HO 695,5 [9] Faibles raies HO
671 [6] Estompée vers le bleu He 618 [3] Estompée vers le bleu ?
543 [5 É 501 [8] Faible bande Hélium ?
De toutes ces radiations (1), la plus remarquable est la bande À 618. Beaucoup plus large et plus intense que dans Jupiter, elle ne répond, nous l’avons vu, à aucun corps connu. L'importance des bandes attribuées à la vapeur d'eau avait conduit M. Slipher à admettre la présence de ce constituant dans l’atmosphère saturnienne : la même objection déjà rencontrée à propos de Jupiter se présente ici et, bien que la chose soit assez vraisemblable, on ne peut encore
(1) V.M. Scruer, article de P. Lowell dans le Bulletin de la Société
Astronomique de France, t. 23, 1909, p. 226. — Les chiffres entre parenthèses correspondent aux intensités.
la considérer comme établie. Comme pour Jupiter, l’absorption sélective et aussi générale (dans l'ultra-violet), plus forte à l'équateur, semble indiquer que les nuages y sont moins élevés ou que la couche en est moins épaisse.
Les Anneaux de Saturne ne montrent dans leur spectre aucune des raies ou des bandes de l'atmosphère de la planète : on n’y voit notamment pas la bande À 618. H. C. Vogel, puis J. Keeler (1), M. G. E. Hale (2) et M. Slipher (3) sont tous, indépendamment, arrivés à cette très intéressante conclusion.
Les anneaux n'ont donc pas d’atmosphère, ce qui, étant donné leur constitution telle qu’elle résulte de considérations d'un tout autre ordre (4), n’a rien qui doive surprendre.
4. GÉNÉRALITÉS SUR L'ANNEAU DE SATURNE. — Entrevu par Galilée, l’Anneau de Saturne ne fut véritablement observé que par Huygens (1655). Il est en réalité formé de plusieurs anneaux dont les deux principaux sont séparés par un intervalle obscur, la Division de Cassini. Plus près de Saturne, on en aperçoit un troisième, l'Anneau de Crépe (5), transparent, à travers lequel on voit la planète. Il y a aussi, dans l’anneau, d’autres « divisions » secondaires moins accusées, telles que celle « d’'Encke », près du bord extérieur. Celles-ci sont plus ou moins nettes suivant les moments (sauf celle de Cassini, toujours aussi visible) comme si nous avions affaire à une nuée d'astéroïdes en rotation, n'ayant pas constamment la même densité : cette impression, exprimée pour la première fois par JS. Cassini (1715), est conforme à la réalité.
Les anneaux sont sensiblement dans le plan équatorial de
(1) Astronomische Nachrichten, L. 122, 1899, no 2927, p. 401.
(2) Astrophysical Journal. t. IX, 1899, p. 185.
(3) Astrophysical Journal, t. XXVI, 4907, p. 59.
(4) Nous verrons qu'ils sont formés de très petites particules indépendantes. Le fait que l'anneau de Saturre n’a pas d’atmosphère appréciable, malgré que Saturne en ait une très épaisse, vient confirmer iei les déductions de la Théorie Cinétique des Gaz.
(5) Découvert par W. C, Bonn en 1850,
LES PLANÈTES LOINTAINES 391 la planète, sans que leur centre coïncide avec le sien. Inclinés par suite sur Le plan orbital, ils sont parfois invisibles, soit que la Terre traverse leur plan, soit que celui-ci vienne à passer par le Soleil. On peut alors, avec les grands instruments, estimer l'épaisseur du mince filet rectiligne qui forme la trace de l’anneau : on trouve ainsi 80 kilomètres (1). Ce chiffre est probablement fort exagéré : d’expériences photométriques sur la visibilité, à La limite, de fils lumineux extrêmement ténus (2), il est résulté que l’anneau de Saturne ne doit pas avoir plus de 15 ou 20 kilomètres d'épaisseur (3).
On y constate pourtant des nodosités, dont les principales sont situées de part et d'autre de la Division de Cassini : ce dernier point est à rapprocher des agglomérations consta-
tées par M. Jean Mascart au voisinage des lacunes des petites planètes (4). De plus, au-dessus et au-dessous de l’an- : neau, un nuage très léger apparaît (fig. 127) (5). Des photographies, exécutées par M. R. W. Wood (6) à travers des écrans jaune, violet et ultra-violet (c’est-à-dire ne laissant passer que ces rayons), ont révélé que les anneaux étaient enveloppés d’une matière diffusant surtout la lumière ultraviolette, c'est-à-dire très finement divisée, et remplissant même la Division de Cassini, ce que confirme l'observation visuelle.
La masse de l’anneau est insignifiante. Maxwell (7) a dé-
(4) Mouzrow, /ntroduction to Astronomy, p. 301.
(2) E. E. Barnarp, Popular Astronomy, t. V, 1897, p. 2.
(3) Louis Bec, Astrophysical Journal, t. L, 1919, p. 10.
(4) Voir page 373.
) Bezz, p. 41 et aussi BarNarp, loc. cit.
) Astrophysical Journal. t. XLIIT, 1916, p. 310.
) Scientific Papers, Cambridge University Press, 1890, t. I, p. 338.
montré que, pour qu'il soit stable, sa densité ne peut dépasser lé 1/300 de celle de la planète, soit 0,0023 par rapport à l’eau. Etant donné ses dimensions et avec 15 kilomètres d'épaisseur moyenne, cela ferait tout au plus une masse 400.000 fois plus faible que celle de Saturne. En tenant compte des raréfactions et condensations constatées, on trouve même que la masse de l'anneau ne dépasse très probablement pas le 1/1.000.000° de celle de la planète (1).
5. L’ANNEAU NE PEUT ÊTRE Ni SOLIDE NI FLUIDE. — Ces mots doivent, bien entendu, être pris au sens strict usuel. Laplace a démontré qu'un anneau solide d’une seule pièce tomberait sur la planète sous l'influence du moindre dérangement occasionnel. Il serait en équilibre instable et il est aisé de voir pourquoi.
Supposons en effet l’anneau légèrement excentré pour une cause quelconque. Saturne étant en O (fig. 128) et le centre de l’anneau en C, traçons la corde AB perpendiculaire Fig. 498. à OC. À chaque segment »n correspondra
un segment tel que m'n' moins attiré que lui,
mn mn' : 7 EE L’arc APB sera par suite plus attiré que
l'arc AQB etle décentrement initial ne fera que s’accentuer. L'anneau finira alors par rencontrer la planète (2).
Maxwell a examiné le cas où l’anneau serait liquide ou gazeux. Son analyse, assez compliquée, s'étend au cas d’un anneau de corpuscules : elle aboutit à cette conclusion, déjà citée, que l’anneau n’est stable que si sa densité est mférieure au 1 : 300° de celle de Saturne lui-même. — Par contre Poincaré (3), envisageant l'hypothèse d’un anneau fluide en rotation, de vitesse angulaire partout la même, a trouvé que sa densité devait excéder le 1/16 de celle de la planète pour qu'il y eût stabilité.
(1) Louis Berz, loc. cit., p. 20.
(2) H. Poincaré, Hypothèses Cosmogoniques, p. 36.
(3) H. Poincaré, même ouvrage, p. 45, et aussi Bulletin Astronomique, t. Il, 4885, p. 507.
Le seul moyen d'échapper à la contradiction est d’admettre que l’Anneau de Saturne est formé de particules isolées, tournant chacune indépendamment des autres.
6. RoTATION DE L’ANNEAU. — L'observation ne devait pas tarder à confirmer ces prévisions de la théorie, grâce à la méthode spectroscopique de l’inclinaison des raies, déjà appliquée avec succès à Jupiter. Cette méthode consiste, on le sait, à mettre la fente d'un spectroscope le long de l'équateur de l’astre étudié : Les raies spectrales sont alors, s’il y a rotation, des droites inclinées par rapport à la position qu’elles auraient si l’astre ne tournait pas.
Envisageons le cas d'une planète. Montrons que les raies sont des droites. — Tout d'abord un point très important, signalé par Poincaré en 1895 (1), est que, dans le cas d’un astre brillant par réflexion (comme le sont les planètes) et non lumineux par lui-même à la façon du Soleil, les déplacements de raics correspondant à l'effet Doppler-Fizeau doivent être doublés : on voit de suite (fig. 129) que si un observateur supposé fixe O reçoit, par réflexion sur un miroir mobile M (la planète), l’image d’une source S supposée fixe (le Soleil), tout se passe comme si l’image de S dans le miroir M avait subi un déplacement double
Fig. 129.
de celui du miroir. — Ceci posé, soit 0
| le. centre de l’image planétaire sur la Vers la lerre fente. Le point M de l'équateur qui se Fig. 130. projette en #1 sur la fente (fig. 136) est
animé d’une vitesse radiale 26R sine, R étant le rayon de la planète, w sa vitesse angulaire, © la longitude de M à partir du méridien central et le facteur 2 résultant de la remarque de Poincaré. Le déplacement du
(1) Comptes Rendus, t. 120, 1895, p. 420.
point correspondant de la raie spectrale de longueur d'onde 4 sera alors :
MM = KA) — Se À
V = vitesse de la lumière.
K — facteur constant dépendant de la dispersion employée.
La distance de M, au milieu O, de la raie, image du centre du disque, sera O,M, — KR sin +, K' étant un coefficient
2 ST M,M: Le K DN dépendant du grossissement. Le rapport Non Mn A constant. Le lieu de M, est donc une droite inclinée d’un petit
