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Secchi (Pietro
Angelo).
- Jésuite
et astronome, né à Reggio (Émilie) en 1818 (le 18
juin, le 29 juin ou le 28 juillet, selon les sources auxquelles on a puisé),
mort le 26 février 1878. Il s'est attaché tout particulièrement
à étudier la constitution physique et la structure topographique
du Soleil ,
de la Lune
et des principales planètes .
La spectroscopie stellaire, les étoiles doubles ,
la météorologie et le magnétisme terrestre ont été
également l'objet, de sa part, de nombreuses observations et de
savantes recherches.
Angelo Secchi fut élevé au
collège des jésuites de sa ville natale, et entra dans cet
ordre dès l'âge de quinze ans. Son noviciat terminé,
il fut appelé à Rome où il finit ses études
classiques, s'adonnant surtout à la littérature grecque,
et il fit même pendant un an le cours de grammaire
au Collège Romain. Pendant ce temps, ses aptitudes pour les sciences
s'étaient développées, et il fut chargé quatre
ans de suite (1840-1844) de l'enseignement de la physique
au collège de Lorette. Il n'avait pas encore pourtant trouvé
sa voie, car il revenait alors à Rome et y commençait l'étude
de la théologie ,
quand il fut chassé par la révolution de 1848 qui expulsa
les jésuites et força le pape à se réfugier
à Gaëte.
Le P. Secchi se rendit d'abord en Angleterre,
à Stonyhurst, où son ordre avait depuis longtemps établi
un collège; puis ses supérieurs l'envoyèrent aux États-Unis ,
à Georgetown, près de Washington. Il y trouva un petit observatoire
bien monté et où les R. P. Sestini
et Curley avaient déjà fait quelques
travaux; c'est là que, sous la direction du P. Curley, il commença
à se vouer à l'astronomie. Il avait alors plus de trente
ans, et jusqu'à ce jour son seul travail scientifique avait été
un mémoire sur la mesure de l'intensité des courants électriques.
Il ne fit pas, du reste, un long séjour en Amérique : son
ordre était rentré à Rome avec le pape, et lui-même
fut rappelé en 1850, pour être mis à la tête
du petit observatoire du Collège Romain, illustré déjà
par les travaux de Boscovich et de de
Vico.
Le premier soin du nouveau directeur fut
de reconstruire complètement l'observatoire, dont les instruments
étaient insuffisants et l'emplacement défectueux. Il l'installa
là où il est aujourd'hui, sur l'un des bras de l'église
Saint-Ignace, et le dota d'instruments nouveaux. Mais, sans même
attendre la fin des travaux, il commença immédiatement quelques
observations, parmi lesquelles il faut surtout citer celle de l'éclipse
de Soleil du 20 juillet 1851; ce fut à ce propos, en effet, que
Secchi aborda l'étude du Soleil ,
à laquelle il devait consacrer la plus grande partie de sa carrière.
Ayant pu se procurer un équatorial
de Merz d'un pouvoir optique suffisant, Secchi organisa
son observatoire de manière que l'on y pût faire des recherches
sur la constitution physique des corps célestes, et devint ainsi
le promoteur des observations de cette nature, qui, depuis
W.
Herschel, avaient été négligées. Il entreprit
d'abord des recherches sur les étoiles doubles
déjà observées par Herschel et Struve;
Secchi fit exécuter, à partir de 1852, des mesures d'orbites
de systèmes binaires; il a publié en 1859 les résultats
de ses mesures micrométriques pour 1321 étoiles .
Il revint sur ce sujet en 1866 et 1875. En même temps, il
profitait des qualités de son instrument pour étudier les
nébuleuses
(à une époque où l'on ne sait pas encore distinguer
entre nébuleuses gazeuses ( Le
milieu interstellaire )
et galaxies ),
et il arrivait à résoudre en étoiles
distinctes celles de la Lyre ,
d'Andromède
et de l'Hydre ,
etc.
Notons parmi celles-ci la Grande nébuleuse
d'Orion
(M 42 )que
Secchi a minutieusement étudiée, et à laquelle il
assigne une forme analogue à celle qu'avait indiquée Herschel,
mais un peu différente, en certaines parties de celle qu'on a déterminée
à Cambridge
et à Washington. Ces écarts étaient, du reste, très
faibles et attribués à la différence de puissance
des instruments employés pour ces études. Telle est en tout
cas la conclusion à laquelle arrivait Secchi et un grand nombre
d'astronomes, sur cette question, alors vivement débattue, de la
variabilité des nébuleuses; les différences que l'on
remarquait entre, les dessins donnés par divers observateurs, devaient,
estimait Secchi, tenir à l'observateur lui-même et non à
l'objet observé.
L'année 1859 commença une
ère nouvelle dans les études d'astronomie physique. Kirchhoff
venait de démontrer que les raies
noires observées par Fraunhofer dans
le spectre
solaire, étaient dues à l'absorption
de la lumière par les vapeurs de corps simples dont ou pouvait facilement
déterminer la nature. Il retrouvait ainsi dans le Soleil la preuve
indiscutable de l'existence du fer, du titane, du calcium, du manganèse,
de l'aluminium, du magnésium, du sodium, etc. Cette brillante découverte
amena l'attention sur les études spectroscopiques inaugurées
par Fraunhofer, Lamont et Donati.
Secchi fut, sinon le premier, du moins le plus ardent à suivre la
voie qu'ils avaient tracée, et grâce à de nombreux
perfectionnements qu'il apporta lui-même dans les méthodes
d'observation, il alla bientôt plus
loin que tous ses devanciers.
Rutherfurd
avait montré déjà que toutes
les étoiles
ne donnent pas des spectres
lumineux de même nature; par des études continuées
de 1863 à 1872. Après avoir soumis plus de 4000 étoiles
à un examen attentif, Angelo Secchi parvint en 1867 à ramener
ces spectres divers à quatre types
différents, d'après leur couleur et d'après
les raies
de leur spectre. , qui correspondaient probablement, jugeait-il, à
des âges ou à des états différents des étoiles.
Tandis que les unes semblent tout à tait analogues à notre
Soleil ,
d'autres paraissent sous un tout autre aspect que l'on pouvait sans
trop de hardiesse attribuer, comme le faisait déjà le P.
Secchi, à une température beaucoup plus basse. A la suite
de ces travaux, les astronomes commenceront à prendre conscience
que le spectroscope pourrait donc indiquer non seulement la composition
chimique des astres, mais même en quelque sorte leur état
physique.
Le spectroscope, estime-t-on aussi à
ce moment, permet encore de déterminer avec certitude
si les astres sont entièrement gazeux
ou si une partie de leur masse est condensée à l'état
solide
ou liquide ,
selon que leur spectre
est formé seulement de lignes brillantes séparées
ou d'une bande lumineuse continue, sillonnée de lignes ou de cannelures
noires. C'est ainsi que le P. Secchi put reconnaître que beaucoup
de supposés amas stellaires
que les plus forts instruments ne peuvent séparer, sont en réalité
distinctes, leur spectre étant continu. Au contraire, dans la Voie
lactée
et dans la grande nébuleuse
d'Orion beaucoup de parties donnent un spectre de raies brillantes distinctes;
elles sont donc à l'état gazeux.
Angelo Secchi qui a si fortement contribué
à montrer la fécondité des études spectroscopiques
va aussi croire qu'elles trouvaient leurs limites quand on voulait les
appliquer à l'étude des vitesses radiales .
Cette nouvelle application si remarquable et si hardie du spectroscope,
proposée par Doppler, avait vivement frappé
Secchi, et, le premier avec Huggins, il voulut
la tenter. Mais pour une cause ou pour une autre, tandis que beaucoup de
ses contemporains pensaient avoir obtenu des preuves irrécusables
de cette nouvelle puissance du spectroscope, le P. Secchi mourut sans être
convaincu. Il s'en expliquera d'ailleurs dans son ouvrage sur les Étoiles
(Le Stelle, 1877).
En étudiant des étoiles ,
et après avoir noté l'étroite analogie
que le spectroscope indique entre quelques-unes d'entre elles et notre
Soleil ,
Angelo Secchi était naturellement amené s'interroger sur
la constitution physique de l'astre central de notre
système. Le Soleil, expliquera-t-il, n'est qu'une des petites étoiles
du ciel, mais la plus rapprochée de nous; il se trouve ainsi
plus à notre portée, se prête mieux à nos études,
et les phénomènes que l'on pourra saisir à sa surface
devront ainsi jeter un grand jour sur ceux qui doivent se passer dans les
étoiles lointaines.
Mieux que personne, Secchi avait saisi
ce lien étroit et avait consacré le meilleur de son temps
à l'étude du Soleil. Ses travaux qui commencèrent
a l'éclipse
du 28 juillet 1851, l'occupèrent jusqu'à son dernier jour.
Il les a exposés lui-même dans le plus célèbre
de ses livres, le Soleil, dont l'édition française,
si augmentée qu'elle formait presque un ouvrage nouveau, fut terminée
l'année même de sa mort. Ayant étudié
dès 1851 la chaleur solaire rayonnante avec une pile thermo-électrique,
Secchi trouva qu'elle augmente des bords du disque à son centre
et des pôles de l'astre à son équateur, l'hémisphère
boréal étant selon lui plus chaud que l'hémisphère
austral. L'astronome se voua ensuite à une étude complète
des taches ,
de leur forme et de leur périodicité. Il étudiait
chaque jour l'apparence du Soleil, notant le
nombre des taches, mesurant leur position et leur surface, et prenant des
dessins détaillés de toutes celles qui semblaient offrir
quelque particularité curieuse. Plus que personne il contribua ainsi
à faire prévaloir les opinions
admises le plus généralement à la fin du XIXe
siècle sur leur nature, et jugea que ce ne sont que des apparences
résultant de mouvements violents venant bouleverser l'atmosphère
brillante qui entoure notre étoile ( L'atmosphère
du Soleil ).
Ses observations lui permirent également
de vérifier les importantes découvertes des Schwabe,
des Carrington, des R.
Wolf, des Warren de la Rue, qui avaient montré
que ces phénomènes n'apparaissent
pas au hasard et à des époques quelconques, mais sont soumis
à une loi de périodicité.
Lorsque Janssen eut, en 1868, découvert
le moyen d'étudier chaque jour les protubérances ,
grandes flammes qui semblent se produire à la surface du Soleil ,
et qu'on ne pouvait voir jusqu'alors que pendant les éclipses
totales, Angelo Secchi fut le premier à se lancer dans la voie d'investigation
nouvelle qu'ouvrait le spectroscope, et il joignit l'étude quotidienne
des protubérances solaires à celles des taches. Il put bientôt
formuler des lois importantes et montrer que les deux phénomènes
sont étroitement liés l'un à l'autre : ils se produisent
dans les mêmes régions solaires et sont soumis sensiblement
à la même périodicité.
A partir de 1864, il a constaté
que des parcelles lumineuses se détachent de la photosphère ,
entrent dans une tache
du Soleil, y perdent peu à peu leur intensité et finissent
par disparaître. Il a le premier remarqué que les taches donnent
une lumière rougeâtre. De ses observations il a conclu que
la pénombre a une structure filiforme et la photosphère une
structure granuleuse; qu'il existe à l'intérieur de certaines
taches des mouvements tourbillonnants et à l'intérieur des
noyaux une apparence de croûtes de couleur rose; cette découverte
a été confirmée par Tacchini.
Secchi a observé que la réfraction
autour du Soleil est insensible, et par suite qu'il n'existe pas autour
de cet astre d'atmosphère
comparable à la nôtre. Les protubérances
rouges furent photographiées pour la première fois en Espagne,
pendant l'éclipse
totale de Soleil du 18 juillet 1860, au moyen d'un procédé
inventé par Secchi. Il affirma que ces protubérances sont
une réalité, et non un effet de lumière, comme le
croyaient certains savants de son temps; qu'elles appartiennent en propre
au Soleil; que la couronne
est aussi une chose réelle, plus relevée à l'équateur
qu'aux pôles et à 45° encore plus qu'à l'équateur.
Pour Secchi, les protubérances ne sont rien autre chose que des
éruptions
gazeuses qui se manifestent avec une grande violence à la surface
du Soleil ;
ces éruptions sont principalement formées d'hydrogène,
mais entraînent souvent des vapeurs métalliques qui, arrivées
à une grande hauteur dans l'atmosphère solaire ,
se condensent en nuages obscurs nous offrant alors l'apparence des taches;
Secchi défend longuement que cette hypothèse,
que l'on sait invalide aujourd'hui, mais qui à l'époque,
si elle ne peut être considérée comme une certitude,
suffit au moins, semble-t-il, à rendre suffisamment compte de tous
les faits observés.
Dans les Étoiles, on trouve
un résumé succinct de ces importants travaux; l'auteur insiste
de préférence sur tous les points qui peuvent suggérer
des analogies nouvelles entre le Soleil et les étoiles; et, considérant
la périodicité des taches et des protubérances, qui
prouve une activité variable dans le Soleil, il n'hésite
pas à faire de l'astre qui nous envoie la chaleur et la lumière,
une étoile variable
et animée d'un mouvement propre ,
comme bien d'autres que nous observons dans le ciel.
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Théorie
physique du Soleil.
Dans
son Ouvrage Le Soleil (1870), dont l'édition italienne est
de 1867, Secchi donne une théorie physique du Soleil dont voici
le résumé.
Le
Soleil est formé d'une masse fluide ayant une température
très élevée; des métaux existent à sa
surface à l'état de valeurs permanentes. Ces vapeurs deviennent
incandescentes à leur partie supérieure et forment une enveloppe,
la photosphère .
Les rayons que celle-ci nous envoie ont un spectre
avec des raies, parce qu'ils traversent une couche de vapeurs métalliques
plus froides que les autres; ces vapeurs contiennent une grande quantité
d'hydrogène qui forme une autre enveloppe, la chromosphère .
Au-dessus de cette seconde enveloppe, il y en a une troisième, la
couronne, qui est formée d'hydrogène et de substances donnant
la raie 1474. La chromosphère est constamment visible dans le spectroscope;
mais la couronne ,
que l'on peut voir a l'oeil nu, n'est visible que pendent les éclipses
totales.
La
masse intérieure du Soleil est agitée par des mouvements
violents qui soulèvent la photosphère et la chromosphère,
en produisant de véritables éruptions .
Pendant les éruptions, la matière
chromosphérique est soulevée a des hauteurs immenses et forme
des jets de flammes roses, les protubérances ,
d'aspects très variés et surprenants. Puis les matières
métalliques retournent vers la masse intérieure en produisant
dans la photosphère des cavités qui, étant remplies
de matières obscures, forment les taches. Celles-ci disparaissent
quand la matière brillante de la photosphère envahit les
cavités. Près des taches sont des régions brillantes,
les facules ;
elles sont des parties de la photosphère dues aux forces éruptives
ou à une activité thermique plus grande qu'ailleurs. Comme,
dans les régions des taches, il se produit de violentes éruptions
et des jets très rapides, les taches sont un phénomène
dérivant des éruptions.
L'activité
du Soleil est périodique, chaque période durant 11 ans et
un tiers. Tout porte à croire que l'intérieur du Soleil est
a l'état gazeux jusqu'à une profondeur très grande.
La radiation fait perdre au Soleil des quantités immenses de chaleur,
mais les changements d'états de la matière solaire forment
une principale source de compensation; on peut donc affirmer que, bien
que le Soleil pendu de sa chaleur, il exercent son influence calorifique
et lumineuse encore pendant des millions et des millions de siècles
sans changement appréciable. (Lebon, 1899). |
L'étude du Soleil et des autres
étoiles forme l'épine dorsale des travaux astronomiques d'Angelo
Secchi. Mais on ne doit pas oublier ses autres contributions à l'étude
du Système solaire .
L'astronome constata ainsi, de 1850 à 1862, que la surface de l'anneau
de Saturne
n'est pas plane, qu'elle est légèrement elliptique et que
son centre ne coïncide pas avec celui de la planète ;
qu'il existe une grande nébulosité intérieure à
l'anneau et que, par suite, ce dernier est formé de trois parties.
Lassell,
sur la demande de Secchi, observa l'anneau et confirma cette dernière
découverte.
Dans son travail de 1859 sur Mars ,
Secchi indique deux canaux azurés, situés entre deux continents
rouges, et signale près des pôles de la planète deux
taches blanches, de formes variables, analogues à des nuages plutôt
qu'à des neiges ou des glaces.
II a aussi soumis la Lune
à ses attentives observations pour compléter la connaissance
de la nature physique de cet astre. On lui doit des dessins et des photographies
des cratères les plus importants de
notre satellite. La photographie du dessin si exact qu'il fit en 1856 du
cratère de Copernic a été répandue en Europe
par les soins de la Société astronomique de Londres .
Ajoutons que le directeur de l'Observatoire
du Collège Romain avait commencé sa carrière scientifique
par l'étude de la physique, et il ne
l'abandonna jamais entièrement. On lui doit, outre ses premiers
travaux, un ouvrage sur l'Unité des forces physiques, écrit
sous l'influence des idées que la théorie
mécanique de la chaleur commençaient à vulgariser,
et dont le titre indique assez la tendance générale. Comme
nous l'a signalé Robert Turgis, visiteur de ce site, Secchi est
aussi l'inventeur d'un instrument tout simple, le disque de Secchi,
disque de 20 cm de diamètre, peint de 2 secteur noirs et 2 blancs,
accroché à une ficelle ou à un manche gradué.
C'est un instrument utilisé encore couramment pour mesurer la turbidité
de l'eau (mer, lacs, rivières, sortie de stations d'épuration
des eaux usées).
Secchi consacra surtout tout le temps que
l'astronomie lui laissait à la météorologie et à
l'étude du magnétisme terrestre. Dans le premier ordre d'idées,
reprenant un projet de Philippe de Girard, il construisit le premier météorographe
universel, qui fut exposé à Paris en 1867 et excita alors
une grande curiosité. II fit faire, en outre, sous sa direction,
des observations régulières au Collège Romain et contribua
pour la plus grande part, par son exemple et son influence, au développement
des études météorologiques en Italie. L'étude
de l'atmosphère terrestre conduit par ailleurs Secchi à émettre
l'idée que le pouvoir dispersif de l'atmosphère
terrestre fait varier l'intensité et la couleur des étoiles
et amène leur scintillation .
Cette explication de la scintillation diffère de celle d'Arago,
soutenue en 1868 par C. Wolf, après
avoir observé Vénus
à l'horizon
et le spectre de Sirius (Grand Chien ).
Pour le magnétisme, il institua
une série d'observations régulières
et fut toute sa vie préoccupé de saisir les liens qui pouvaient
le relier à d'autres phénomènes cosmiques. Dès
1854, il faisait du Soleil
un aimant, dont la présence suffisait à expliquer la marche
diurne du magnétisme terrestre, et dont les variations, accompagnées
par celles des éléments magnétiques, étaient
concomitantes d'autres phénomènes solaires, rotation, apparition
des taches, etc. Ces hypothèses, qui ont laissé quelque peu
sceptiques ses contemporains, ont cependant été plusieurs
lois reprises ensuite, mais en oubliant trop souvent de rappeler le nom
de celui qui, le premier, les avait émises.
Cette influence apparente du Soleil sur
divers phénomènes terrestres
avait en outre suggéré Secchi l'idée qu'il existe
une force
encore inconnue, indépendante de la chaleur et de la gravitation,
et il formulait lui-même ses croyances
en ces termes :
Les
modifications décennales du Soleil
( L'activité
du Soleil), manifestées dans la
périodicité de ses taches
et dans la force et la vivacité de ses éruptions ,
se reflètent dans les variations du magnétisme terrestre
et dans les manifestations électriques des aurores boréales ;
ceci prouve qu'une autre force, indépendante de la gravitation universelle,
part du Soleil et se répand dans l'espace, envahit les planètes
et y détermine les variations les plus obscures encore. Nous sommes
sûrs de l'existence de cette force, mais nous ignorons son mode d'action.
Est-ce un effet magnétique direct ou une simple transformation de
son action calorifique?
Tels sont les travaux qui ont successivement
rempli la vie du directeur de l'Observatoire du Collège Romain.
Au moment où la mort venait le l'appeler, il achevait la publication
des Étoiles et terminait le manuscrit des Leçons
de physique terrestre. Il succomba le 26 février 1878, sous
les atteintes d'un cancer de l'estomac, dont il souffrait déjà
depuis longtemps, venant ajouter un nom de plus à la liste funèbre
de l'astronomie, qui avait perdu successivement en moins d'un un Santini,
à Padoue
(26 juillet 1877), E. Heis
à Munster (30 juin), Le
Verrier, à Paris (23 septembre), et C.
Littrow, à Vienne (18 novembre).
Les honneurs n'avaient pas manqué
à Angelo Secchi dans sa carrière scientifique; iI fut nommé
en 1847 membre de l'Académie pontificale des
Nuovi Lincei,
et en devint président en 1872. Il était officier de la Légion
d'honneur, correspondant de l'Académie des
sciences (1857), membre de la Société royale de Londres ,
des Académies de Saint-Pétersbourg ,
de Berlin ,
de Bruxelles ,
de Madrid ,
de Philadelphie, de la Commission géodésique internationale
( La géodésie au XIXe
siècle ),
et dans son propre pays, il n'avait cessé de recevoir de tous côtés
et de tous les partis politiques les preuves de l'estime universelle. Lorsqu'en
1875, le gouvernement italien expulsa les jésuites du Collège
Romain et de l'Italie, non seulement on laissa au P. Secchi la libre disposition
de son observatoire, mais on l'autorisa à garder avec lui tous les
religieux dont il pourrait juger l'assistance utile à ses travaux,
et on le nomma en même temps professeur d'astronomie physique à
l'Université de Rome .
Enfin, en 1876, le gouvernement le nommait encore membre du Conseil directeur
de la météorologie italienne, et un vote unanime de ses collègues
l'appelait à la présidence du Conseil. (A.
Angot / A19).
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En
bibliothèque - Outre des mémoires
et des notes insérés tant dans tous les recueils des nombreuses
académies dont il était membre ou correspondant que dans
les Astronomische Nachrichten, les Annali de Tortolini et
le Journal de Gould, Angelo Secchi a publié
: Quadro fisico del sistema solare secondo le piu recenti osservazioni
(Rome, 1859). - Catalogo delle stelle di cui si e determinata lo spettro
luminoso (Rome, 1867). - l'Unita delle forte fisiche (Milan,
1869; 9e éd., 1874; trad. allem., Leipzig, 1884-82, 2 vol.). -
le Soleil (Paris, 1870; 2e éd., 1875-77, 2 vol.; trad. allem.).
- le Stelle (Milan, 1877; trad. allem., Leipzig, 1878, trad. franç.,
1879), etc. |
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