FORME ET DIMENSIONS DU GLOBE LUNAIRE

Aplatissement insensible. — Forme allongée vers la Terre.

— Dimensions comparées de la Terre et de la Lune. —

Masse et densité. — Pesanteur à la surface.

La Lune a la forme d’une sphère, dont nous n’aperpevons qu'un peu plus de la moitié. Gela résulte, nous l’avons VU plus haut, de l’apparence constamment circulaire de son disque, et de la forme elliptique de la ligne qui sépare les régions plongées dans l’ombre de celles qui reçoivent la lumière solaire. Tous les diamètres du disque sont d’égale grandeur, sauf les faibles inégalités qui proviennent des dentelures produites sur les bords par les profils des montagnes. Le globe lunaire n’est donc pas aplati, comme l’est notre globe à ses deux pôles de rotation; ou, s’il l’est, c’est d’une manière insensible et inappréciable pour nous. Que la Lune, comme la Terre, ait été fluide à l’origine, c’est une hypothèse d’une grande probabilité, mais la faible vitesse de son mouvement de rotation explique suffisamment comment il se fait qu’elle n’a point la forme d’un ellipsoïde renflé à son équateur.

Il paraît cependant certain que le globe de la Lune n’est pas rigoureusement sphérique : l’attraction de la Terre a dû l’allonger dans la direction du centre de notre globe, de sorte que son plus grand diamètre est toujours tourné vers nous. C’est à cette circonstance, qui est du reste une conséquence des lois de la pesanteur, que Laplace attribue la parfaite égalité des deux mouvements de rotation et de révolution de

Fig. 45. Dimensions comparées de la Terre et de la Lune.

notre satellite; mouvements qui, à l’origine, étaient sans doute légèrement inégaux. Peut-être un jour arrivera-t-on à mesurer les différents méridiens lunaires avec assez d’exactitude, pour rendre sensible l’allongement dont nous parlons.

Ce n’est pas tout de connaître la forme d’un astre : notre curiosité nous pousse à rechercher encore quelles sont ses dimensions réelles. Rien n’est plus aisé, quand on sait à la fois quelle est sa distance et sous quel angle on voit son diamètre. Il suffit alors

Digiti;

de résoudre un problème de triangulation des plus simples.

Le rayon de la Lune est environ les trais onzièmes, un peu plus du quart, du rayon moyen de la Terre, ou plus exactement les 0,273 125 de ce rayon. Évalué en kilomètres, le diamètre lunaire mesure donc 3475 kilomètres, un peu moins de 869 lieues.

La circonférence d’un méridien offre un développement de 10925 kilomètres, et la longueur d’un degré est égale à 30346 mètres, 2731 lieues. Telle est la distance qu’aurait à parcourir, à vol d’oiseau, celui qui voudrait faire le tour du monde lunaire. Je dis à vol d’oiseau, car les obstacles apportés par les aspérités montagneuses allongeraient singulièrement la longueur et la durée du voyage.

Quant à la superficie totale, elle est un peu moindre que la treiziéme partie de la surface de la Terre (0,0746), et comprend environ 38 millions de kilomètres carrés, à peu près quatre fois la superficie du continent européen. Cela donne 19 millions de kilomètres pour la superficie de l’hémisphère vu do la Terre. A la vérité, grâce à des mouvements dont il sera question plus loin, nous pouvons voir un peu plus de la moitié de notre satellite, et en calculant la surface de toutes les parties visibles, on arrive au nombre de 21 883 000 kilomètres carrés, ou, si l’on veut, 1 P68 000 lieues carrées, environ 41 fois l’étendue de notre France.

Des dimensions linéaires et superficielles, si l’on passe au volume, on trouve que la Lune est environ 49 fois moins grosse que la Terre. C’est encore plus de 22 milliards de kilomètres cubes.

Comparée au volume du Soleil, la grosseur de notre satellite est une bien faible partie du globe immense dont elle nous renvoie la lumière. Il faudrait accumuler 70 millions de Lunes pour remplir la prodigieuse sphère, et cependant les disques des deux astres nous semblent occuper à peu près des portions égales de la voûte étoilée. Mais, nous l’avons vu, cela tient à la grande inégalité des distances dont l’une est 400 fois ayssi grande que l’autre.

Les nombres que nous venons de rapporter ne nous renseignent que sur l’importance géométrique du globe lunaire; mais ne nous disent rien sur la matière dont il est composé. Le télescope lui-même nous fait bien voir quelle forme celle matière a prise sous l’influence des forces internes et comment elle s’est agglomérée, ici en vastes plaines, là en une multitude d’aspérités, de collines, de montagnes cir- • culaires, de pics et d’aiguilles pyramidales ayant plus ou moins d’analogie avec nos montagnes terrestres. Mais quelle est la nature des roches dont ces aspérités sont formées, du sol uni des vallées et des plaines, ce sont là des questions dont la solution serait aussi intéressante qu’elle est difficile en réalité.

Toutefois, la mécanique céleste fournit à cet égard quelques données. La connaissance rigoureuse du mouvement qui entraîne la Lune autour de la Terre, la certitude où l’on est depuis la grande découverte de Newton que c’est la pesanteur qui retient l’astre dans son orbite, ont permis de calculer la masse de notre satellite. Nous avons donné ailleurs* une idée

1. Voyez le chapitre qui traite de la Gravitation universelle dans notre ouvrage Le Ciel, 3“ édition, page 550.

des méthodes qui permettent un calcul de ce genre, nous avons dit comment les astronomes ont pu peser les corps célestes, évaluer leurs masses et leurs densités. Appliquées à la Lune, ces méthodes nous ont appris qiie la masse de notre satellite est la 75* partie de la masse de la Terre, et, ce qui en est une conséquence, que la densité de la matière dont il est composé est égale aux 653 millièmes de la densité moyenne de notre globe.

Traduisons ces évaluations en nombres exprimant des quantités connues. — Le poids de la Lune vaut environ 78 300 000 000 000 000 000 tonnes de mille kilogrammes. Sa densité moyenne, rapportée à celle de l’eau, est 3.55; c’est dire que le globe lunaire pèse plus de trois fois et demie autant qu’un globe d’eau de même dimension. Mais il faut ajouter que la Lune est sans doute, comme la Terre, formée de couches hétérogènes dont la densité va en croissant de la surface au centre. Dès lors, les couches qui forment le sol sont plus légères que ne l’indique la densité 3,55. De combien? c’est ce qu’on ignore.

Néanmoins, cette densité moyenne, comparée à celle de quelques minéraux de la croûte terrestre, nous permettra de nous faire une idée de la composition de la matière lunaire. Le carbonate de manganèse, l’épidote, le verre connu sous le nom de flint, le diamant ont à peu de chose près le môme poids spécifique que la matière lunaire. La substance composée dont sont formées les aéroli thés est plus propre peut-être à nous fournir un terme de comparaison : aussi est-il curieux de trouver les nombres 3.57, 3.54 pour les densités de quelques-unes des météorites

recueillis après leur chute à la surface de la Terre. Une telle identité serait bien de nature à accréditer l’opinion que les aérolithes sont des rochers lancés par les volcans de la Lune, si l’origine cosmique de ces corps n’était pas aujourd’hui bien connue.

Enfin, il est encore un élément qui doit entrer en ligne de compte, quand on veut comparer la constitution physique de la Lune à celle de notre globe terrestre : je veux parler de l’intensité [de la pesanteur à la surface. Cette intensité varie, dans les divers corps célestes, d’autant plus grande que la masse totale est plus considérable, mais en même temps d’autant plus faible que le rayon de l’astre est plus grand, ou ce qui est la môme chose, que la surface du sol est plus éloignée du centre. En appliquant ces principes à la Lune, on arrive à ce résultat que la pesanteur à sa surface est comprise entre 1/5 et 1/6 de celle qui presse les corps sur le sol terrestre. Si donc, on imagine un homme transporté dans notre satellite, si l'on suppose en outre que ses forces musculaires restent les mêmes dans ce nouveau séjour, il y pourra soulever sans plus d’effort des poids cinq à six fois aussi lourds, et son propre corps lui semblera cinq fois dt demie plus léger.

Nous avons vu plus haut quelles importantes conséquences on peut tirer de ce fait fondamental, quand il s’agit d’évaluer les forces qui ont pu soulever à de prodigieuses hauteurs relatives les masses de rochers qui forment les montagnes lunaires.

La Lune, avons-nous dit au début de cette étude, est l’astre le plus rapproché de nous. Cette assertion est-elle exacte de tout point? C’est ce que les astronomes ont cru pendant longtemps, et, à la vérité, toutes les planètes connues de notre monde solaire, tous les astres qui ont le Soleil pour centre ou foyer de leurs mouvements, à plus forte raison, tous ces points lumineux dont la voûte céleste étincelle, sont à des distances incomparablement plus grandes. Vénus, à sa plus courte distance de la Terre, en est encore à 9 700000 lieues, c’est-à-dire cent fois plus éloignée que la Lune. Mars n’en approche, ce qui arrive du reste très-rarement, qu’à une distance de 14 millions de lieues, 145 fois supérieure à la distance de la Lune. Voilà pour les planètes les plus rapprochées.

Mais en dehors des oorps célestes individuellement connus, et dont la marche peut être calculée, il existe une véritable fourmilière de petits corps qui voyagent en légions autour du Soleil, à une distance de l’astre

radieux qui ne diffère pas beaucoup de celle de la Terre. Ce sont eux qui nous apparaissent pendant les nuits sereines sous la forme de sillons lumineux, de globes étincelants : les étoiles filantes et les bolides. Leurs orbites paraissent côtoyer l’orbite de la Terre, la couper quelquefois. Quand la rencontre a lieu, ou bien ils frôlent seulement les régions supérieures de l’atmosphère, s’enflamment à leur contact et continuent leur route; ou bien, attirés par la masse de notre globe, ils tombent à sa surface : telles sont les pierres connues sous le nom de météorites ou d’a^rolithes.

Ainsi, voilà nombre de petits astres qui nous rendent visite à des époques périodiques et s’approchent de nous beaucoup plus que la Lune ne s’approche de la Terre. Mais le moyen de jamais les reconnaître dans cette foule en apparence si confuse.

Quelques astronomes, au nombre desquels il faut citer M. Faye, croient qu’un certain nombre d’étoiles filantes, celles qui apparaissent çà et là dans toutes les nuits de l’année, sont autant de satellites de la Terre, enlevés pour ainsi dire par notre globe, aux essaims plus pressés qui circulent en troupes autour du Soleil. Cette hypothèse est-elle basée sur des observations positives, en dehors de la simplè vraisemblance? C’est ce que le fait suivant permettrait d’affirmer. Un astronome français, M. Petit, de l’Observatoire de Toulouse, a calculé l’orbite d’un bolide sur lequel il avait pu recueillir un nombre suffisant de données. Ce singulier satellite de la Terre, ce compagnon de notre Lune* ferait autour de nous sa révolution en un temps qui ne dépasserait pas 3 heures

20 minutes, et sa distance au centre de notre globe serait en moyenne de 14500 kilomètres. Il résulte de là que cette distance comptée à partir de la surface terrestre ne dépasserait pas 8140 kilomètres, c’est-à-dire serait environ quarante-six fois un tiers moindre que la distance de la Lune. Quant à son orbite, elle comprendrait un développement de plus de 91000 kilomètres, et la vitesse moyenne du petit astre le long de cette courbe atteindrait 7600 mètres par seconde.

Ainsi donc, la Lune ne serait pas seule à accompagner la Terre dans son voyage à travers les régions éthérées; et nous aurions, tout près de nous, en tout cas beaucoup plus près que le globe lunaire, de petites lunes en miniature que leurs faces brillantes manifesteraient à nos yeux toutes les fois qu’elles ne seraient pas éclipsées dans le cône d’ombre terrestre, c’est-à-dire assez rarement, à moins que leurs orbites ne soient fortement inclinées sur l’orbite de la Terre.