SAT 11G

et les efforts opposés se faisant mutuellement équilibre, il ne restera que le mouvement moyen commun à toutes les particules, , et qui sera celui delà circonférence moyenne. Ces anneaux se soutiendront autour de Saturne comme la Lune autour de la Terre, e* comme feraient les arches d'un pont, si le foyer de la pesanteur était au centre des voussoirs.

Cette théorie subsisterait encore dans le cas où l'anneau serait composé, comme il paraît l'être, de plusieurs anneaux concentriques et détachés les uns des autres ; seulement il faudrait l'appliquer séparément à chacun d'eux : alors les durées de leur rotation devraient être sensiblement différentes. Quelquefois l'anneau de Saturne, se projetant sur le disque de cette planète, en cache une partie : d'autres fois, c'est la planète à son tour, qui dérobe par son ombre la vue d'une partie de l'anneau. 11 suit de là que l'anneau est opaque comme la planète, et que la lumière de l'un et de l'autre est empruntée.

En 1791, Herschell trouvait l'anneau extérieur moins brillant que l'anneau intérieur. Le fait a été confirmé par tous ceux qui ont examiné Saturne à l'aide de grossissements un peu forts, 11 est juste d'ajouter que la remarque appartient à Cassini. En 1675, cet astronome mettait entre les nuances des deux anneaux la même différence qu'entre l'éclat de l'argent mat et celui de l'argent bruni. Herschell ajouta à cette ancienne observation la circonstance nouvelle que l'anneau le plus vif n'a pas le même éclat dans loule sa largeur.

Figure de Saturne. — Herschell ajouta en 181o une grande singularité à toutes celles que ses prédécesseurs avaient observées dans la constitution physique de Saturne.

Jupiter et Mars sont aplatis. L'axe autour duquel chacune de ces planètes tourne sur elle-même est le plus court des diamètres du disque apparent; le diamètre équatorial, au contraire, est le plus grand; les diamètres intermédiaires ont des longueurs intermédiaires graduellement croissantes depuis le pôle jusqu'à l'équateur : ces deux planètes sont en un mol les ellipsoïdes de révolution , des sphéroïdes engendrés par le mouvement d'une ellipse tournant autour de son petit axe.

Selon Hcrschell, cette régularité, cette simplicité de formes n'existe pas dans le globe de Saturne. Le disque apparent, au lieu d'être une ellipse, ressemble plutôt à un rectangle dont les quatre angles seraient arrondis. 11 y a bien là uu axe des pôles, le plus court de tous : c'est l'axe autour duquel la planète exécute une révolution sur elle-même, dans l'intervalle de 10 h. ljk; il y a bien atisSi un axe équatorial notablement plus grand que l'axe des pôles, mais (c'est ici que l'anomalie commence) sur Saturne l'axe équatorial n'est pas l'axe maximum ; l'axe maximum fait avec l'axe de l'équateur un angle que l'observateur a trouvé tantôt de V6° 38', laulôl de 4a° 31', et enliq

SCI

par uno dernière mesure plus exacte, d< ■J.IV Aux extrémités de l'axe maximum, la courbure do disque esl 1res -forte. Près 'les

pôle-, el île l'cquateur OU croirai! von, .m GOnlr lire. îles ligues droites sur une assez grande longueur.

llersc heii se demanda quelle pourrai! être la cause de l'étrange anomalie que tes puissants télescopes venaient) de lui révéler. Suivant lui, celte cause sciait l'attraction que

l'anneau exerça, «les l'origine, suc la DMSM

Uni. le rotative de la planète; mais il ne prouva pas, même raguen t, qu'une paie, lie ait eut ion aurait prodoit nécessairement une transformation «le la Bgnre elliptique eu une sorte de rectangle à angles arrondit.

SCINTILLATION. — Le phénomène de la scintillation consiste dans les changements d'Intensité et de couleur que nous observons dans la lanière des étoiles. Qnanl aux planètes, elles scintillent A peine el quelquesunes ne scintillent même pas du tout.

A ris to te dit que la scintillation est due à des rayons qui sortent de notre d'il et qui ne

parviennent pas jusqu'aux astres, à moins qu'ils ne soient Irès-éloignés ; explication

[Utile, puisque ce sont les planètes les

plus voisines qui scintillent le plus. Tycho- Brahé, Kepler pensaient qu'il pouvait y ■voir des astn s à facettes renvoyant des

rayons rouges, violets, etc., à la manière des pandeloques des lustre- qui, aux lumières dis salons, présentent des changements d'intensité lumineuse el des couleurs varices : hypothèse inadmissible, car le phénomène auquel ils comparent la scintillation

n'est qu'un jeu de la lumière sur les facettes

des pandeloques, tandis que les étoiles sont

lumineuses il cl les- mêmes.

Les étoiles | resenlent en général le phénomène de la scintillation a un très-haut degré» Cependant il y a des régions de la terre où elles ne scintillent pas. Le vojageur Le tieutil l'a consl ilé a Bender-Abassj , sur la cote nord du golfe Panique, à Pundi-

i liery dans l'Inde; Saussure , l"rs de sa station .m col .lu Géant ; M. de Humboldl, à

Cumaha (républiq le Venezuela). L'expli-

cal .m de la scintillation qui veut que les étoiles scintillent s ersmirrmml est donc absurde. New mu la faisait dépendre d'un mouvement oscillatoire de l'étoile; mais il y

a des nailS où les étoiles scintillent 1res I u-

tement sans qw'il y ait de mouvement os< <l-

latOire, ainsi qu'on peut I cilement le COUlaler avec une lunette. D'ailleurs, ce mouvement ne rendrait pas raison du changement île couleur, el ce chai gênent ni ta lai dans l'explication du phénomène. Il n'est pas étonnant, du reste, que tous les hommes eminenls qui eut voulu en surprendre 1 i cause, n'aient pu le me. pnisqœ le phénomène tient j des propriétés intimes de la lumière récemment découverte*.

Rappelons d'abord certaines notions qui nous si rv h ont a mieux saisir le phénomène qui nous occupe.

I es i .m ps .i tr .vers lesquels I i lumière se uieul portent les uouis de milieux : ainsi

l'air, l'eau, sont des milieux. Ces milieux sont de densité différente, c'est-à-dire que I in s moléculei sont plus ou moins rares, qu'ils pèsent plus mi m uns sous lo mémo volume. Quand un rayon de lumière Ira» erse, un milieu, Il le i.ut eu ligne droite. Pour lo prouver, il su Hit de percer dans le volet d'une chambre fermée de toutes parts un

petit trou par lequel passera un rayon lumineux, un rayon de soleil* On wrr.i ce ml |Ue snrte une loi me

.u éclairant sur son passage tous les corpuscules qui tourbillonnent dans l'atmosphère. Un traversant l'eau, l'air se conduit de l.i mèiii ■ manière, prenant toutefois a ne direction différente. De là ce principe de physique : lorsqu'un rayon passe d'un milieu dense dans un autre fil u> dense, il est dévié de si direction première, lai gênerai, toutes les fois que des rasons lumineux traversent des milieux de densités différentes, ils le font soi vaut des directions différentes. L'oeil de l'homme est organisé de telle sorte que son cristallin n'est autre choso

qu'une lentille convergente, et la membrane nerveuse qui tapieae la choroïde, la rétine,

un écran sur lequel viennent se peindre les . des objets extéi le irs.

I ne lois ceci pose, l'image de l'étoile qui arrive à notre œil restera Manche si la dennie de l'air, si la température cl son degré d'humidité sont Duiformes.

M, us .cl . n'existe que pour quelques régions pi ivilégti es ; en général l'air n'est pas homogène, il esl formé de couches plus Iroi Us ou plus chaudes, plus rares et | lus denses, plus ou moins humides, c'est à-dire qu'il remplit a chaque instant quelques-unes des cou litions nécessaires pour amener la destruction d'un des rayons du ipeetre. On conçoit dès lors que la lumière Manche, émanée d'un point lumineux , rayonnant librement dans l'espace, pourra passer aux yeux de l'observateur par toutes les nuances prismatiques, suivant que tel e ou telle différence de densité, de température ou d'humidité, viendra affecter les milieux que Iraverse li 1 ratière, il se produira des Inrs d. s phénomènes d'interférence, et l'étoile observe.- affectera notre oeil de telle ou telle nu me prismatique. Ce point lumineux nous paraîtra rouge, par exemple, si les rayons ont Inversé des couches qui ont détruit les rayons verts ; ii nous p irai r i \ erl si les

raj us rouges ont été détruits et ainsi de suite. Comme, de plus, ces effets -e reprodu.senl avec une grande rapidité, l'étoile paraîtra affectée d'un mouvement d'oscillation

plus ou moins i apide, en même temps qu'elle

semblera changer snceessivemenl de lumière, qu'elle tàntillera.

En un mol ce phénomène si curieux de la scintillation n'est qu'un phénomène d'inttrfértnc» \'oy. ce mol.)

Le phénomène de la scintillation pi quelques particularités qu'il est important ntre pour se rendre compte des modifie.liions qu'il peut offrir.

On voit souvent, duos le midi de la France,

SCI

des enfants courir à travers les champs, ayant à la main un bâton dont l'une des extrémités porte un charbon incandescent qu'ils font tourner a«sez vile pour lui faire décrire sans cesse un cercle de feu. Ce jeu, qui au premier abord n'a aucune importance, va cependant nous servir à expliquer un fait physiologique fort remarquable, que la sensation produite sur la rétine par la lumière qui arrive à notre œil n'est point instantanée , mais qu'elle dure pendant un intervalle de temps appréciable.

Substituons seulement la marche régulière de l'expérience à l'arbitraire auquel le phénomène était livré tout d'abord.

Prenons un charbon incandescent, et faisons-le tourner circulai rement avec rapidité ; nous verrons un cercle de feu continu : faisons le tourner moins vite et plaçons-le devant un écran, percé d'un trou à sa partie supérieure. A l'instant du passage du charbon rouge devant l'ouverture de l'écran, il y aura un moment de clarté : la lumière et l'obscurité se succéderont ainsi alternativement; mais si l'on agite d'un mouvement de rotation rapide le charbon rouge, l'œil perçoit une impression continue de lumière; dans une place où le charbon ne s'est montré que quelquefois par intervalle, il apparaît actuellement d une manière continue. C'est là un résultat singulier, mais incontestable; il ne se reproduirait pas si la sensation de la lumière était instantanée.

Onareionnu qu'il fallait que le charbon tournât assez vite pour revenir au même point en moins de yg de seconde, ou, en termes plus généraux, qu'il fallait qu'il s'écoulât au plus ^ de seconde entre deux sensations consécutives, pour que l'impression de la lumière fût continue, et celte durée est la même pour tous les rayons de lumière, que cette lumière soit blanche, verte, rouge, etc. Mais supposons maintenant qu'à la place du charbon on mette deux corps projetant de la lumière verte et de la lumière rouge, en se succédant à 5V de seconde d intervalle. N'est-il pas évident que ces deux impressions presque simultanées, venant à se confondre, produiront sur la rétine le même effet que celui qui résulterait de la superposition de ces deux couleurs supplémentaires, en un mot, de la sensation de la lumière blanche , c'est-à-dire que là où passent rapidement du rouge et du vert, on verra du blanc? Il n'y a dune pas lieu de s'étonner que la scintillation, qui est un phénomène beaucoup plus fréquent qu'il ne le paraît, n'a pas toujours lieu lorsque nous regardons les astres, puisqu'il y a sans cesse des compensations de la nature de celles dont nous venons de parler. Ainsi, supposons que les circonstances qui doivent produire la destruction de la lumière rouge ne soient séparées que par un intervalle moindre de -,', de seconde de celles qui doivent amener la destruction des rayons rouges, il y aura superposition de ces deux lumières, et par conséquent du blanc. Voici la preuve de ceci. Si par un mécanisme

quelconque, nous donnons à la lunette dirigée vers une étoile un mouvement d'oscillation autour de cette étoile, au lieu d'un point lumineux nous apercevons un ruban de lumière, et il pourra se faire que les cercles lumineux qui nous apparaîtront tour à tour, perdant ces mouvements de rotation, se revêtent de diverses teintes, qu'ils soient par exemple couleur de rubis, d'émeraude, etc.; mais ces couleurs ne se montreront ainsi distinctes, isolées, qu'autant que l'œil 1 s apercevra dans de grands cercles, parce qu'alors la sensation produite sur la rétine durera au moins autant que la durée de la révolution du point lumineux, c'est-à-dire rV de seconde : s'il arrive au contraire que les cercles lumineux soient petits, vous n'obtiendrez que des couleurs composées, telles que le blanc, qui résulteront de la superposition de diverses teintes.

D'ailleurs, le phénomène de la scintillation est, ainsi que tous ceux qui dépendent de la théorie des interférences, soumis à plusieurs conditions difficiles à obtenir, et qui expliquent pourquoi il ne se reproduit que rarement : elles proviennent soit de l'astre lui-même, soit des milieux que traverse la iumière qui en émane.

Les rayons de lumière s'ajoutent pour une certaine différence d de route, variable d'un rayon à un autre, ou pour une différence 2 d, 3 d, elc, qui soit un multiple en nombre entier de cette valeur. Us se détruisent, au contraire, pour des différences de routes intermédiaires. Ainsi deux rayons rouges, par exemple, ajoutent leur éclat et font de la lumière quand ils se rencontrent sous une petite obliquité, après avoir parcouru des chemins dont la différence est 620 millionièmes de millimètre, ou un nombre pair de fois G20 divisé par 2 ou 620;2 ; ils se détruisent au contraire et font du noir quand ils se rencontrent après avoir parcouru des chemins dont la différence soit un nombre impair de fois C20 divisé par 2 ou 310 millionièmes de millimètre. Mais les changements qui surviennent dans la densité de l'air ou dans la température do ce fluide, suffisent pour troubler tous les résultais, et l'on conçoit qu'il y ait même certains lieux du globe, certaines hauteurs de l'ai— mosphèreoù le phénomène de la scintillation ne se manifeste jamais. Dans quelques régions, cela tient aussi à l'extrême pureté et à l'immobilité de l'atmosphère.

Pour que les rayons lumineux puissent interférer, il faut en oulre qu'ils proviennent d'une même source, qu'ils émanent seulement d'un point rayonnai!!. S'il en est autrement, si la lumière émane de la surface d'un corps qui sous-tende un angle appréciable, de plus de 2', par exemple, les phénomènes d'interférence seront complexes; les zones lumineuses et les zones obscures se croiseront, se superposeront ; il y aura, en un mol, des Compensations qui changeront les conditions voulues, et l'effel n'aura pas lieu.

Les étoiles remplissent la première de ces deux conditions; certaines planètes la se-