C. — Observations faites sur les neiges polaires de Mars

Dès raniiéc 1781, William Ilerscliel avait déjà remarquô les variations des neiges polaires, correspondant aux saisons de la planète. En mars, juin et juillet de cette année-là, la tache polaire australe se montra six fois plus large en diamètre qu'aux mois de septembre et d'octobre. Dans les premiers mois, « elle devait s'étendre jusqu'au 60*^ degré de latitude » et mesurer un arc de grand cercle égal à GO".

Les années 1781 et 1783, des observations d'Herschel, étaient des années d'opposition périhélique, dans lesquelles Mars incline vers nous son pôle austral. Le pôle nord n'a pu être qu'imparfaitement observé.

Il en a été de même en 1798, pendant les observations de Schrœter, qui constata aussi que les neiges polaires australes diminuèrent considérablement d'étendue depuis le mois de juillet jusqu'à la fin d'octobre. Les dessins le montrent huit fois plus large à la première époque qu'à la dernière. On trouve à peu près les proportions suivantes dans les figures d'Herschel et de Schrœter ;

Neige australe, 1781 (\V. ÏIersguel).

Are .'iréocentriqUi.*.

Juin OO»

Octobre 10

Neige anstrale, 1708 ^Schroctbr).

Juillet 50'

Novembre G

11 faut arriver ensuite à l'opposition de 1830 pour trouver des documents d'une certaine précision. C'est encore une opposition périhélique, et c'est encore le pôle austral qui est observé.

Neige australe, 1830 (Béer et MÂnLEr.;

Latitude Date en supposant lo pûlo Rayon

dos observations. au contre. «le la tache. Diamètre.

31 août 83-37' G«23' l2'iG'

10 septembre .. . 84.15 J.M} 11.30

2 octobre 86.50 3.10 G. 20

Le solstice austral de Mars a eu lieu, en 1830, le 18 septembre.

Ces observations ont été faites, comme on le voit, vers l'époque du solstice, et environ un mois après. Elles indiquent seulement le minimum de la tache polaire australe. Les observateurs prennent soin d'ajouter qu'elle est considérablement plus grande lorsqu'elle est éloignée de son solstice d'été.

La première comparaison que nous puissions faire des neiges boréales et aitstrales est fournie par les observations de Béer et Madler en 1837; ce sont des époques d'oppositions aphéliques, pendant lesquelles la planète nous présente son pôle boréal. Ces époques sont moins bonnes que les premières pour les observations, puisque la planète est alors beaucoup plus loin de la Terre; mais les observateurs avaient en partie suppléé à cet éloignement en se servant d'un instrument beaucoup plus puissant que le premier, supportant un grossissemeot double et ayant six fois plus de lumière.

a Dans toutes les observations, sans exception, écrit Mftdler, du 12 janvier au 22 mars, la tache blanche du pôle boréal a été visible à un degré de clarté que nous ne nous rappelons pas avoir jamais vu dans celle du pôle austral; en même temps, elle était considérablement plus grande que l'australe de 1830, et elle était si brillante que l'on aurait pu croire que la planète était, à cet endroit-là, couverte par une autre planète. Une tache foncée Tentourait.

» On a pu reconnaître une trace certaine de la neige australe. En raisoja do l'inclinaison de ce pôle, alors invisible pour la Terre, il fallait que cette neige atteignît au moins le 55' degré de latitude pour être visible. Il en résulte qu'en février et mars 1837, la neige australe était beaucoup plus étendue qu'en septembre et octobre 1830. On a la proportion suivante :

Diamètre.

Neige australe, 1830. Solstice d'été G"---

» 1837. Solstice d'hiver 70 rt •».

Mais les observateurs peuvent avoir pris les îles neigeuses australes pour le pôle.

Quant aux neiges boréales, les mêmes observateurs ont trouvé :

1837. 12 janvier, 0,27 du diamètre de la planète,

ou 31*, 4 du globe de Mars, ou 74% 3 (le latitude pour sa limite

Ainsi, « la neige boréale, en 1837, ù. l'époque de son été, était beaucoup plus étendue que la neige australe en 1830, à l'époque également de son été; mais elle était beaucoup plus petite que la neige australe de 1837, à l'époque de son hiver » (en admettant que les observateurs aient vraiment vu la neige du pôle sud, ce qui n'est pas probable).

Ils concluent que a la neige du pôle sud varie en proportion beaucoup plus grande que celle du pôle nord ».

Mais ces observations ne sont pas suffisantes pour décider.

Nous aurions, provisoirement :

Horscliol. Schrœter. Mndlcr.

Pôle sud. Variation 10- à GO» G» à 50* G* à 70»

Les maxima sont très incertains. Les observations continuèrent en 1839 pour la neige boréale.

Neige boréale, 1839.

Itayun. Dlumètro.

2G février 78»33' do Inlitiulr. 11-27' 22«5V

l" avril 80.48 « 9.12 18.24

ÎG » , 82.20 " 7.40 15.20

1" mai 81 » 9. 0 18. 0

« Tandis que la neigo australe diminue jusqu'à C^ de diamètre, la boréale aurait encore à son maximum i5<>, c*est-à-dire une surface cinq fois plus considd'rable. » Béer et Madler estiment que le minimum de chaque tache arrive ^^- d*an. née après le solstice d'été do chaque pôle, ce qui correspond aux 12 juillet et 12 janvier de notre calendrier.

Pendant Topposition de 1862, analogue, pour la présentation do la planète, à celles de 1783, 1798 et 1830, lord Rosse, Lockyer et Lassell ont observé, à leur tour, ces neiges polaires. Leurs observations donnent les résultats suivants :

Neige australe, 18G2.

Solstice d'été : 9 soptembrc.

22 juillet 48 jours avant le solstice. 3G'

(Lord Rosse).

Série de LasscU.

13 septembre 4 jours après.

H .... la

11 octobro 32

21 octobro.

4 novembre

8 décembro

43 jours après.

Série de Lockyer.

17 septembre a... 8 jours après.

3 octobre a 24 jours après.

Los irrégularités des déterminations proviennent de la difficulté d'une appréciation précise de l'étendue exacte de la tache polaire, et aussi du fait qu'elle ne marque pas juste le pôle, mais lui est excentrique et tourne autour de lui, de

sorte qu'elle se présente sous difTérents angles h l'ubservateur. On voit toutefois que les limites du diamètre de la neige polaire australe ontétd, en 18G2,

de 30* :-, 48 jours avant le solstice, à G* , 70 jours après.

En 1873, j'ai observé les neiges boréales, alors très blanches et très nettement terminées (juin 1873). Elles s'étendaient jusqu'au 80" degré de latitude et seûiblaient parfois dépasser le disque, par un effet d'irradiation. Quant aux neiges australes, voici ce que j'écrivais : « La région sud est visiblement marquée d'une traînée blanche prés du bord. Est-ce la neige qui. descendrait jusqu'au 40« degré de latitude sud! Il est plus que probable que ce sont des nuages >«. (C K.,p,278.)

L'opposition de 1877 a été analogue à celle de 1862 : périhélie et pôle austral. M. Schiaparclli. h Milan, a fait les observations suivantes :

Neige australe, t877.

Solstice d'été : '^6 septembre.

23 août 34 jours avant. 28'G 22 septembro. . 'i jours avant. 14*7

3 septembre 23 :. 20,0 25 » .. 1 » 11,5

iO » 16 » 23,0 20 « .. j(mvdu80l8ticp,\\,h

10 » 16 » 18,3 .30 » .. 4 jours après. 12,5

11 » 15 .) 20,2 l-'r octobro 5 » 13,7

14 0 12 .. 17,4 10 .. .... 14 .. lO/i

15 » Il .) li,l 12 » .... 10 .) 9,5

15 * Il .) 10,1 13 ...... 17 »» 9,3

20 ). 0 M 18,5 4 novembre... 39 » 7,0

On voit, par cette série, qu'en 1877 les limites du diamètre de la neige polaire

australe ont été

do 29% 3i jours avant le solstice, •X 7", 39 jours après.

Lorsque la tache n'était pas ronde, l'observateur a substitué au diamètre de la neige celui d'un cercle de surface équivalente.

A la fin d'octobre et au commencement de novembre, le point blanc était devenu si exigu, que l'observateur s'attendait h le voir disparaître tout à fait un jour ou l'autre. Mais il n'eu fut rien. Pendant les mois de novembre, décembre et une partie de janvier, on continua de le voir briller, et même, au milieu do décembre, il parut augmenter et atteindre 15°. Mais l'existence de ce cap polaire devenait de plus en plus difficile ù, constater, soit par l'obliquité croissante de la vision, soit par l'invasion de l'ombre, et aussi h cause des nuages qui commencèrent à paraître et à se confondre avec la calotte blanche, à mesure que le pôle avançait dans son automne. Le minimum de la tache polaire paraît avoir eu lieu à la fin de novembre, soit deux mois environ après le solstice.

LES SAISONS son LA fLANftTR UARS.

Co minimiiin do T" ost iiicamparablement plus polit quo tout ce qui arrive dans nos étés aux pôles torrestres. Le» glaces polaires no TonJent pas et ompèulient (l'aborder vers le pAle au licld <iu 81" degré do latitude vers le 70» degré do longitude ouest et au doli Ju 75° dogriî yers le 1 10" de luQgitudo est.

I-ln 1370, l'haljile astronome do Milan a ropris les mémos observations, toujours pour ce pôle austral de Mars, aujourd'hui si bien coupu ilo nous (beaucoup mieux, en vétW, que nos propres pûlos terrestres;, ot a truuvô :

MBigB Biwtrftle. 1679.

Solsllcf d'LHL- : Il août.

12 nctnbre 59 jfiiir*

1)5 jour* oprfes. G'I

Les observations n'ont pu commencer que JU jours après le solstice et ont été faites en de mauvaises conditions, i cause do l'obliquité du pôle (très graode, notamment le 28 octobre). L'auteur croit néanmoins pouvoir conclure que le mi-

le sud do 31ars à l'<*poqiiâ clii miaimiiiii ita nciged piAaim,

l- uimum a eu lieu dans la seconde moitié do novembre, trois mois et demi après

h le solstice austral. Grandes Uuctuations dans les dimensions estimées.

' La dimension minimum a dû être rie 4". Plusieurs fois, cette lâche blanche

\ ^ paraissait sortir du disque par irradiation, qui doit doubler la grandeur apparente.

( Le diamètre réel serait donc réduit ii 2', ou à 120 kilomètres.

I D'après les observations de Besseleu IS30, Kaiser, Lockyeret Lînsser en 1863,

neige polaire australe, lorsqu'ello est réduite à sa plus petite dimension, est :

Distance au polo préopraphiquo 5% 4

Longitude 30»

La double figure précédente {fîg, 262) représente la neige polaire australe à ses minima do i877 et 1879.

En 1881, le pôle austral se trouva juste au cercle terminateur, pendant Tété, jusqu'au 11 septembre, où il s'inclina tout à fait dans l'hémisphère invisible. Il fut donc impossible de l'observer pendant l'opposition d'octobre 1881 àavril 1882. On aperçut parfois des taches blanches; mais ce n'était pas lui : c'étaient les îles australes. En juin, il mesurait 25°, en juillet, 10<».Le solstice arriva le 25 juin. Sept mois après son solstice, en janvier et février, la neige polaire australe n'avait pas plus de 10* de diamètre, car on ne l'apercevait pas. Elle n'augmentait donc pas encore.

De 1881 à 1888, le pôle boréal a pu être étudié à son tour. Le pôle austral est resté à peu près caché aux observateurs terrestres.

Pendant ses observations du 30 septembre 1879 au 24 mars 1880, M. Schiaparelli avait remarqué cinq ramifications bien curieuses, paraissant émerger du polo boréal invisible, et disposées on couronne entre 30® et 40° de distance polaire.

Pendant l'opposition suivante (1881-82), on put vérifier si ces taches blanches .venaient bien du pôle, car ce pôle se présentait à la vue de l'observateur terrestre, exactement sur la limite de l'hémisphère visible. Depuis le 26 octobre 1881 jusqu'au 25 janvier 1882, aucune neige polaire permanente n'a pu être constatée dans l'endroit du pôle; mais des neiges éparses en émanaient, formant huit rameaux différents, dont plusieurs occupaient les positions observées en 1879. Ces rameaux se raccourcirent et augmentèrent de blancheur, pendant le mois d^ janvier, et se concentrèrent graduellement vers le pôle. Le2G janvier (on n'avait pu observer les jours précédents, à cause du temps), le pôle était marqué par une immense calotte de neige, à peu près ronde, mesurant environ 45« do diamètre, provenant de la concentration, de la coagulation en une seule masse, des rameaux dont nous venons de parler. Cette condensation de rameaux de neiges en une seule masse polaire n'a rien d'analogue sur la Terre. Cette phase de concentration s'est produite vers le 25 janvier, c'est-à-dire cinq mois avant le solstice d'été boréal, qui est arrivé, en 1882, le 25 juin. L'auteur a trouvé ensuite, pour le diamètre de cette neige polaire boréale :

Neige boréale, 1882.

Solstice d'été boréal : 25 juin.

26 janvier 150 jours avant le solstice 45"

A février 141 » 40

10 mars 107 » 30

4 avril 82 »* 20

LES SAISONS Sun LA PLANETE MAHî^,

La precbîoa a'csl pas 1res gruadti. ^ cause de l'obliquili' du pùle et parce que les limites n'(!taiûat pas toujours nettes. Cette calotte polaire n'a pas lîlii seulemont le résultat de lu suppression des branches noigeusos signalées plus liaul

Kig. ÎS3.~ t.opùlc nord eiriièniiïplK-ro boréiil de Mars eu 1878 el ISSI.Trainéc» do oeigj.

mais plutôt de leur contraction vers un noyau central, de leur accroisseiucnl eu lurgeur en même temps que leur longueur diminuait, remplissant la intervalles, (|ui pourtant restèrent parfois visibles en plusieurs points.

LV'quinoxe de printemps de l'hémisphère boréal de Mars ayant eu lieu le ë décembre IS8I et le solstice d'été boréal le '2ô juin 1882, on voit que la plus grande dispersion de la blancheur polaire sous forme de branches lancées vers l'ijquateur, a eu lieu quelques mois après le solstice d'hiver; mais la plus grande intensité de la neige, comme surface et comme éclat, n'a eu lieu qu'un mois et plus apris IVquinoxe de printemps, ou seulement cinq mois avant le solstice d'été. Cù maximum n correspondu àuno Ciilotti' rûguliùro de Ti' de dîamclru on-

viron, concentrique au pôle nord, qui a ensuite diminué lentement en approchant de l'été.

L'astronome de Milan a essayé de représenter graphiquement [fig, 263) ces particularités de la neige polaire boréale, déduites de ses observations de novembre et décembre 1881 . Les huit branches ressemblaient aux tracés esquissés ici autour de la région polaire.

De plus, trois stries blanchâtres, bien formées, et d'une largeur uniforme, allaient, en tournant, atteindre l'équateur aux longitudes 5°, %^ et 350«. On en apercevait encore une autre, moins sûre, traversant la mer du Sablier et longeant ses rivages. C'était comme une série de spirales, partant du pôle nord et se dirigeant obliquement vers le Sud-Ouest. On pense aussitôt que cette direction se rattache au mouvement de rotation de la planète et à la théorie des vents ali ses. Ces traînées de neige produites pendant le printemps indiquent des courants réguliers, moins troublés que ceux de l'atmosphère terrestre par des circonstances accidentelles. Lorsque ces rubans de neige traversent des canaux, ils cessent d'être visibles sur ces canaux, comme de la neige qui, en tombant sur de l'eau, y fondrait, tandis qu'elle resterait sur les régions sèches. On peut penser que ces traînées blanchâtres, qui sont restées visibles pendant des semaines et des mois, n'étaient pas des nuages, mais de la neige, sans doute peu épaisse.

Nous arrivons maintenant à Topposition de 1884, qui a donné au même observateur les mesures suivantes :

Neige boréale, 1881.

Solstice d'été boréal : 13 mai.

20 janvier 1 1 i juurs avant. 36"

15 février 8î) » 31

23 marîs 51 » 23

2 mai 11 » 15

On n'a pu suivre jusqu'au solstice.

Les séries de 188G et 1888 offrent des résultats analogues :

Neige boréale, 1886.

Solstice d'été boréal : 31 mars.

1886i 18 janvier. ....... 62 jours avant le solstice. 25"

26 février 33 » » 10

U mars. • 17 » •» 6

21 mai 51 jours après. » 5

1" juin 62 » »' 9

1888a 7 mai 81 »> » 12

2 juin. 107 ). »> Il

Juillet.. i>cu visible.

La tache a diminué rapidement d'éclat en juillet 1888 par suite de l'énoruie obliquité de rillumination solaire, suivie bientôt par son immersion dans la nuit du pôle. Le pôle boréal est entré dans l'ombre le 15 août, jour de l'équinoxe.

D'après l'ensemble des observations, la neige polaire boréale est centrée sur le pôle, tandis que, comme nous l'avons vu, la neige australe est à côté.

L'opposition de 1890 nous a présenté la planète avec ses deux pôles visibles. En juin, juillet, août et septembre, on a pu voir en môme temps les neiges polaires boréales et australes, mais juste au bord du disque, la tache boréale étant mieux marquée, plus inclinée vers nous d'ailleurs : je lui ai trouvé environ 20^ le 30 juillet. La Terre est passée par le plan de l'équateur de Mars le 23 septembre. A partir de cette époque, on a mieux vu le cap polaire austral. J'ai trouvé :

Neige australe, 1890.

Solstice d'été austral : % novembro.

•2i septembre G3 Jours avant le solstice. .30

2 octobre 55 » » 25

13 décembre 17 jours après. «• 10

20 février 8G » - 8

Récapitulons toutes ces observations :

VARIATIONS DE LA NEIGE POLAIRE AUSTRALE. Diamètre.

1781 Max. 60»