TRANSFORMATION DES NÉBULEUSES EN ÉTOILES

que comme des points lumineux d’un éclat très-faible; en sorte qu'on ne puisse pas les distinguer dans cette nébulosité, dont la clarté est d'ailleurs indépendante de la distance qui la sépare de nous ($ 49).

Fig. 383. (AR —166° 12. D—55°56" B.) Fig. 384. (ÆR=-295°5', D—50° 6 B.)

Fig. 385. (R— 271045", D—19°56' A.) Fig. 386. (R =80°3’, D— 34°6' B.)

Il est aisé de comprendre, d’après ce qui précède, que les nébuleuses résolubles et les nébuleuses proprement dites sont loin d’avoir le même degré d'importance dans l’univers. Tandis que les nébuleuses résolubles sont des agglomérations d’un très-grand nombre d'étoiles, que nous pouvons comparer à l’amas d'étoiles auquel nous appartenons ($ 333), les nébuleuses proprement dites ne doi-

61h NÉBULEUSES.

vent être regardées que comme des parties intégrantes très-minimes de ce dernier amas d'étoiles.

8 335. Hypothèse de Laplace sur la formation de notre système planétaire. — Après avoir donné un aperçu des idées auxquelles on a été conduit relativement aux astres si nombreux qui sont ré- ” pandus dans l’immensité des cieux, revenons à notre système planétaire, et voyons comment on peut se rendrecompte de la manière dort il s’est formé.

- Buffon supposait que les planètes et leurs satellites provenaient des éclaboussures produites par le choc d’une comète sur la surface du soleil ; mais les lois de la mécanique démontrent que les choses n’ont pas pu se passé ainsi. D'après ces lois, si une portion de la masse du soleil était projetée dans l’espace, par une cause quelconque, le corps qui en résulterait se mouvrait autour du soleil, en revenant, à chaque révolution, passer par son point de départ : la forme presque circulaire des orbites des planètes, et la position du soleil près du centre de chacune de ces orbites, ne peuvent donc pas se concilier avec l'idée de Buffon.

Laplace a été plus heureux. En adoptant les idées d’Herschel sur la condensation progressive des nébuleuses et leur transformation en étoiles, et appliquant ces idées à notre système planétaire, il est parvenu à en expliquer la formation de la manière la plus satisfaisante. Aucune des particularités que l'observation a manifestées, relativement aux planètes et à leurs satellites, n'échappe à l’ingénieuse explication qu'il a développée à la fin de l'Exposition du système du monde, et dont nous allons chercher à donner une idée.

Laplace suppose que, dans l’origine, le soleil et tous les corps qui circulent autour de lui ne formaient qu'une seule nébuleuse, animée d’un mouvement de rotation autour d’une ligne passant par son centre, et s'étendant jusqu’à l'orbite de la planète la plus éloignée, et mème au delà. Il admet, en outre, que, par suite d’un refroidissement progressif, des portions de plus en plus grandes de la matière de la nébuleuse se sont condensées en son centre, de manière à former un noyau dont la masse s’accroissait ainsi peu à peu. En partant de cette hypothèse, il fait voir qu'avec le temps la nébu- Jeuse a dù se réduire à l’état où se trouve actuellement le système planétaire.

A mesure que le refroidissement amenait la condensation de nouvelles parties de la nébuleuse, les matières airisi condensées se précipitaient vers le centre, exactement de la même manière que nous voyons tomber par gouttes l’eau qui résulte de la condensation de la vapeur contenue dans notre atmosphère. Mais cette chute des

matières condensées ne pouvait pas se produire, sans qu'il en résultât un accroissement de la vitesse avec laquelle la nébuleuse tout entière tournait autour de son axe. Il suffit, pour le comprendre, de se reporter à ce que nous avons ditrelativement à la déviation qu'éprouve un corps tombant d’une grande hauteur ($ 312); par suite de la rotation de la terre, ce corps tombe un peu. à l'est du pied de la verticale menée par son point de départ; la ligne qui le joint au centre de la terre tourne donc plus vite que cette verticale, et l'accroissement de sa vitesse deviendrait beaucoup plus sensible, si l'on pouvait laisser tomber le corps d'une hauteur qui fût comparable au rayon de la terre. Les matières condensées, en tombant vers le centre de la nébuleuse, devaient donc prendre, autour de son axe, un mouvement de rotation plus rapide que celui du reste de la masse ; alors les frottements des diverses parties de la nébuleuse les unes sur les autres, accéléraient le mouvement de celles qui tournaient le moins vite, et’ ralentissaient, au contraire, le mouvement de celles qui tournaient le plus vite ; la masse entière de la nébuleuse finissait donc, au bout d’un certain temps, par tourner tout d’une pièce avec une vitesse angulaire plus grande que celle qu'elle possédait d’abord. Ainsi la condensation progressive des matières primitivement gazeuses de la nébuleuse, et leur réunion en quantité de plus en plus grande en son centre, produisait nécessairement une augmentation continuelle dans la vitesse de rotation de cette nébuleuse autour de son axe.

Une nébuleuse, comme celle que nous considérons, qui est animée d’un mouvement de rotation sur elle-même, ne peut pas s'étendre dans le plan de son équateur, au delà d’une certaine limite, qui dépend de la vitesse du mouvement. Une molécule quelconque, située dans le plan de l'équateur de la nébuleuse, et participant à son mouvement, est soumise à la fois à l'attraction que toute la masse de la nébuleuse exerce sur elle, et à la force centrifuge développée par son mouvement de rotation. Les dimensions de la nébuleuse ne doivent pas être telles, que, pour un point pris sur son équateur même, la seconde force l'emporte sur la première : si, par une cause quelconque, la nébuleuse se trouvait placée dans des conditions telles qu’il en fût ainsi, la force centrifuge des molécules situées à son équateur l’emportant sur leur poids, ces molécules cesseraient de faire partie de la nébuleuse, et se mouvraient dans l’espace, indépendamment d'elle, en vertu de la vitesse qu’elles possédaient à l'instant où elles s’en seraient détachées.

La condensation progressive de diverses parties de la matière formant notre nébuleuse, a dû déterminer, comme nous l'avons dit,

une accélération correspondante de son mouvement de rotation, et, par conséquent, une augmentation progressive de la force centrifuge due à ce mouvement, pour un point situé à une même distance de l'axe ; la limite dont nous venons de parler, au delà de laquelle la nébuleuse ne peut pas s'étendre, a donc dù se resserrer de plus en plus. Si, à une certaine époque, cette limite, en se rapprochant peu à peu du centre, a fini par atteindre la surface de la nébuleuse, les condensations que le refroidissement a continué à opérer, ont dù bientôt la faire pénétrer à l'intérieur de cette surface ; alors, les molécules extrêmes de la nébuleuse, tout autour de son équateur, se sont trouvées au delà de la limite qu’elle ne peut pas dépasser ; et, par conséquent, celte portion excédante de sa matière a dû cesser de faire corps avec le reste de la masse, et s’en séparer sous forme d'un anneau, tournant dans son plan et autour de son centre, avec la vitesse qu’il possédait à l'instant où il s’est détaché. Ce n’est que le long de son équateur que la nébuleuse peut ainsi abandonner une partie de la matière qui la compose; car partout ailleurs que dans le plan de ce cercle, l'attraction qu’une molécule éprouve de la part de la nébuleuse tout entière n’a pas la même direction que la force centrifuge due à son mouvement de rotation, et ces deux forces se composent en une résultante qui tend de plus en plus à rapprocher la molécule de l’équateur, à mesure que la force centrifuge va en augmentant : l'accroissement de la vitesse angulaire de la nébuleuse fait donc que les molécules de sa surface se transportent de toutes parts à son équateur, et c'est là qu’elles sont abandonnées dans l'espace, comme nous venons de le dire.

On comprend dès lors que notre nébuleuse, en se refroidissant

continuellement, a dû abandonner successivement, dans le plan de son équateur, divers anneaux de matière nébuleuse, qui ont continué à tourner dans ce plan et autour de leur centre commun. La .masse centrale, à laquelle la nébuleuse a fini par se réduire à la suite de ses condensations successives, n’est autre chose que le soleil; et les anneaux concentriques de matière nébuleuse, qu'elle a déposés, les uns après les autres, dans le plan de son équateur, ont donné naissance aux planètes. Voici comment cette transformation des anneaux à pu s'effectuer :

Chacun de ces anneaux aurait dù présenter une régularité parfaite dans lout son contour, pour conserver indéfiniment sa forme annulaire. Cette régularité ne pouvant évidemment exister que dans des cas tout à fait exceptionnels, il est naturel d'admettre qu'elle ne s'est pas présentée dans les anneaux dont nous parlons. Dès lors, la matière de chacun d’eux a dàù se réunir peu à peu autour de certains

centres d'attraction, et bientôt, ces concentrations partielles ont dû les diviser en divers fragments qui ont continué à se mouvoir chacun séparément, à peu près comme ils se mouvaient lorsqu'ils étaient réunis. Les vitesses des diverses parties qui constituaient précédemment un même anneau, n'étant pas rigoureusement les mêmes, soit qu'elles fussent déjà différentes au moment de la séparation de ces parties, soient qu'elles aient été altérées ultérieurement par les actions perturbatrices auxquelles toutes les portions du système se trouvaient soumises, il en est résulté que toutes les parties d’un même anneau ont pu se rejoindre successivement, et finir par se confondre en une seule masse circulant autour du soleil à peu près suivant la circonférence de l'anneau qui lui a donné naissance : cette masse unique, en continuant à se condenser, a produit une planète. Cependant, il pouvait arriver que les divers fragments dans lesquels un anneau s'était décomposé continuassent à circuler isolément, et donnassent lieu, par la suite, à la formation d’autant de planètes distinctes, se mouvant toutes à peu près dans la même région : c’est ainsi que les 27 planètes que l’on connaît entre Mars et Jupiter ont pu résulter des fragments dans lesquels se serait divisé un anneau de matière nébuleuse déposé dans cette région.

Voyons maintenant ce que sont devenues les matières provenant de la totalité d’un anneau, et réunies en un seul point de son contour, conformément à ce que nous venons de dire ; cherchons à reconnaître comment la masse qu’elles ont formée ainsi a pu produire une planète tournant sur elle-même et accompagnée de satellites, ce qui est le cas le plus général dans notre système planétaire. Dans la condensation progressive de cette masse, les molécules les plus éloignées du soleil se sont rapprochées de cet astre, et les molécules qui en étaient le plus rapprochées s’en sont éloignées; les premières ayant une vitesse plus grande, et les dernières une vitesse plus petite que celle de la partie moyenne vers laquelle les unes et les autres se concentraient de plus en plus, il a dû en résulter un mouvement de rotation de la masse tout entière autour de son centre, et dans le sens même du mouvement de révolution de cette masse autour du soleil. Dès lors ces matières , provenant d'un des anneaux abandonnés par la nébuleuse primitive, ont coustitué un système entièrement analogue à cette nébuleuse, mais de dimensions beaucoup plus petites; elles ont donné lieu à une nouvelle nébuleuse qui, tout en se mouvant autour du centre de la première, tournait sur elle-même et dans le même sens. Cette noüvelle nébuleuse a donc pu, par son refroidissement continuel, abandonner sur son contour successive-

ment différents anneaux de matière nébuleuse, et finir par former une planète tournant sur elle-même dans le sens dans lequel elle se meut autour du soleil ; quant aux anneaux, en se comportant comme ceux que la nébuleuse principale avait elle-même abandonnés, ils ont pu donner naissance aux satellites de cette planète. Quelquesuns de ces anneaux ont pu accidentellement présenter une régularité toute exceptionnelle, et par suite conserver leur forme primitive jusqu’à l’époque actuelle; les anneaux de Saturne trouvent donc par là leur explication toute naturelle.

La matière qui s’est réunie à une certaine distance d’une planète pour former un satellite, a dù s’allonger dans le sens de la ligne qui la joignait à sa planète, de même que l’action de la lune détermine un allongement de la surface de la mer, suivant la ligne qui va de la terre à la lune. Cet allongement du satellite, encore à l'état fluide, beaucoup plus grand que celui auquel nous venons de le comparer, a dù donner au satellite une tendance à tourner toujours les mêmes points de sa surface vers le centre de la planète. Ainsi s'explique très-simplement cette circonstance remarquable que présente la lune, et que Herschel a cru retrouver dans les satellites de Jupiter.

On voit que l'hypothèse émise par Laplace, sur l’origine et la formation de notre système planétaire, rend parfaitement compte de toutes les particularités qui le caractérisent. Coïncidence presque complète des plans des orbites des planètes, petitesse des excentricités de ces orbites, identité de sens des mouvements de rotation et de révolution de tous les corps du système, tout s’explique de la manière la plus naturelle et conformément aux lois de la mécanique.

Dans cette hypothèse, le corps d'une planète formée par les condensations dont nous avons parlé, a dû être tout d’abord une masse liquide affectant la forme d’un sphéroïde aplati dans le sens de son axe de rotation, et environnée d'une atmosphère, reste de la nébuleuse qui lui a donné naissance. Cette masse liquide, en continuant à se refroidir, s’est solidifiée peu à peu sur toute sa surface. La croûte solide qui en est résultée , s’est ensuite déformée insensiblement, et a fini par se briser successivement dans diverses parties, en raison de la diminulion progressive du volume du liquide qui restait à son intérieur , par suite de l’abaissement continuel de sa température, En même temps, si l’atmosphère contenait une grande quantité de vapeur d'eau, cette vapeur devait fournir par sa condensation des masses d'eau énormes, dont la présence sur la surface de la croûte solide occasionnait des dégradations de

cette surface, et des transports de matières qui finissaient par se déposer en couches horizontales au fond des vastes bassins où ces eaux s’accumulaient ; et ce genre de phénomène devait se reproduire continuellement , par suite des vaporisations et condensations successives que l’eau devait éprouver , en raison de la température encore élevée de la surface du globe d’une part, et du refroidissement continuel de l’atmosphère environnante d’une autre part. C’est ainsi que la formation successive des terrains sur la surface du globe terrestre , telle que la géologie est parvenue à l'expliquer, - se rattache naturellement aux idées que nous venons de développer.

Les comètes, qui viennent de temps en temps passer dans le voisinage du soleil, ne peuvent pas être regardées comme provenant de la nébuleuse à laquelle nous venons de rattacher la formation du soleil, des planètes et de leurs satellites. Les inclinaisons, quelquefois si grandes, des plans de leurs orbites sur le plan de l’elliptique, et-le sens deleur mouvement, qui est direct pour les unes, rétrograde pour les autres, prouvent que ces astres ont une origine toute différente ‘de celle que nous venons d’assigner aux planètes. Les comètes doivent être regardées comme étant de petites nébuleuses qui se meuvent dans l’immensité, et qui, lorsqu'elles s’approchent de notre système planétaire, se trouvent entraînées dans le voisinage du soleil par l'attraction qu’elles éprouvent de la part de cet astre ; après s’en être approchées, elles s’en éloignent, souvent pour ne plus revenir. Lorsqu'une comète vient ainsi à se mouvoir près du soleil et des planètes, les actions qu’elle éprouve simultanément de la part de ces corps peuvent modifier la nature de la ligne qu’elle parcourt, de manière à la faire mouvoir suivant une ellipse dont le grand axe ne soit pas excessivement grand ; alors la comète fait, pour ainsi dire, partie intégrante du système planétaire, et elle devient une comète périodique. Les quatre comètes périodiques dont nous avons parlé précédemment se trouvent dans ce cas ; mais il pourra arriver que les actions perturbatrices, qu’elles éprouveront de la part des planètes près desquelles elles viendront à passer, modifient un jour leurs orbites, à un tel point, qu’elles s'éloigneront indéfiniment de nous, sans que nous les revoyions jamais. On a quelques exemples de comètes dont le mouvement a subi des altérations de ce genre, par les actions perturbatrices des principales planètes.

La lumière zodiacale ($ 455) s “explique très-facilement dans l’ hypothèse de Laplace. Nous avons dit qu’on ne peut pas la regarder comme étant due à une atmosphère du soleil ; en effet, cette lumière, s'étendant au delà des orbites de Mercure et de Vénus, dépasse de

beaucoup la limite à l'intérieur de laquelle l'atmosphère du soleil doit être renfermée, d'après la vitesse de son mouvement de rotation sur lui-même. Mais on peut concevoir que la matière nébuleuse, abandonnée successivement par la nébuleuse qui a formé notre système planétaire, ne se soit pas condensée en totalité dans les diverses masses partielles d’où sont sorties les planètes ; il peut être resté de petites quantités de celte matière, continuant à circuler autour du soleil à différentes distances de cet astre, et formant, par

Fig. 387. ( A — 168° 33’, D= 13° 55’ B.)

Fig. 389. (A —181°49', D—14°6" B.)

Fig. 388. ( R= 1670 3u”, D= 14° 1° B.)

leur ensemble, une sorte de nébuleuse très-diffuse et de forme lenticulaïre : c’est ce qui occasionnerait la lumière zodiacale.

On trouve dans le ciel divers exemples de nébuleuses allongées, présentant dans leur ensemble précisément la forme de la nébuleuse à laquelle nous attribuons cette lumière, fig.

387, 388 et 389. Il pourrait bien se faire que la matière nébuleuse, qui serait ainsi répandue en très-petite quantité dans l’espace environnant le soleil, et

jusqu’à une assez grande distance de cet astre, se fût condensée par le refroidissement en un grand nombre de très-petits corps,se mouvant

chacun séparément autour du soleil, et constituant ainsi une multitude innombrable de petites planètes. Les étoiles filantes ($ 329 ) s’expliqueraient alors très-facilement, en admettant que ce sont quelques-uns de ces petits corps qui viennent de temps en temps traverser l'atmosphère de la terre. Le retour périodique de certains maximums dans l’apparition des étoiles filantes tend à donner un certain poids à cette manière de voir.

Addition relative au paragraphe 264,

Page h78.

Depuis que ce paragraphe est imprimé, on a découvert le même jour , 4*° mars 4854, deux nouvelles planètes, se mouvant toutes deux dans la région comprise entre Mars et Jupiter ; en sorte que le nombre des planètes qui circulent danscette région est porté à vingtneuf. Ces deux nouvelles planètes ont reçu les noms d’'Amphitrite el de Bellone. La première a été découverte par M. Albert- Marth, à l'observatoire de RegenL’s-Park (Londres) que dirige M. Hind ; et la seconde , par M. Luther à Bilk. Il parait que M. Chacornac avait aperçu la planète Amphitrite, à Marseille , dès le 4 février , c’està-dire près d’un mois avant qu’elle ait été vue à Londres; mais le silence qu'il a gardé à ce sujet jusqu’au 3 mars, et qu'on a de la peine à s'expliquer, laisse à M. Albert Marth tout l’honneur de la découverte.