X. Môme année 1666. — Salvatohe Serra

Pendant que Cassini faisait à Bologne les observations qui viennent d'ôtre exposées, Salvatore Serra en faisait d'analogues à Rome, et les publiait au mois de mai 1066 sous le tilre de : Martis revolubilis observaliones romanx

(•) C'est ce que Galilée avait dit, dès 1632, dans son Dialoyo interno ai due massinii sistemi del mondo, CKuvres complètes, édition de 1842, p. 72.

ab affirlis erroribus vindicatx. Rooia. Ex casEro Sancti Gregorii. Calendes do juin lG(iC : « Observations romaines de la rotatiOQ de Mars vengées des erreurs

omno ifffCÔic ■]oJîarni ne

or^i- n- J-

Tupur Mjrrij cum infignibus mûcuià Rjmq primum. ui/u DD ■ Frarribus Satuatori^ ac Vfancisco Jf Serris ruho EujfatJiiV Diuini yalmoram. aj-, ac fabmiie éo-ddie if/ iSami Ji jo,<fua 4ic in fdihui III^'D- Cejarii Owr'i horà prfJiaa, a ip/ometEi'':* Diij defcrihenle lub-p- ^ç^ apparuic ut fui' txprùnimr inuerjd mobo, nigriore ïnter ditlu exijtente matula Orienrali, pro /inu obftruata uariatione ciusitin plA-

J prcprt

loluhnnis ,

ioduni indicaaira,lurisnempecir-

Ueakin du Mars, jiar Salvaloro Serra, 30 mars liiM.

imaginées ». C'est une réponse à la déclaration de Caasini, qui assurait ijue la rotation est de 24* 40" et non pas de 13 heures comme Tavaient conclu a des observateurs romains »,

Cette réponse est accompagnée du dessin que nous venons de reproduire {/ig. 12).

L'original de ce dessin existe à la Bibliothèque de l'Observatoire de Paris (C. 7, 3). Comme on le lit par la légende, ce dessin représente la vue télescopique de la planète prise à Rome, à Taide d'une lunette de 25 palmes de Divini, par les frères Serra, le 30 mars 166G, à 2 heures (de la nuit), le même aspect ayant été observé du 24 mars au 30, et conduisant à une période de rotation de 13 heures.

La querelle a été très vive entre Cassini et Serra, comme on le voit dans Touvrage de Cassini signalé plus haut et intitulé : Dissertationes astronomicœ apologeticœ, recueil comprenant un mémoire de 1665 (sur Tombre des satellites de Jupiter dont ou lui contestait la découverte) et un de 1666 sur les taches et la rotation de Mars et de Jupiter. Dans celui-ci, il combat les prétentions de Salvatore Serra et met eu doute Tauthcnticité de ses observations. Il expose que Fontana, Ilévélius, Gassendi, lUccioli et Sirsalis ont vu avant lui les taches de Mars, mais que c'est lui, Cassini, qui le premier a reconnu la rotation, et, par une longue discussion sur les positions des taches observées en février et mars 1666, prouve que la rotation ne peut pas être voisine de 12 ou 13 heures, comme le disait Serra, mais doit ôtre fixée à 24** 40".

On trouve dans ce mémoire une petite esquisse de Mars, assez rudimen-

Fig. 13.

Croquis de 3Iar3, par Cassini, 24 mars IGOG, vers 7 heures.

taire d'ailleurs, du 24 mars au soir, ayant pour but de montrer que, contrairement aux assertions de Serra, la planète ne présentait à l'observation terrestre ni la première face ni la seconde des dessins de Cassini publiés plus haut, mais un autre côté... « aliam quemdam maculam semilunarem.. . qualem nos eodum die hora 1 noctis observa vimus ». Cassini ajoute qu'il l'avait déjà remarquée le 22 février, à 6 heures de la nuit, « ce qui correspond à un retard de 40 minutes ».

Cassini parle ensuite des observations de Mars faites le 3 mars à Rome par Campani et concordant avec les siennes faites à Bologne.

On voit par la fig. 11, surtout par la rangée de gauche, le déplacement des taches dû à la rotation de la planète. Les fig, 12 et \i s'expliquent également par le texte qui les accompagne. Le dessin supérieur de cette dernière planche est une reproduction, faite par Cassini, du dessin des frères Salvatore et François de Serra. Le premier des petits dessins a été fait par Cassini le même jour (30 mars) et à la même heure.

Les observations de Serra se rattachent de très près àcelles de Cassini ('). Anna i€^6€ die •%<> Martij hri.-N.S.Rom^ ^Tëîefcopio EtJlachu Diuini pat ^^.

Eaiîemâie.et harcL Bononia: TiUscopio losej^i Catnpani palmoi^ M-die a7. ig . 15 . 3 1 ' " ~^ fïf ApriliJ J.i.J.S^. ■vupere ( é? fe ^ circa.it pojl med.nod.

Bim^ Mords jKtei apparem resitientia uaspertiria cirai avpusàjhJ^McmeAptil Diej S ^ 'i ^ y

('} On trouve dans les manuscrits de Caasini, conservés à l'Observatoire de Paris, plusieurs lettres de Salvatore Serra sur ce même sujet, écrites ea latin et en italien. Dans

Des observations de Cassini on peut conclure qu'il a découvert la durée de la rotation de Mars ( elle est de 24*'37™22%6), et nous concluerons aussi que Ton peut découvrir la rotation d'une planète sans reconnaître la forme exacte des taches.

En effet, à mesure que nous avancerons dans la connaissance de ce monde, nous nous verrons obligés de constater que les dessins de Cassini (publiés ici en originaux) ne ressemblent pas du tout à la configuration géographique de la planète. Devrions-nous penser que, depuis plus de deux siècles que ces observations sont faites, Mars a changé d'aspect à ce point? Non, car en cette même année 1G66, l'astronome Hooke a fait, comme nous allons le constater, des dessins qui se rapprochent davantage de la réalité, et dès 1659 nous avons vu que Huygens en avait obtenu qui peuvent encore être utilisés aujourd'hui. Les yeux distinguent et apprécient différemment les choses plus ou moins vagues qui sont à la limite de la visibilité.

On a vu plus haut que les premières observations de Mars faîtes par Cassini sont des 6 et 24 février 1666. En môme temps que cet astronome et d'autres observaient en Italie, l'astronome anglais Hooke observait à Londres et découvrait aussi le mouvement des taches et la rotation.

Mars brillait alors en une opposition peu favorable, presque en aphélie ; l'attention générale dont il devint l'objet avait pour cause le perfectionnement des lunettes. De plus, on venait précisément de découvrir les taches de Jupiter et sa rotation et l'on espérait obtenir le même résultat pour Mars. La première notification des observations de l'astronome anglais est une note publiée dans le numéro du 2 avril (p. 198), des Philosophical Transactions^ annonçant l'existence des taches de Mars et la rotation. Le numéro suivant du 7 mai renferme le mémoire et les dessins. Voici ces observations :

XL Môme année 1666. — Hooke.

L'astronome anglais Hooke, contemporain et rival de Newton, apubliéses observations de la planète Mars dans les Philosophical Transactions de 1666 sous le titre The particulars of those observations of the planet Mars, formerly intimaled tohave been made at London in the monthsof february and mars

la première, du 27 février 166G (Rome), il est dit que Serra a observé les taches de Mars avec une lunette de 25 palmes et que le tube de 50 palmes est incommode.

Dans une autre, du 24 mars, on lit la phrase à laquelle Cassini vient de répondre : « Maculas aliquot quarum una cœteris nigrior aliquantulum jam superarat diei médium »; dans une autre du 27 mars, on trouve des observations analogues; dans la dernière, du 10 avril, il discute si la rotation est de 12 ou 24 heures. Le môme recueil (G., 7, 3) renferme une lettre de Campani du 3 mars : « A observé les taches de Mars et a reconnu le mouvement de rotation. »

anni 1666 | {*). Nous constatons que ce mémoire a été traduit textuellement dans le Journal des Savants du 23 août suivant, et nous donnons ici cette traduction du temps, qui ne manque pas de parfum pour les bibliographes. Les observations ont été faites à Taide d'un télescope de 36 pieds; nous reproduisons les dessins, non d'après la copie réduite qu'en donna le Journal des Savants, mais d'après les originaux eux-mêmes, publiés dans les Philosophical Transactions. Voici cet exposé :

M. Hooke, ayant observé les taches de Mars et leur mouvement avec une lunette de 36 pieds, en a écrit le 29 mars à la Société Royale d'Angleterre en ces termes :

« Ayant une grande passion d'observer le corps de Mars durant qu'il serait achronique et rétrograde, parce que j'avais ci-devant remarqué avec une lunette d'environ 14 pieds quelques espèces de taches dans sa face, quoique à présent il ne soit point dans le périhélie de son orbe, mais proche de son aphélie, néanmoins j'ai trouvé avec un oculaire qu'une lunette de 36 pieds dont je me servais porte fort bien, que sa face, quand il était proche de son opposition au Soleil, paraissait quasi aussi grande que celle de la Lune paraît quand on la regarde sans lunette, ce que je remarquai en le comparant avec la Pleine Lune qui était tout auprès de lui le 10 du mois de mars.

a Mais la disposition de Taira été telle pendant quelques nuits que de plus de vingt observations que j'en ai faites depuis qu'il est rétrograde, je n'ai pu être satisfait d'aucune, quoique je crusse souvent voir des taches, car les veines inflectives de l'air, s'il est permis d'appeler ainsi ces parties qui étant espacées çà et là en haut et en bas, peuvent causer une plus grande ou une plus petite réfraction que ne fait l'air contigu avec lequel elles sont mêlées, rendaient la chose si confuse que je n'en pouvais rien conclure de certain.

« Le 3 du mois de mars, quoique l'air ne fût pas fort commode, je ne laissai pas de remarquer que le corps de Mars paraissait comme la fig. A (voy. fig. 15), laquelle je dessinai suffisamment et, environ 10 minutes après, je dessinai avec toute l'exactitude imaginable ce que je voyais avec la lunette, comme il est représenté dans la fîg. B, et je fus alors entièrement persuadé, après avoir mis mon œil en diverses positions, que ce que je voyais ne pouvait être autre chose que des taches et des parties plus obscures que les autres dans la face de cette planète.

a Le 10 mars, trouvant l'air fort mal disposé, je me servis d'un oculaire plus faible, ne voyant rien avec un oculaire plus fort, et le corps de Mars me parut tel qu'il est représenté dans la fig. C (voy. fig. 16), mais je crus que ce pouvait être la même représentation des taches précédentes, regardées avec un oculaire plus faible. Le même matin, sur les 3 heures, Tair étant fort incommode (quoiqu'il fît très clair en apparence, qu'on vît toutes les étoiles briller, et que les plus petites

(«) Philosophical Transactions, giving some accompt of the présent undertaking studies... of the world. Vol. I, 1605-1660, p. 239.

parussent assez grosses), bod corps parut comme il est repn^senti! par la pg. D el je supposai que c'était la représentation des mcmes taches regardées au travers d'un air plus confus et plus brouillé.

" Observant le 2t mars, je fus surpris do trouver l'air extraordiDairement transparent (quoiqu'il ne le fût pas assez pour voir les petites étoiles) et la face de Mars si bien arrondie et si bien distincte que je remarquai fort nettement qu'il était, sur les 9 heures et demie du soir, justement comme il est représenté , dans la/îj;. E. La tache triangulaire du c6té droit renversée (comme elle l'était

I par la lunette, à cause que toutes les figures précédentes ont été tracées comme

^^^^ vie.

I DeaBÏm

I 13» les v<

I iraucbe.

DesBina do la planile Mura i

1 les voyait) paraissait fort noire et distincte, et l'autre qui était vers le côté gauche, semblait plus obscure, mais toutes deux pourtant assez nettes et asseï! bien terminées. Je l'observai, la même nuit, avec le même verre, envîrou un quart d'heure avant minuit, et le trouvai justement comme il est représenté dans la pi/. F, et je crus que la première tache triangulaire se mouvait; mais ayant des- Fig. 10.

OaBslDs du la plaudie Hara falli par tlooke à, Londres, du 10 mars au 7 avril. sein de l'observer encore le même matin, sur les trois heures, j'en fus empêché parce que le temps fut couvert de nuées.

• Toutefois, le 22 mars, sur les 8 heures et demie du soir, trouvant les mêmes taches dans la même situation, je conclus que la précédente observation n'était rien autre chose que l'apparence des mêmes taches dans une autre hauteur et épaisseur de l'air, et je me confirmai daus cette opinion quand je les trouvai presque dans la même situation le '23 mars, sur les 0 heures et demie, quoique l'air ne fût pas si favorable qu'auparavant.

€ Et quoique j'eusse dessein de faire des observations tous les matins, de ce jourlà il survint toujours quelque chose qui m'en empêcha jusqu'au 28 mars, vers les 3 heures, que l'air se trouvant léger en poids, quoiqu'il fût humide et un peu brouillé, je vis qu'il était justement de la forme représentée dans la fig. I, ce qui ne se peut accorder avec les autres apparences, si cen'estque nous admettions un mouvement de Mars sur son centre. Si cela était, nous pourrions, par les remarques des 21, 22 et 28 mars, conjecturer que ce mouvement se fait une ou deux fois en 24 heures, si ce n'est qu'il ait quelque espèce de mouvement de libration,co qui ne semble pas si vraisemblable. J'observerai à l'avenir, autant qu'il me sera possible, si cela est véritablement ainsi, oui ou non. »

Explication des figures dont il est parlé dans le précédent discours.

t A. — La figure que j'ai observée le 3 mars, à0'>20" au matin, l'air étant pesant comme on le reconnut par le baromètre à roue et ayant plusieurs parties inflectives (c'est-à-dire qui faisaient réfraction) dispersées en haut et en bas,

0 B. — L'autre figure que j'ai tirée de l'observation que je fis le même matin, environ dix minutes après. Ces deux remarques ont été faites avec des oculaires fort convexes.

« C. — Le 10 mars, 0^20™ au matin, l'air étant pesant et plein de parties inflectives, je me servis d'un oculaire assez faible.

« D. — Le 10 mars, S^'O" au matin, l'air étant pesant et plein de parties inflectives, ce qui le rendait plus rayonnant et plus confus qu'il n'était à 3 heures ou environ auparavant, je me servis d'un oculaire faible.

« E. — Le 21 mars, 9 heures et demie du soir, l'air étant léger et clair, sans parties inflectives, sa face paraissait distinctement de cette forme : je me servis d'un oculaire faible.

« F. — Le 22 mars, H heures trois quarts du soir, l'air continua d'être léger et clair, sans vapeurs inflectives; l'oculaire était faible.

«G. — Le 21 mars, 8 heures et demie du soir, l'air était clair avec quelque peu déveines inflectives et indifi*éremment léger. L'oculaire était faible.

a IL — Le 23 mars, 9 heures et demie du soir, l'air était assez léger, mais humide et en quelque façon épais, mais il paraissait avoir peu de parties inflectives.

a L — Le 28 mars, 3 heures du matin, l'air était à peu près comme le 23, humide, brumeux avec des veines. »

Cet exposé des observations de Tastronome anglais est une traduction à peu près textuelle de sa communication à la Société Royale de Londres, le 28 mars 1666. Nous avons reproduit ici, parla photogravure, en fac-similés authentiques, sans retouche aucune et de môme dimensions que les originaux, les neuf dessins de Hooke. Les dates des observations doivent être augmentées de 10 jours, parce que la réforme du calendrier adoptée en Italie dès Tan 1582 n'a été adoptée en Angleterre qu'en 1752. Le 3 mars correspond donc au 13.

La môme planche des Philosophical Transactions y d*où nous reproduisons ces dessins, renferme aussi les dessins de Cassini et des observateurs italiens, mais quelque peu exagérés, notamment le grand dessin de tôte de la fig. 14 sur lequel les deux taches sont si massives que Ton pourrait prendre cet aspect pour celui d'une haltère de fonte !

Ici nous pouvons faire une pause d'un instant et nous demander si nous avons déjà une première conclusion à tirer de cet ensemble de croquis primitifs.

Bien primitifs, en effet. Il faut croire que les lunettes ne possédaient pas à celte époque une grande puissance de définition, car il est à peu près impossible de reconnaître sur aucun de ces dessins les configurations géographiques qui existent réellement sur le globe de Mars. Trois dessins seuls permettent une identification certaine, il est vrai, mais assez vague : ce sont les dessins de Huygens, 28 novembre 1659 [fig. 9, p. 16), et Hooke, 13 mars 1G66, à 0*'20'" et 0'*40'" (fig. 1.5). Pour commencer dès maintenant notre connaissance de la géographie martienne, je reproduirai ici [fig. 17) une photographie du globe de Mars que j*ai construit, il y a quelques années, sur l'ensemble des observations. Un hémisphère, le plus caractéristique, suffit ici. La nomenclature adoptée sur ce globe est celle de la Carte générale de la planète construite par M. Grecn en 1877 et publiée par la Société Royale Astronomique de Londres, à l'exception des noms de « mer du Sablier », appelée aussi « mer de Kaiser » et de la baie du Méridien appelée aussi « baie de Dawos ». (Nous avons conservé le nom de mer du Sablier à cette mer triangulaire si caractéristique parce que l^'elle est depuis très longtemps désignée sous ce nom v ihe hour-glass sea », que 2^ ce nom est bien approprié à sa forme, et que 3° cette tache a véritablement servi de sablier pour déterminer la durée de la rotation de Mars, car c'est par son passage au méridien central et son retour, et par la comparaison des dates de ses anciens dessins à celles des modernes que l'on a exactement mesuré le temps martien.)

Cette projection nous montre le globe de Mars vu perpendiculairement à son axe, le pôle sud en haut, le pôle nord en bas. Ce globe ne se présente pas souvent juste j)erpendiculaire, comme on le voit ici, mais légèrement incliné, nous offrant tantôt son pôle sud, tantôt son pôle nord. Mais celte projection perpendiculaire suffit actuellement pour nous orienter. Nous nous occuperons des autres aspects un peu plus loin.

Les trois dessins dont nous venons de parler représentent cette mer du Sablier. Que le lecteur veuille bien les comparer à notre fig. 17, et il constatera comme nous que le premier montre cette mer très élargie et plus

vague, que le second la montre plus étroite, rattachée en haut à la mer Flammarion et en bas à la mer Delambre. Il en est de même du troisième dessin. Ce n'est pas précis, ce n'est pas net, c'est vu de très loin, à l'aïâe d'instruments imparfaits, mais c'est bien cette configuration, et le calcul le prouve, attendu que la rotal'on mart'enne de 24'" 3'" 22 6 a bien réellement fait passer cette mer en ces mér d ens aux dates précises des observations. À cette carte f gure nous ajouterons une petite vue de la planète prise à

l'aide d'une petite lunette (lunette de 75""") pour montrer que les conQguratious les plus étendues sont perceptibles dans ces modestes instruments, pourvu qu'ils soient bons, qu'on ait un œil excellent et qu'on sache observer. Les lunettes acluelles de cette dimension sont tout à fait comparables, pour les images qu'elles donnent, aux grands instruments primitifs dont se servaient Hooke et Cassini. Ouels progrès! Un instrument de cet ordre ne coûte pas 200'' aujourd'hui. Ne devrait-on pas en posséder au moins un par département, un par école primaire ? Les citoyens de la Terre auraient au moins une notion des réalités de l'Univers. Mais, en France même, il n'y a certainement pas un humain sur mille qui ait jamais vu une seule des merveilles célestes, ou plutôt pas un sur dix mille, peut-être à peine un sur cent mille!

Cette vue do Mars a été prise le 18 février 1884. Elle est satisfaisante. Le ciel élait nuageux, mais, en affaiblissant l'éclat de la planète, ces nuages ne nuisaient pas à l'observation, au contraire.

On remarque sur le disque {heure de l'observation : d'-Sb") une tache grise rappelant la forme d'une coupe à Champagne, s'évasant considérablement par le haut, de sorte qu'on croirait voir les ailes ùlondues d'un oiseau de mer. Celle tai:ho allongée est la mer du Sablier dont noua venons de parler à propos des deui dessins de llooke du I3;mars 1666. A elle seule, cette observation suffirait pour prouver la permanence des taches de la planète

Mars. Le pûle nord est très marqué sur le bord inférieur du disque par la neige polaire qui y forme une tache blanche circulaire.

Quant aux autres dessins de Hooke, ainsi qu'à tous ceux de Cassini, Serra, etc., nous avouons n'y rien reconnaître, n'y rien pouvoir idenlifler. La surface de Mars était-cllo alors très masquée par des nuages ? Les instruments manquaient-ils de déûaition? Pourtant ces taches ont servi à déterminer la rotation. Elles existaient donc réellement : elles ont été plus ou moins précisées, plus ou moins bien exactement dessinées; mais ce ne sont pas de fausses images, puisque la rotation déterminée par elles est exacte.

De ces premières observations, comme on vient de le voir, Cassini avait déjà pu conclure, dès 1666, la rotation de la planfete à 24'' 40'" environ (sans tenir compte du déplacement de la Terre). Pourtant, cette opposition de 1666 est loin d'être l'une des plus favorablos ; elle a eu lieu le 18 mars, c'est-à-dire à une épdjue où la planète est fort éloignée de la Terre et vers son aphélie. Celte oppositiou est analogue à celle do 1686.

Continuons notre étude.