LUMIÈRE CENDRÉE

Origine de la lumière cendrée. — Son intensité, sa couleur. — Variations en rapport avec la partie de la Terre qui est en vue de la Lune.

La partie brillante de la Lune, celle que le Soleil éclaire directement, varie de forme dans le cours d’une lunaison entière, depuis le mince croissant lumineux de la Lune nouvelle et de la dernière phase, jusqu’au cercle entierque présente l’astre dans son plein.

Mais, outre cette lumière assez éclatante, et dont on vient de voir quelle est l’intensité comparée à celle du Soleil, le disque lumineux offre dans sa partie obscure, à certaines de ses phases, une lueur beaucoup plus faible, connue sous le nom de lumière cendrée. La lumière cendrée est aisée à observer à l’œil nu. Tout le monde peut la voir quelques jours avant ou après la nouvelle Lune, alors que notre satellite apparaît sous la forme d’un croissant délié. Toute la 'partie de l’hémisphère tourné vers nous, que ne frappent point les rayons du Soleil, s’aperçoit néanmoins distinctement, de manière à terminer le cercle entier

du disque. La lueur est faible et comme phosphorescente. Arago a donné un moyen d’en évaluer l'intensité, en la comparant à l’intensité constante de la lumière du reste du disque, mais nous ne sachions pas que ce procédé ait été appliqué *.

La lumière cendrée de la Lune nouvelle apparaît dès que le croissant est visible et ne disparaît guère avant le premier quartier : de même, au décours de

la Lune, elle devient visible un peu après le dernier quartier, pour ne disparaître qu’avec notre Satellite lui-même. D’après Schrœler et de Lalande, c’est vers le troisième jour qui suit ou qui précède la nouvelle Lune, qu’elle est Fig. 16. Lumière cendrée. plus vive.

Tout le monde peut remarquer que le contour extérieur de la partie brillante du disque paraît sensiblement déborder le contour de la partie que la lumière cendrée rend visible. C’est là une illusion produite par le phénomène optique de Virradiation qui donne aux objets une dimension apparente d’autant plus grande, qu’ils sont éclairés d’une lumière plus vive.

1. Sauf par Arago lui-même qui a trouvé que l’intensité delà lumière cendrée était la 4000’ partie de celle de la partie éclairée de la Lune, six jours avant la nouvelle Lune, et la 7000 e partie, au 7“* jour de la Lune

L’intensité de la lumière cendrée peut être assez forte pour qu’on distingue les plus grandes taches de la Lune, même à l’cEil nu. Mais si l’on a soin d’employer une- lunette d’une certaine puissance, un bien plus grand nombre de détails deviennent perceptibles. Grâce aux lunettes, on peut voir aussi la lumière cendrée beaucoup plus longtemps qu’à la vue simple ; Schrœter l’a observée trois heures après le premier quartier, mais, ainsi que le rapporte Arago, c’est en se servant d’un grossissement de 160 fois appliqué à un télescope de 2 m . 3 de foyer.

D’où vient la lumière cendrée? Est-ce une lueur propre à la Lune?

Les anciens, qui n’avaient pas de notions bien positivesen astronomie physique, la regardaient comme produite par une sorte de phosphorescence de la surface ou du sol lunaire. Mais on va voir que l’explication en est trop simple pour que le moindre doute reste à ce sujet. Selon la plupart des astronomes, c’est Mœstlin qui, en 1596, reconnut que la lumière cendrée est la lumière môme de la Terre, réfléchie sur la Lune par les phases visibles de notre globe. Mais la même explication, ne l’oublions pas pour la gloire d’un grand peintre, avait été donnée, 100 ans avant Mœstlin, par Léonard de Vinci.

De la Lune, en effet, la Terre se voit précisément sous les mêmes apparences que notre satellite vu de la Terre. Mais les phases terrestres sont inverses des phases lunaires, ainsi que le montre avec évidence la figure 10. En se reportant au dessin, on voit aisément que la nouvelle Lune correspond à la pleine Terre , de sorte que l’hémisphère obscur de .

noire satellite reçoit, par réflexion, toute la lumière de l’hémisphère éclairé de la Terre. A la pleine Lune, au contraire , c’est l’hémisphère obscur de la Terre qui est en face de l’hémisphère lunaire éclairé, de sorte que la Terre est alors invisible. Entre ces deux époques enfin, la Lune voit des portions d’autant plus considérables de l’hémisphère lumineux de

Fig. 17. La Terre vue de la Lune à la fin du décours.

la Terre, que nous sommes plus voisins de la Lune nouvelle.

Comme d’ailleurs la surface apparente de notre globe vu de la Lune est environ treize fois plus considérable que le disque lunaire, il est aisé de comprendre que leciatr de Terre doit donner aux nuitsde laLune une lumière bien supérieure à celle de nos clairs de Lune. L’intensité serait même treize fois plus forte, si la surface extérieure des deux astres était . douée du même pouvoir réfléchissant.

Ainsi la lumière cendrée n’est pas autre chose que la lumière du Soleil, réfléchie une première fois de la Terre à la Lune, une seconde fois de la Lune à la Terre.

Il paraît certain que l’intensité du reflet lunaire est plus forte pendant la période du décours que dans les premiers jours de la Lune nouvelle. Galilée

Fig. 18. La Terre vue de la Lune au commencement de la Lunaison.

l’avait remarqué; depuis ce grand homme, de nombreux observateurs ont confirmé l’exactitude du fait. A quoi tient cette différence ? Voici l’explication généralement adoptée :

Quand la Lune, à la fin de son cours, apparaît à l’orient, l’hémisphère éclairé de la Terre qui, tourné vers notre satellite, éclaire sa partie obscure et produit la lumière cendrée, contient une grande étendue de terres, l’Europe orientale, l’Afrique et surtout

l’Asie ; les mers y occupent une moindre étendue relative. Au contraire, lorsque c’est à l’occident que nous voyons paraître la Lune, alors nouvelle, l’hé misphère qui lui envoie sa lumière est en grande partie composée des océans Atlantique et Pacifique. Or on sait que les mers absorbent une quantité de lumière beaucoup plus forte que les terres, de sorte que le premier des deux hémisphères, vu de la Lune, doit être notablement plus lumineux que l’autre : il éclaire donc avec plus de force les régions obscures de notre satellite.

Si cette explication est exacte, il est clair que le phénomène opposé doit s’observer en Australie, où la lumière cendrée sera moins vive dans le décours de la Lune que pendant la période croissante. Mais nous ignorons si ce fait a été constaté.

On a dit aussi que cette différence pouvait provenir de la Lune même, dont l’hémisphère oriental renferme une plus grande étendue de taches sombres que l’hémisphère occidental, et par conséquent est doué d’un pouvoir réfléchissant plus considérable. Celte opinion ne laisse pas que d’être fort plausible, et comme elle n’est pas contradictoire avec la première, il est très-possible que la différence d’intensité observée provienne des deux causes à la fois.

La qualification de lumière cendrée indique pour cette lueur une couleur généralement grisâtre. Cependant divers observateurs lui ont assigné une teinte vert d'olive, qui n’était peut-être qu’accidentelle. Arago, l’un de ces derniers, penchait à croire que cette teinte est due à un effet de oontraste pro -

duit par le voisinage du croissant lumineux, dont la couleur est d’un jaune orangé. Mais il se demandait néanmoins si le phénomène de coloration dont il s’agit ne pouvait être attribué à la teinte bleu-verdâtre réfléchie sur le disque lunaire par l’atmosphère terrestre. S’il en était ainsi, l’explication de Lambert, également rapportée par Arago, mériterait à fortiori d’être prise en considération. Voici les paroles de l’illustre astronome, qu’Humboldt cite aussi dans son Cosmos :

« Le 14 février 1774, je vis que cette lumière, bien loin d’être cendrée était couleur d’olive.... La Lune était verticalement au-dessus de la mer Atlantique, tandis que le Soleil dardait ses rayons à plomb sur les habitants de la partie australe du Pérou. Le Soleil répandait donc sa plus grande clarté sur l’Amérique méridionale, et si les nuées ne l’interceptaient nulle part, ce grand continent devait réfléchir vers la Lune une quantité assez abondante de rayons verdâtres, pour en donner la teinte à la partie de la Lune que le Soleil n’éclairait pas directement. Telle est la raison que je crois pouvoir alléguer de ce que je vis couleur d’olive la lumière de la Lune qu’on appelle communément cendrée. Ainsi la Terre , vue des planètes, pourra paraître d’une lumière verdâtre. »

Inégalités du pouvoir éclairant de la Lune ; distribution irrégulière de sa lumière entre les nuits des diverses saisons. — Durée de sa visibilité nocturne dans une lunaison hivernale.

En parlant de la Lune, les poètes ne manquent jamais de lui donner l’épithète de flambeau des nuits; ce qui est périodiquement d’une grande vérité, c’est-à-dire vers l’époque de la pleine Lune, mais ce qui est loin d’être exact pour le reste de la lunaison.

S’il était vrai que la Lune eût pour fonction d’éclairer les nuits terrestres, et de suppléer ainsi à l’absence de la lumière solaire, il faudrait avouer qu’elle s’acquitte de cette tâche d’une façon bien insuffisante, je ne dis pas au point de vue de l’intensité de son éclat, si prodigieusement inférieur à celui du Soleil, mais au point de vue seul de la régularité et de la constance.

Remarquons d’abord, en effet, que les phases de la Lune sont tellement distribuées que, dans un

mois lunaire, elles passent par tous les degrés de grandeur, depuis la nouvelle Lune où la Terre ne reçoit aucune lumière de notre Satellite, jusqu’à la pleine Lune, où elle la reçoit à peu près tout entière. Les nuits terrestres se trouvent donc , par ce fait même , très-inégalement partagées. En réalité , la quantité de lumière réfléchie par le disque de la Lune est tout juste égale à celle que nous enverrait l’astre, s’il était constamment à son premier ou à son dernier quartier, puisqu’en considérant une phase quelconque, pendant le cours de la Lune, cette phase a précisément son complément pendant le décours : les portions illuminées du disque , réunies, à ces deux époques opposées, formeraient exactement une pleine Lune.

Ce n’est pas tout. Pendant tout le temps que la Lune est visible entre deux nouvelles lunes successives, il s’en faut que ce soient les nuits seules qui profitent de sa lumière. Or, toutes les fois qu’elle se trouve au-dessus de l’horizon en même temps que le Soleil, c’est de la lumière prodiguée en pure perte; comme celle d’un flambeau qu’on allume en plein jour. A ce point de vue encore, les nuits de notre planète sont très-diversement éclairées, suivant qu’elles appartiennent à l’une ou à l’autre des quatre saisons. C'est pendant les longues nuits d’hiver que la lumière de la Lune peut avoir la plus grande utilité. Eh bien, même à cette époque, elle s’acquitte fort mal de ses prétendues fonctions. J’en vais donner une preuve. Le 7 novembre 1866, à dix heures et demie du matin environ, la Lune sera à l’époque de sa conjonction : elle sera nouvelle. Le mois lunaire se ter-

minera le 7 décembre suivant, à 5 heures et demie du matin. Dans cet intervalle, la durée totale des nuits, calculée du coucher au lever du Soleil , s’élève à environ 466 heures et demie ; or, à la latitude de Paris, la Lune n’est visible ou du moins n’est au-dessus de l’horizon nocturne que pendant 218 heures, moins de la moitié de la durée entière.

Ce n’est pas tout : par le seul fait de son propre mouvement combiné avec le mouvement de la Terre, notre Satellite, on vient de le voir, est un fort mauvais éclaireur de nos nuits ; mais c’est bien autre chose, si à l’irrégularité et à l’insuffisance de sa lumière, on joint les obstacles qui proviennent des intempéries atmosphériques. Les nuages,lesbrouillards viennent encore intercepter, hélas trop souvent dans nos climats, ses faibles rayons.

On peut voir, par cet exemple, combien puériles et vaines sont les prétentions des gens qui veulent à toute force interpréter les phénomènes au profit de leurs systèmes, et substituer aux vues delà nature de mesquines explications. La Lune a certainement sa raison d’être, mais c’est en étudiant ce qu’elle est, non, en l’imaginant à priori, que l'homme peut espérer de soulever un coin du voile qui nous cache la vérité.

Opinions populaires sur la figure de la Lune : permanence des taches. — Les taches sombres : Mers, Lacs et Marais . — Les taches brillantes ou les continents.

Les principales taches de la Lune s’observent trèsdistinctement à l’œil nu. De larges portions, d’une teinte plus sombre que la lumière générale du disque, se découpent avec netteté sur un fond dont l’intensité lumineuse paraît elle-même inégalement répartie. Il n’est personne qui n’ait pu, sans pour cela faire une étude détaillée des taches visibles à l’œil nu, se familiariser avec l’aspect que ces différences de teintes donnent au disque lunaire. Tout le monde peut remarquer aussi que cet aspect ne varie pas, ou du moins varie fort peu, soit dans la même lunaison, soit dans le cours des lunaisons successives. La Lune, en effet, présente toujours la même face à la Terre; c’est le même hémisphère que nous apercevons sans cesse. Nous verrons plus tard que cette permanence des mêmes taches témoigne du mouvement de rotation

de la Lune, mouvement dont la durée est précisément égale à celle de sa révolution autour de la Terre.

Une opinion populaire très-répandue et très-ancienne voit dans la figure de la pleine Lune un visage ou un corps humain, car suivant l’imagination de l’observateur, c’est l’une ou l’autre de ces deux apparences qu’il se représente plus volontiers. « Les parties obscures et lumineuses, dit Arago, dessinent vaguement une sorte de figure humaine, les deux yeux, le nez, la bouche. » D’autres voient dans les mêmes taches une tête, des bras et des jambes : dans nos campagnes, c’est Judas interné dans la Lune, en punition de son crime de trahison et de félonie.

Ne nous arrêtons pas sur ces remarques futiles, dont le seul mérite est de prouver que depuis longtemps on a constaté le fait sur lequel nous voulions appeler l’attention du lecteur.

Dans le cours d’une lunaison, le disque n’étant entièrement visible que le jour de la pleine Lune, c’est celte époque qu’il faut choisir de préférence pour étudier la distribution générale des taches. Au premier quartier, l’on ne voit que la partie occidentale de l’hémisphère visible ; le dernier quartier montre la partie orientale 1 . Quand le croissant est très-délié,

1. Pour observer la Lune à son passage au méridien, on se tourne naturellement vers le côté sud de l’horizon. Alors les deux points extrêmes du diamètre du disque perpendiculaire à l’horizon donnent les points Nord et Sud. A gauche se trouve le point Est, et à droite le point Ouest. Si l’on observe à l’aide d’une lunette astronomique, l’image est renversée, le Sud se trouve en haut et le Nord en bas du disque ; l’Ouest à gauche et l’Est à droite. Pour distinguer les diverses régions de la Lune, on consi-

on a de la peine à distinguer quelques taches à l’œil nu.

Prenons donc l’instant de la pleine Lune pour celui de notre description.

Remarquons d’abord que les grandes taches grises et sombres occupent surtout la moitié boréale du disque, tandis que les régions australes sont blanches et très-lumineuses : cependant , d’un côté celte teinte lumineuse se retrouve sur le bord nord-ouest, ainsi que vers le centre; et d’autre part, les taches envahissent les régions australes du côté de l’orient, en même temps qu’elles descendent, mais moins profondément, à l’ouest. Sauf une faible partie du bord nord-ouest, tout le contour de la Lune est blanc et lumineux et participe au ton des régions méridionales.

Entrons maintenant dans quelques détails.

Voyez-vous à l’occident et tout près du bord une large tache grise, de forme ovale et régulière, isolée au milieu de la teinte plus lumineuse du bord : c’est la Mer des Crises. N’attachez à ce nom de mer aucun sens spécial; c’est la commune dénomination sous laquelle les premiers observateurs ont désigné toutes les grandes taches grisâtres delà Lune : nous donnerons plus loin les raisons qui leur firent prendre ces espaces pour de grandes étendues d’eau, tandis qu’ils considéraient les parties brillantes dont elles sont

dère soit les régions australes et les régions boréales, soit la partie occidentale et la partie orientale, chacune de ces parties comprenant le demi-cercle au sommet duquel se trouve le point qui lui donne son nom. Les pôles Nord et Sud sont situés : le premier, dans la région boréale, le second, dans la région australe, mais sans coïncider exactement avec les points Noiti et Sud du disque.

entourées, comme les continents lunaires. La situation de la Mer des Crises sur le contour occidental de la Lune, permet de la reconnaître, dès les premières phases de la lunaison, jusqu’à la pleine Lune : pour la même raison, elle est la première à disparaître à l’origine du décours.

Entre la Mer des Crises et le centre du disque, un large espace sombre, découpé à sa partie inférieure par une sorte de promontoire aigu, a reçu le nom de Mer de la Tranquillité. Elle projette vers l’ouest deux appendices, dont le plus occidental et le plus grand forme la Mer de la Fécondité, tandis que l’autre, plus petit et plus rapproché du centre, est la Mer de Nectar.

Si maintenant de la Mer de la Tranquillité on remonte vers le nord, on trouve la Mer de la Sérénité, moins grande que la première, mais à peu près aussi régulière de forme que la Mer des Crises. Cette tache est traversée dans toute sa longueur par une raie brillante, à peu près rectiligne, et qui lui donne une certaine ressemblance avec la lettre grecque majuscule phi (O). La Mer des Vapeurs est comme un prolongement, vers le centre, de celle de la Sérénité.

Enfin la Mer des Pluies, de forme ronde, la plus vaste de toutes celles qu’on vient de passer en revue, termine au nord la série des taches grisâtres auxquelles on est convenu de conserver le nom impropre de mers. Il faut ensuite redescendre vers l’est pour trouver l'Océan des Tempêtes, dont les contours plus vagues vont se perdre, vers le sud, dans la Mer des Humeurs et dans la Mer des Nuées, à peu de distance d’un point lumineux d’où partent, dans toutes les

directions, des sillons blanchâtres d’une grande longueur.

On distingue encore, au-dessus de la Mer de la Sérénité, et dans le voisinage du pôle boréal une tache étroite allongée de l’est à l’ouest, et connue sous le nom de Mer du Froid; sur la limite du bord nordouest, une tache d’une forme ovale fort allongée; c’est la Mer de Humboldt ; et enfin sur le bord extrême du sud-ouest, la Mer Australe, dont on n’aperçoit sans doute qu’une partie.

Toutes ces prétendues mers projettent, sur leurs rives ou dans leur prolongement, des taches sombres plus petites qui ont reçu les noms de golfes, de lacs ou de marais. Gitons-en quelques-uns.

Entre les Mers de la Sérénité et du Froid s’étendent le Lac des Songes et le Lac de la Mort. Les Marais de la Putréfaction et des Brouillards occupent la partie occidentale de la Mer des Pluies, dont la rive septentrionale forme un golfe arrondi connu sous le nom de Golfe des Iris ou des Arcs en ciel. Le Golfe de la Rosée est le prolongement vers l’extrême nord-ouest de l’Océan des Tempêtes.

Enfin, pour terminer cette nomenclature qui nous sera plus tard fort utile dans la description géographique de notre satellite, citons encore le Marais du Sommeil à l’ouest de la Mer de la Tranquillité; le Golfe du Centre qui est le prolongement méridional de la Mer des Vapeurs; enfin le Golfe des Marais qui s’avance jusque sur le bord méridional de la Mer des Pluies.

Quant aux grands espaces lumineux et brillants qui encadrent les taches grisâtres que nous venons de

décrire, ils n’ont pas reçu — nous ignorons pourquoi — de dénominations générales : il n’en est pas de môme, comme nous allons bientôt le voir, des détails • qui échappent à la vue simple, mais que le télescope y découvre en abondance.