CONJECTURES DIVERSES

Toutes les éludes précédentes se rapporlenl aux essaims de météores périodiques. Nous allons les compléter par quelques explications géométriques relatives aux fré*quences diverses des météores sporadiques, et des aérolilhes qui, eux aussi, semblent être des phénomènes accidentels; puis nous terminerons par quelques conjectures sur des questions soulevées par les diverses manifestations météoriques.

§ I. — Fréquence Tariabld dee météores si^oradlques.

134. — M. Coulvier-Gravier et, après lui, d'autres observateurs ont constaté que les étoiles filantes sont plus abondantes dans la seconde moitié de la nuit que dans la première. Pour expliquer ce fait, faisons (Fig. 34) une projection de la Terre sur le plan de Técliptique. Marquons-y la direction OS du Soleil, et la direction OT de la tangente à Torbîte terrestre. Le grand cercle qui est perpendiculaire à OS sépare Thémisphère éclairé de rhémisphère qui est privé de lumière directe, ou sur lequel régnent actuellement la nuit ou le crépuscule. Le grand cercle nOrt! divise la Terre en deux autres hémisphères; et, par suite du sens du mouvement de translation de notre globe, l'hémisphère de gauche marche en avant de ce grand cercle, et celui de droite marche en arrière. Enfin un grand cercle mPm', passant par

— Ui —

Taxe de la Terre et le Soleil, divise la Terre en deux autres hémisphères AA' ei BB' ; et, par suite du sens de la rotation de notre globe, les observateurs qui sont placés dans ces deux hémisphères ont respectivement les heures du matin et les heures du soir; car il est midi ou minuil pour ceux qui sont placés sur le cercle horaire mPm'. Or, pendant toute l'année, la plus grande fraction de l'hémisphère AA' fait partie de l'hémisphère qui marche en avant, et qui va par conséquent à la rencontre des corpuscules cosmiques, tandis que la plus grande partie de l'hémisphère BB' marche en arrière, ei ne peut être atteint que par ceux qui se dirigent vers lui avec une vitesse convenable. Donc, en supposant à tous les corpuscules des directions et des vitesses quelconques, le premier hémisphère doit en rencontrer un plus grand nombre que le second (*). Mais ce premier correspond aux heures du matin, tandis que l'autre correspond aux heures du soir. Donc les étoiles filantes devront être plus fréquentes dans la première période que dans la seconde.

135.. — Des considérations du même genre expliquent pourquoi, dans nos climats, le phénomène est plus fréquent pendant la seconde moitié de Tannée que pendant la première. On voit cela clairement sur la même figure 34, où l'on a représenté des projections, surrécliplique,. de la Terre placée en différents poihts de son orbite. En effet, si l'on y considère l'une quelconque des positions de notre globe pendant le second semestre, qui correspond à la partie supérieure de la figure, on constate ceci : tandis que, par le mouvement de rotation de la Terre,

(•) C'est au reste ce que nous avons prouvé, au n» 12 et par le& figures 5, 4- et 8, en montrant que les corpuscules à mouvement relatif direct doivent être moins fréquents que ceux dont le mouvement est inverse.

Tobservateur décrit le parallèle diurne de sa station, que nous supposons à une latitude nord moyenne, U séjourne plus longtemps dans l'hémisphère antérieur, qui va audevant des corpuscules, que dans l'hémisphère postérieur qui les évite. Et le contraire a lieu pendant le premier semestre. Donc on verra moins de météores pendant celui-ci que pendant Vautre; et la différence sera d'autant plus grande que la station de l'observateur sera plus voisine du pôle.

dette explication serait confirmée s'il était constaté que, dans rbémisphère austral, la fréquence des météores est plus grande pendant le premier semestre que pendant le second.

Si, dans ces raisonnements, on avait égard à la durée des nuits et des crépuscules, et à la fréquence plus ou moins grande qui doit résulter, pour l'observateur situé sur l'hémisphère antérieur, de sa position plus ou moins rapprochée du rayon terrestre qui forme la tangente à l'orbite de la Terre, on expliquerait probablement pourquoi, d'après les observations de M. Coulvier-Gravier, le maximum de fréquence a lieu, à Paris, vers troisheures du matin Ç).

{*) Ceci avait été, non-seulement écrit, mais même exposé en public avant que nous ayons eu connaissance de Tétude détaillée et très- remarquable de la même question, faite par M. Schiaparelli, directeur de l'observatoire de Milan (voir le Bulletin de l'observatoire du Collège romain, ou le journal les Mondes, tome XII, page 610). Toutefois, nous n'avons pas la prétention de revendiquer la priorité pour cet aperçu, que nous nous serions dispensé de pu-^ blier si, d'une part, il ne nous avait pas paru expliquer d'une manière facile à comprendre les différences de fréquence des étoiles filantes, et si, surtout, il n'était pas une introduction presque obligée pour les explications du paragraphe II, sur la fréquence des aérolithes, explications qui, peut-être, ne sont pas dépourvues de nouveauté.

136. Parmi les météores sporadiques, on voit rarement des étoiles filantes dont les directions semblent s'éloigner de rhorizon. On a opposé cette rareté des étoiles remontantes à l'hypothèse d'une origine cosmique des météoresr. Pourtant ou peut concilier l'une et l'autre, ainsi que nous allons l'indiquer, mais en laissant au lecteur le soin de développer cette question.

Si l'on se reporte à la figure 28, on voit que, de tous les corpuscules qui marchent vers la Terre, parallèlement à une certaine direction RO, les seuls qui puissent produire des étoiles remontantes, sont ceux qui brillent dans une région du ciel ayant pour diamètre la distance du zénith à leur point de radiation. Or, 'd'une part, dans cette région, la fréquence apparente des météores est moindre que dans la plupart des autres régions du ciel, et surtout dans celle qui est de l'autre côté du zénith (n<> 1U3). D'autre part, la surface de la première région et, par suite, le rapport des étoiles remontantes aux étoiles tombantes, diminue très-rapidement avec la distance zénithale de la direction considérée; tandis que, en même temps, la fréquence moyenne de toutes les étoiles augmente (n^ 98). D'ailleurs, les premières étoiles appellent moins l'attention que les autres,-parce que leurs trajectoires sont plus courtes; ce qui tient à ce que ces trajectoires sont vues en raccourci. Enfin , ces étoiles remontantes apparaissent surtout à peu de distance du zénith, ce qui rend leur observation difficile.

Ces explications se rapportent à une direction particulière des corpuscules; mais on peut l'appliquer à toutes les autres, et surtout à celles qui font de petits angles avec la verticale, directions qui fournissent le plus grand nombre des météores. Pour tous ces motifs, on ne doit pas s'étonner de voir rarement des étoiles remontantes parmi les météores sporadiques que l'on observe.

§^ n. — Fréquence ▼ariable des aèrolithes.

* 137. — D'après M. Coulvier-Gravier (Recherches sur les météores), les nombres d'étoiles filantes, observés à Paris, de midi à minuit et de minuit à midi, sont entre eux comme 1 est à 1 ,9. Tandis que, d'après le chevalier de Haidinger (Bulletim de V Académie royale de Belgique, l. XXIII), sur 178 aérolilhes dont les heures de chute (en temps local) ont été constatées, 403 sont tombés de midi à minuit et 73 seulement de minuit à midi (*). Le rapport de ces deux nombres est comme 1 est à 0,7. Quoique les heures consacrées par les humains au sommeil soient un peu plus nombreuses dans la seconde période que dans la première, la différence des rapports de fréquence semi-diurne, pour les aérolithes (1 ! 0,7) et pour les étoiles filantes (1 t 1 ,9), est trop considérable pour que Ton puisse l'attribuer, soit à la cause qwe nous venons de signaler, soit à la petitesse du nombre des observations d'aérolithes.

138. — D'autre part, d'après M. Coulvier-Gravier (Recherches sur les météores), à Paris, les nombres des étoiles filantes du premier et du deuxième semestre sont entre eux ! .' 1 I 2,5. D'après les deux catalogues de bolides insérés, par le même auteur, dans les Annales de physique et de chimie (tomes XL et LIX), les fréquences semi-

(*) La liste publiée, en 1860, par M. Greg, dans le Rapport de VAssociation britannique, donnait 58 chutes avant minuit et 45 chutes seulement après. Mais M. Greg avait exprimé les heures de chute en temps de Greenwich et non pas en temps du lieu ; et la position, à Test de Greenwich, de la plupart des lieux de'Chutes, devait forcer considérablement le premier chiffre aux dépens du second.

aanoeHes de ces météores, abstraction faite des journées voisines du 10 aoûi, «eraienl efitre elles I ! 1 I 4. D'après Edouard Biol {Astronomie populaire d'Arago, lome IV, pag^ 290i, les nombres des étoiles filantes observées en Chine, de 960 à 1275, soit depuis le périhélie jusqu'à i'aphélie, soit depuis Taphélie jusqu'au périhélie, sont entre eux 'MI 2,2. Enfin, d'après les listes données dans VA^onomie populaire itArago (tome IV, p. 314), les nombres des essaims d'étoiles filantes ol)servés dans le premier et le second semestre, sont entre eux : ! 1 ; 3. Tous ces rapports de phénomènes analogues varient entre 1 ! î,2 et 1 14. Us diffèrent considérablement du rapport des ï^omhres de chutes d'aérolithes du premier «C du second semestre, nombres qui, d'après le dernier <!«ivrage cité, lorae IV, page 293, sont entre eux ! ! 1 .' 1 ,1

139. — Cetle différence est de même nature que celle que nous avons constatée pour les rapports de fréquence semi-diurnes. Toutes les deux sont trop marquées, pour que l'on ne soit pas conduit à y voir l'indice d'u7ie différence essentielle dans les allures des deux phénomènes, ikéroUihes et étoiles filantes.

Or, s'il est prouvé que le mouvement de translation de la Terre explique la plus grande fréquence des étoiles filantes, pendant la seconde moitié de la nuit et pendant le deuxième semestre, en parlant toutefois de l'hypothèse que les corpuscules qui leur doftnent lieu parcourent V espace dans tous Us sens, on devra conclure, des rapprochements précédents, que les corpuscules qui produisent les aéroliîhes n'ont pas des dir^tions quelconques; mais que , pour eux, les mouvements apparents direds, qui peuvent produire surtout les chutes de la soirée et du premier semestre (n<>* 134 et 135), doivent être plus fréquents, relativement aux mouvements appareftts rétro-

grades, qu'ils ne le sont pour les autres météores ; et, par suite, que la moyenne des vitesses relatives est plus faible pour les premiers corps que pour les seconds; car nous avons vu (n^ 12) que, pour les mouvements rétrogrades, les vitesses relatives peuvent aller à 72i^ par seconde, tandis que, pour les mouvements directs, elles ne peuvent pas dépasser 30*^™.

On ne pourrait pas objecter à cette conclusion que, dans l'hémisphère sud, la fréquence des étoiles filantes devant être plus faible dans le second semestre que dans le premier (n» 135), les fréquences moyennes semiannuelles des météores, considérés pour toute la Terre, doivent en réalité être à peu près identiques, comme cela est constaté pour les chutes d'aérolithes. Cette objection ne serait pas fondée, parce que la grande majorité des aérolithes ont été observés dans l'hémisphère nord.

§ m. — Conjectures diverses.

140. — Nous venons d'arriver à celte conclusion que, pour les aérolithes, les vitesses relatives doivent, en général, être plus faibles que pour les étoiles filantes. La différence devrait même être très-grande, si l'on en juge par cette remarque que, très-souvent, les bolides qui produisent les aérolithes sont signalés comme ayant une marche très-lente, et par cette autre, que l'enfoncement des aérolithes, dans le sol, ne semble pas être en rapport avec des vitesses de 30 à 72 kilomètres par seconde. Or, celte différence de leurs vitesses peut fournir une réponse à une objection que l'on a souvent opposée à l'identité d'origine des étoiles filantes et des aérolithes.

Si, dit-on, les deux phénomènes sont produits par des corpuscules cosmiques, comment se fait-il que l'on n'ait jamais conslalé de chutes de pierres pendant les averses

prodigieuses d'étoiles filantes, telles que celles de 1799, de 1833, etc.? Or, on peut expliquer cela par la différence des vitesses dont les corpuscules sont animés, et même sans invoquer une différence de composition chimique, différence qui est pourtant très-probable.

En effet, nous avons vu (n® 22) que, pour les essaims périodiques, le mouvement apparent est en général rétrograde. Par conséquent, leur vitesse relative est excessivement grande (n^ 12); et alors la température, qui résulte de la résistance opposée par l'atmosphère à leur mouvement, peut être suffisante pour volatiliser, ou au moins pour réduire en fumée, les substances qui les composent (*). La traînée phosphorescente que la plupart d'entre eux laissent sur leur passage est une confirmation de cette explication.

Pour les corpuscules dont le mouvement relatif est direct, la vitesse est beaucoup moindre ; on conçoit alors que réchauffement produit , par leur passage à travers l'atmosphère, soit insuffisant pour les dissiper en fumée avant qu'ils aient atteint la surface du globe.

141. — Les étoiles filantes ordinaires n'éclatent pas, tandis que beaucoup de bolides à aérolithes éclatent. On pourrait expliquer cette différence en supposant aux premières une nature plus combustible qu'aux seconds ; ceux-ci pourraient alors pénétrer dans les couches inférieures de l'atmosphère et y éprouver une résistance capable de les briser. Mais cette différence ne pourrait-elle pas résulter aussi de ce que réchauffement des étoiles filantes est assez grand pour rendre toute leur masse, soit fluide, soit assez molle pour qu'elle puisse laisser

(*) Voir le mémoire de M. Joule, dans Philosophical magazine, 4« série, vol. XXXII, p. 349.

échapper, sans explosion, les gaz qui s'y développent? Tandis que, pour les bolides dont la vitesse modérée, la température serait incapable de les ramollir, tout en étant suffisante pour dégager certains gaz de leurs combinaisons?

iiQ. — Mais arrêtons-nous dans ces conjectures. Aussi bien, en considérant que malgré l'exiguïté de ses dimensions comparées à celles de la sphère ayant pour rayon celui de son orbite, la Terre rencontre un grand nombre d'essaims (*) de corpuscules, tous les astronomes ont dû penser au nombre prodigieux d'essaims qui doit circuler autour du Soleil. De plus, en admettant que les mouvements du plus grand nombre soient paraboliques, ils ont dû concevoir combien leurs densités et leurs vitesses s'accroissent à mesure que l'on s'approche du Soleil. Et si les matériaux, pourtant très-nombreux, que plusieurs fournissent à la Terre, sous forme d'aérolithes, de poussières (**) ou même de vapeurs cosmiques, paraissent être sans influence appréciable sur les deux mouvements de notre globe, on a dû se demander s'il en était ainsi pour les comètes dont la masse est si faible, et même pour Mercure qui, vu sa proximité du Soleil, doit traverser des nuages très-denses composés de corpuscules animés d'une énorme vitesse. En tout cas, les astronomes n'auront pas manqué de remarquer que le

(*) Nous regrettons, mais un peu tard, de nous être laissé entraîner, par Tusage, à nous servir presque toujours de ce mot essaim, qui entraîne presque forcément Tidée de groupement globuleux d«s corpuscules, et môme celle d'une quasi immobilité ; tandis que, très-probablement, ainsi que nous l'avons vu (n<» iOO à 142 et fig. 50 et 31), ces corpuscules forment des courants étroits et extrêmement allongés, dont les éléments sont animés de grandes vitesses.

(**) N*y aurait-il pas lieu de rechercher si le fer, qui est si abondant dans le diluvium ocreux et dont Torigine est si obscure, ne proviendrait pas de ces poussières ?

mode de résistance, opposé par ce milieu à éléments discontinus y est tout à fait dissemblable de la résistance d'un milieu élastique ^ dont les molécules glisseraient sur le corps en mouvement, en réagissant sur toutes les molécules qui les environnent.

143. — Les astronomes se sont demandé encore, quelle action peuvent avoir sur les phénomènes météorologiques de notre globe ces essaims de corpuscules, tant ceux que rencontre la Terre, que ceux dans le voisinage desquels nous passons ; les premiers agissant sur les hautes régions de l'atmosphère, soit par la haute température de leur combustion, soit par la vitesse énorme dont ils sont animés et qu'ils doivent communiquer à quelques-unes de ses parties; les seconds n'agissant que comme des écrans, ainsi que nous l'avons fait remarquer au n® 117, soit pour empêcher le rayonnement vers les espaces célestes, soit pour intercepter au passage une partie de la chaleur solaire, etc.

Mais, de ces questions et de tant d'autres que cet objet suggère, un certain nombre ont déjà donné lieu à des travaux très-remarquables ; d'autres exigeraient des développements dans lesquels nous craindrions de nous égarer, et qui d'ailleurs auraient des bases trop hypothétiques pour rentrer dans l'ordre des recherches purement géométriques que nous nous sommes proposées dans ce travail.

{*) Nous avons mis tous nos soins à assurer la correction des formules et des calculs que ces recherches renferment. Au reste, cette tâche nous a été bien facilitée par le concours de M. Tabbé Fleck, professeur de mathématiques au grand séminaire de Metz, qui a Lien voulu prendre la peine de revoir les épreuves, et qui nous a signalé des fautes qui nous avaient échappé. Nous le prions d'en agréer nos remerciments.