire de Meudon

Le bloc optique du filtre polarisant
construit par la Société O.P.L.

Les lames de quartz du filtre polarisant

Schéma de principe du coronographe de la main de B. Lyot
© Observatoire de Paris — Patrimoine Scientifique de l'Observatoire de Meudon
Filtre polarisant invention de B. Lyot permettant d'isoler des raies dans le spectre de la chromosphère solaire
© Observatoire de Paris — Patrimoine Scientifique de l'Observatoire de Meudon

 

 

Les Lois de la Physique Appliquées en Physique Solaire

 

La Lumière en Astronomie

Dernière mise à jour le 14 janvier 2000.