CHAPITRE IY

Preuves de l’absence ou d’une extrême rareté d’une enveloppe atmosphérique. — Les phénomènes de lumière à la surface de la Lune ; ombres noires et tranchantes. — Absence du son. — Il n’y a pas d’eau ou de liquide vapori sable à la surface de la Lune.

L’atmosphère est certainement, de tous les éléments dont se compose ce qu’on nomme la constitution physique d’un astre, le plus important. Sans atmosphère, sans cette enveloppe gazeuse où les êtres organisés puisent incessamment de quoi alimenter leur propre existence, il nous est impossible de concevoir autre chose que l’immobilité et le silence de la mort. Ni animaux, ni végétaux, même de l’organisation la ]Üus infime, ne nous semblent susceptibles de vivre et de se déve-

lopper ailleurs que dans un milieu fluide, élastique et mobile, dont les molécules soient en continue échange de force avec leurs propres organismes. Sans doute, nous sommes bien éloignés de connaître tous les*modes sous lesquels se manifeste la vie ; mais, à moins de sortir du domaine des faits observés, pour entrer dans celui de l’imagination pure, nous sommes bien obligés de convenir que l’atmosphère nous semble une des conditions les plus essentielles à l’existence des êtres organisés.

Eh bien, telle est, si l’on en croit l’opinion généralement admise par les astronomes, la constitution physique de notre satellite : la Lune n’a pas d’atmosphère.

C’est là un fait d’une importance si capitale qu’il est indispensablè de nous rendre compte des raisons qui l’ont fait admettre dans la science* des observations qui ont en rendu la constatation possible.

L’existence d’une enveloppe gazeuse ou vaporeuse autour d’un astre peut nous être révélée de plusieurs manières. Ëtudions-les successivement.

Parmi les taches qui parsèment le disque de la Lune, en est-il qui soient mobiles et temporaires? Telle est la première observation qu’ont dû faire les astronomes pour chercher des témoignages de l’existence d’une atmosphère.

En effet, si la Lune est entourée de couches gazeuses, il est probable qu’au sein de ces couches, les variations de la température qui proviennent du mouvement des diverses régions lunaires par rapport au Soleil, donnent lieu à des condensations de vapeur analogues à nos nuages. La précipitation de ces amas

vaporeux par le refroidissement, leur évaporation par un accroissement de chaleur, enfin les courants aériens de la masse atmosphérique ne pourront manquer de produire des mouvements continuels ainsi qu’il arrive sur notre Terre. La présence d’un nuage lunaire nous masquera la partie du sol devant laquelle il se projette; sa disparition la fera voir de nouveau.

Observe-t-on de semblables phénomènes sur le disque lunaire?

Non. Ni à la vue simple, ni à l’aide des télescopes les plus puissants, on n’a pu reconnaître, parmi les taches dont il est parsemé, rien qui indique l’existence du moindre nuage. Jamais la netteté des plus petites taches visibles n’a paru altérée par le moindre accident, et l’on sait qu'un nuage de cent mètres de diamètre serait aisément distingué. Pas de traces de bandes mobiles, sombres ou brillantes comme dans Jupiter, de taches mobiles comme dans Mars. Le ciel de la Lune est évidemment d’une sérénité absolue.

Cela ne suffit pas, à la vérité, pour conclure à l’absence d’une enveloppe gazeuse. Mais déjà l’on peut dire que l’atmosphère de la Lune, si elle existe, ne contient point de vapeurs susceptibles de condensation vésiculaire. L’atmosphère de la Lune serait-elle donc toujours d’une parfaite transparence?

Un autre moyen de constater la présence d’une enveloppe gazeuse est celui-ci :

Les gaz, les vapeurs et en général tous les corps transparents jouissent d’une propriété connue en physique sous le nom de réfringence. Un rayon de lumière vient-il à les traverser, sa route est déviée :

il se brise, et quand il arrive à l’oeil, il fait paraître l’objet dont il émane ailleurs que dans sa direction réelle : c’est le phénomène connu sous le nom de réfraction.

Si la Lune possède une atmosphère, cette atmosphère devra briser les rayons lumineux qui la traversent, les réfracter. Voyons quel sera l’effet produitsur une étoile qui passe derrière son disque, pour un observateur qui, de la Terre, étudie le phénomène. Aussitôt que le point lumineux se trouvera derrière la couche gazeuse qui entoure le disque, la réfraction le fera paraître plus éloigné du bord qu’il ne l’est réellement à chaque moment de son mouvement. Il y aura donc d’abord un ralentissement progressif dans ce mouvement même. Puis, au moment où l’étoile sera réellement occultée par le disque, la réfraction l’éloignant toujours desa position vraie permettra delà voir encore. En résumé, l’interposition d’une atmosphère aura pour effet de retarder l’instant de la disparition de l’étoile.

Par le même motif, lorsque le point lumineux est encore masqué par le bord opposé de la Lune, la réfraction le fera néanmoins apparaître, avançant ainsi le moment où l’œil de l’observateur jugera de la fin de l’occultation. De toute façon, la durée de l’éclipse stellaire sera abrégée. Toute la question est donc desavoir s’il est possible de s’assurer que les choses se passent ou ne se passent pas ainsi.

Le mouvement de la Lune sur le fond étoilé du ciel est d’avance calculé avec une extrême précision. Des formules et des tables permettent d’évaluer le temps précis qu’une étoile donnée doit mettre à parcourir,

derrière le limbe lunaire, la corde qui marque la portion invisible de sa route. Dans ces tables, on n’a tenu compte que du mouvement de laLune et des dimensions de sa partie solide. Dès lors, si une atmosphère existe, l’observation devra se trouver en désacord avec les formules: la durée de l’occultation observée devra être moins longue que la durée de l’occultation calculée. De combien? Cela dépend évidemment, en un cas donné, de la densité plus ou moins grande de l’enveloppe gazeuse.

Or rien de pareil n’a pu être constaté ; s’il existe une atmosphère lunaire, sa densité est moindre que la 2000 e partie de la densité moyenne de l’atmosphère ‘terrestre. Elle est plus rare que le vide qui subsiste, après une manœuvre aussi complète que possible, sous le récipient de nos meilleures machines pneumatiques.

Ce fait paraît décisif et prouverait en effet que la Lune n’a pas d’atmosphère, oudu moins pas d’atmosphère appréciable pour nous, si le diamètre apparent de la Lune était mesuré et connu avec une précision suffisante. En est-il réellement ainsi? Telle estl’objection qui subsiste encore, et qui serait levée, si la méthode proposée il y a déjà longtemps par François Arago eût été pratiquée, ce que nous ignorons *.

Du reste, le profil du disque delà Lune, tel que nous le voyons de la Terre, ne paraît uniforme, que parce

1. Arago proposait de mesurer la distance de l’étoile occultéeit une étoile voisine, et d’observer, un peu avant l’occultation, si celte distance allait en diminuant progressivement. C’est ce qui devrait arriver, dès que la lumière de la premièrejètoile pénétrerait dans la couche gazeuse enveloppant le disque.

que les aspérités montagneuses se recouvrent les unes les autres par l’effet delà perspective. Les observations dont nous venons de parler prouvent donc seulement qu’H n’y a pas d’atmosphère lunaire, à l’altitude des sommets montagneux dont nous parlons. Celte atmosphère serait-elle confinée, comme on l’a supposé, au niveau des plaines, ou au fond des cratères? En ce cas, les occultations d’étoiles devront accuser l’action réfringente de l’atmosphère, toutes les fois qu’elles auront lieu dans les parties du limbe dont le niveau ne dépasse pas le niveau moyen des plaines lunaires. Aucune observation positive de ce genre n’a été signalée, depuis quatorze ans queM. P. de Cuppis a attiré l’attention des astronomes sur ce point. La réfraction due à une atmosphère lunaire devrait aussi se manifester dans les éclipses de Soleil, annulaires ou totales- Et à la vérité, les phénomènes connus sous le nom de dentelures de Baily, la forme arrondie et tronquée des cornes du croissant solaire, observée dans l’éclipse totale de Juillet 1860 par M. Laussedat , pourraient être autant de témoignages en faveur de l’existence d’une atmosphère. Mais il reste à savoir si ces phénomènes optiques ne sont pas susceptibles d’un autre genre d’explication.

Fig. 37. Échancrure du croissant solaire.

Kig. 38. Un paysage lunaire.

D'autres moyens existent encore pour s’assurer si la Lune a ou n’a point d’atmosphère. A la distance où nous sommes de notre satellite, distance assez petite pour que nous puissions observer la clarté que la lumière de la Terre donne à ses nuits, les crépuscules doivent être aisés à reconnaître. La ligne de séparation de la lumière et de l’ombre, au lieu d’être nettement tranchée, doit se fondre par une teinte lumineuse d’intensité décroissante du côté de la partie obscure du disque. Or, là, l’observation montre bien des inégalités, des dentelures; mais elles sont très-nettement détachées et n’accusent évidemment que de grandes différences dans les niveaux d’un sol montagneux et accidenté. Schrœter seul paraît avoir observé un crépuscule lunaire, en constatant, sur l’extrémité des cornes du croissant, une lueur qui allait en s’affaiblissant du côté de la partie obscure du disque. Celte lueur ne pouvait être confondue avec la lumière cendrée, puisqu’elle a été vue à un moment où le crépuscule terrestre était' encore assez vif pour rendre invisibles les régions de la Lune les plus éloignées du croissant lumineux.

Comment se fait-il qu’une observation si intéressante n’ait point été de nouveau tentée? C’est une question à laquelle nous ne saurions répondre et qui se présenterait dans plus d’un autre problème, encore obscur, d’astronomie physique.

Schrœter a conclu de ce fait à l’existence d’une atmosphère de la Lune, dépassant de 450 mètres le niveau moyen des plaines.

Enfin quand on examine les ombres portées parles ' pics, les cratères et en général toutes les élévations si

nombreuses dans certaines régions de la Lune, on remarque que ces ombres, sont nettement et partout également accusées au sommet comme à la base des montagnes ; nulle part, elles ne présentent cette dégradation dans les teintes qui serait la conséquence naturelle de l’interposition des couches gazeuses de densité croissante.

En résumé, et dans l’état actuel des connaissances astronomiques les raisons qui militent en faveur de l’existence d’une amosphère lunaire sont beaucoup moins décisives que les raisons opposées, et il paraît certain que la Lune n'a pas d’atmosphère sensible.

Or, s’il en est réellement ainsi, qu’on juge de l’aspect que doivent présenter les paysages lunaires, au point de vue seul de la lumière et des ombres. Tous les objets qui reçoivent directement les rayons solaires y brillent avec un éclat que n’atténue point la distance. Les ombres y ont partout la même intensité; elles ne permettent de voir les objets qu’elles enveloppent que par les reflets des corps éclairés voisins, la diffusion de la lumière du jour par les molécules aériennes s’y trouvant impossible. A l’horizon, les contours des objets se détachent avec une crudité extrême sur le fond noir du ciel 1 , où les étoiles et

1. La couleur du ciel sur les hautes montagnes peut donner une idée de l’aspect que présenterait la voûte céleste pour un observateur placé à la surface de la Lune, Saussure, dans son ascension du Mont-Blanc en 1787, a comparé la couleur du ciel aux diverses nuances d’un papier teinté depuis le bleu pôle jusqu’au bleu presque noir. Au milieu de la journée, le ciel était presque aussi foncé que la nuance la plus sombre. Il est probable que pendant la nuit, la couleur de la voûte étoilée doit approcher du noir môme.

tous les autres astres brillent en plein jour. Le disque du Soleil se découpe lui-même nettement au milieu d’un ciel étoilé dont la teinte sombre n’offre nulle part de dégradation. Là, pas de perspective aérienne; point de ces jeux de lumière, de ces teintes vaporeuses qui donnent aux paysages terrestres tant de charme et de douceur. Ni crépuscule le soir, ni aurore pendant les matinées : la nuit et le jour se succèdent brusquement et sans transition, sauf dans les points où de hautes montagnes encore éclairées par les rayons solaires réfléchissent leur vive lumière au sein des ténèbres qui régnent à leur base.

Lés phénomènes d’optique dus à la présence d’un milieu gazeux ou à celle des vapeurs aqueuses n’existent point à la surface de la Lune. La réfraction n’y décompose pas la lumière blanche en sept couleurs et en mille nuances variées. L’arc-en-ciel, les teintes si belles qui, sur notre Terre, empourprent l’horizon au lever et au coucher du Soleil y sont inconnus.

L’absence d’air à la surface de la Lune implique l’absence d’eau. S’il existait des lacs, des mers, ou simplement des rivières, 'les liquides qui formeraient ces réservoirs ou ces courants, se réduiraient spontanément en vapeur, par le fait seul qu’ils ne seraient point maintenus par une pression atmosphérique. Mais la chaleur solaire, agissant plus énergiquement encore, il en résulterait une enveloppe gazeuse, dès nuages épais de vapeur. Un nuage de 200 mètres de diamètre serait aisément visible. Or, nous venons de le dire plus haut, jamais

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aucune tache mobile n’a été observée sur le disque de la Lune.

Point d’air et point d’eau! C’est l’absence forcée des vents et des courants, c’est l’immobilité partout, dans le ciel comme sur le sol. Tout au plus, sous l’influence des alternatives de chaleur et de froid, la désagrégation des matières et la rupture d’équilibre des corps pesants entraînant la chute de débris de roche, rompent la monotonie d’une immobilité et d’un silence éternels. Car le son, ne pouvant s’y propager par aucun milieu aérien, se transmet tout au plus au contact, par les vibrations des molécules solides. Pour un habitant de la Terre, l’astre des nuits n’est donc, selon l’expression d’Humboldt, « qu’un désert si/sneieux et muet. »