C.AMPIil-LI,. I.-.VTMOSl'IlkRK DE MAKS

composée de montagnes et tle plaines; tandis qu'au bord du disque la surface rétiécliissante est composée presque entièrement de montagnes, les vallées ayant disparu par la perspective. Que l'accroissement d'éclat soit dû aux détails topographiques et non à une atmosphère, c'est prouvé par le fait que cet accroissement d'éclat au bord de Mars n'est pas uniforme, de même que sur la Lune. De plus, sur les planètes entourées de hautes atmosphères, ,/upiter et Saturne, par exemple, les bords sont, en effet, beaucoup plus faibles que le centre du disque.

Zôllner a estimé que si le plus grand éclat du bord de N[ars est dû à des montagnes, elles ^devraient être très escarpées — leurs talus faisant un angle de 7tj» avec l'horizon. Cette estimation me parait excessive. Je ne crois pas que le bord de Mars soit relativement plus brillant que celui de la Lune, et que nous ayons besoin de pentes extrêmement escarpées. Une iiartie de l'éclat apparent de Mars n'est pas réelle, mais due au contraste avec le fond du ciel noir ii), ainsi que iL Ormond Stone et d'autres l'ont fait remarquer. Mais une autre partie de l'éclat est réelle, et probablement due au plus grand pouvoir réflecteur des régions montagneuses formant le bord visible de Mars.

7° Pendant les trois dernières oppositions, nous avons vu dos projections brillantes émergeant du terminateur de la planète. Ces projections étaient probablement des pics de montagnes élevées. Si elles étaient des montagnes, elles ne sauraient pas être vues au fond d'une atmosphère éiiaisse. Ou les projections ne sont pas des montagnes, ou l'atmosphère est mince.

Il y a des surfaces claires et des surfaces sombres sur Mars. Eu égard à un choix judicieux des pouvoirs amplificateurs de nos instruments sur Mars, les contrastes entre les parties claires et les ombres foncées paraissent analogues aux contrastes entre les taches blanches et grises de la Lune. Les parties claires et sombres sur la Lune sont solides, non liquides. La plupart des astronomes considèrent que les taches claires sur Mars représentent le sol, et que les taches sombres représentent de l'eau. .Mais d'autres astronomes se sont formés une idée diamétralement opposée. Du moment que nous u'avons presque pas de preuves de l'existence de la vapeur d'eau ou de nuages sur Mars, il semble qu'il n'y a pas d'objection à l'hypothèse que les parties sombres, comme les parties claires, représentent des terres, de même que sur la Lune.

11 peut être vrai que des changements se produisent de temps en temps dans les contours des continents et des canaux. .Mais, pour se former une opinion sur ce sujet, on devrait observer la planète systématiquement pendant plusieurs oppositions. Cependant, plus j'observe la planète, plus se fortifie l'opinion que les conditions changeantes de notre propre atmosphère et les

(') On s'aperçoit de ce contraste en faisant des observations de jour où le fond du ciel est clair.

158 LA PLANÈTE MARS. 18',li

(lilTL'rentes distances et positions de la planète sont seules eu cause dans la plupart de ces variations (').

Comme conclusion, il me paraît qu'en ce qui concerne l'atmosphère de la planète, les conditions approchent plus de celles de la Lune que des nôtres.

On le voit, pour rcminoiit astronome de l'Observatoire Lii'k, Mars n'aurait pas d'atmosphère, eu à peu près ; l'éclat du limbe serait dû à la réflexion de la lumière solaire par des montaynes, et les calottes polaires pourraient être formées de cristaux d'acide carbonique. 11 y a, nous semble-t-il, quelques objections à ces hypothèses. Si, comme l'admet M. Camidiell, Mars est très vieux, ses montagnes doivent être usées, à moins d'admettre (ju'il n'y a jamais eu là d'agents atmosphériques un peu dissolvants, ni air, ni pluies, ni vents, ni neiges, ni dégels. D'autre part, le réseau géométrique des canaux rectllujnes (quels qu'ils soient) semble indiquer l'absence de chaînes de montagnes quelque peu importantes. D'autre part encore, l'acide carbonique ne se transforme pas en Ii(|iiide permanent: alors, d'où proviennent les taches foncées conliguësà la rétraction des neiges polaires qui viennent lie fondre':* Et puis aussi, s'il y a vi-aiment là de l'acide carbonique, ce sont ses vapeurs qui se condensent aux pùles. Pourquoi l'analyse spectrale si perfectionnée de ^L ("ampliell n'en déc''le-t-elle aucune trace'?

La basse températun' martienne qui serait causée par sa distance du Soleil paraît à l'auteur dilïicile à écarter. C'est peut-être ici le lieu de rappeler ce qu'a écrit TyndalL sur les propriétés de certains gaz.

J'ai constaté, écrivait-il, que le gaz oléflant (gaz des marais) contenu dans un tube de 1"',':M de long absorbe environ SO pour 100 de la radiation provenant d'une source obscure. Une couche du même gaz de 0"'.5 d'épaisseur absorbe 33 pour lOU; une couche de 2'^™, 5, 26 pour 100; tandis qu'une couche de 0''™,02â n'absorbe que "2 pour 100 de la radiation. Ainsi l'absorption augmente et la ijuantité transmise diminue à mesure que l'épaisseur de la couche gazeuse augmente. Envisageons, pour un instant, l'elï'et qui serait produit sur la température de la Terre par une enveloppe de gaz oléliant qui entourerait notre planète sur une faible épaisseur. Le gaz serait transparent aux. rayons solaires et leur permettrait, sans obstacle sensible, de parvenir à la Terre. Ici, toutefois, la chaleur lumineuse du Soleil serait convertie en chaleur terrestre non hnnineuse; au moins 2(5 pour 100 de cette chaleur serait interceptée par une couche de gaz de 2'^'", 5 d'épaisseur, et une grande partie arriverait à la Terri', f^ous cette

(') L'auleur se irompo certainement ici, s'il n'admet pas la rôatité de certaines variations, telles que celles de la largeiu- de la mer du Sablier, du lac du Soleil et de son entourage, de l'aspect des canaux, de l'Hesperie, du détroit de Pandore, de l'éclaircissement variable de la lit,'ne médiane du Sinus Sab;uus, etc.

TVNO.VLL. I.ATMOSI'IIKKK I)K M M! S . lOU

enveloppe si mince et complètement trausparonte pour l'iiil, la surfaci' de hi Terre resterait h une température dtoull'ante.

Il y a quelques années, ou a publié un livre remarquable par le cliarme du style et l'ingéniosité des raisonnements pour prouver que les planètes les plus éloignées de notre système sont iubabitables. En appliquant la loi de la raison inverse des carrés de leurs distances du Soleil, on trouve que la diminution de température doit être si grande que la vie buniaine serait imiiossible dans celles qui sont les plus éloignées; mais, dans ces calculs, on a omis rinlluençe de l'enveloppe atmosphérique, et cette omission fausse tout le raisonnement. Il est très possible d'imaginer une atmosphère qui jouerait, pour les rayons solaires, le rôle de barbes de plutnc, leur permettant d'arriver ?i la planète sans leur permettre de la quitter. Par exemple, une couche d'air de 2 pouces d'épaisseur, saturée de vapeur d'éther sulfurique, olTrirait une très faible résistance au passage des rayons solaires; mais j'ai trouvé qu'elle intercepterait 3.") piuir lOU de la radiation planétaire. Il n'y aurait pas besoin d'une couche d'une épais.seui' démesurée pour doubler cette absorption; et il est bien évident qu'avec une enveloppe protectrice de ce genre, qui permettrait à la chaleur d'entrer, et l'empêcherait de sortir, on aurait des cliuiats tempérés à la surface des planètes les plus éloignées ( ').

C'est, du reste, comme on le sait ilepuis louglemps, ce qui existe dans notre atmosphère terrestre, en vertu des pro[iriétes de l;i vapeur d'eau. L'atmosphère agit comme une serre. Elle hiisse arriver les rayons du Soleil jusqu'à la surface du sol, mais ensuite elle les retient et s'oppose à ce que la chaleur emmagasinée s'échappe dans l'espace. Sans l'atnmsphere, toute la chaleur solaire reçue iiendant le jour fuirait pendant la uiiil, et la surface du sol serait gelée chaque nuit, eu été comme eu hiver. Les molécules d'o.xygène et d'azote, c'est-à-dire l'air proprement dit, sont à peu près indifférentes et laissent tranquillement perdre cette précieuse chaletu-. Mais il y a dans l'air de la vapeur d'eau en suspension, à l'i'tat de gaz invisible. C'est cet élément qui est le plus eliicace. Le pouvoir absorbant d'une molécule de vapeur a(jueuse est 16 000 fois supérieur à celui d'une molécule d'air sec ! Cette vajieur est une couverture plus salutaire n>ni- la vie végétale que nos vêtements ne le sont dans les plus grands froids. Suj lirimez pendant une seule nuit la vapeur arjueuse contenue dans l'air ijui couvre la Trance, et vous détruirez, par ce seul fait, toutes les plantes que le froid fait mourir, la chaleur de nos champs et de nos jardins se répandra sans retour dans l'espace, et, lorsijue le Soleil se lèvera, il n'éclairera plus qu'un champ de glace.

(') Ty.nd.4ll, La Clialeur, mode de mouvemeni, '2' édition française, p. 401-iu3.

l.:\ vajieur d'eau n'est pas la seule qui jouisse de ce privilège. Les e.xprrieuces de Tyndall ont montré que les vapeurs de l'éther sulfurique, de l'ether fonuique, de l'ether acétique, de l'amylènc, du gaz oléliant, de l'iodure d'éthyle, du chloroforme, du Jiisulfure de carbone, exercent la même influence à des degrés divers. Les parfums que les Heurs répandent le soir autour d'elles leur servent, pendant la nuit, d'un voile prolecteur contre les atteintes de la gelée.

Ce pruMéme de l'atmiisplirre de la planète Mars commence à entrer dans sa période, sinon de solution, du moins de discussion technique contradictoire qui ne peut manquer d'apporter d'heureu.x fruits, et nous ne saurions mieux faire ici que de metti'e en présence tous les arguments. Nous venons de remimler jusqu'à Tyndall, c'est-à-dire à un tiers de siècle, pour rappeler ses expériences sur les propriétés des gaz. Nous resterons un instant à la même époque pour rappeler un ingénieux Ouvrage fort peu connu (même de ses comjiatriotes) d'un savant anglais, Matthieu Williams, dans Irijuel un Chapitre fort remarquable est consacré à notre planète ('].

Voici ce Chapitre, abrégé.

C'LXXX. — iL\TTHiKi Williams — Météorologie .mautiewe.

La masse de Mars est à celle de la Terre coinine 0,1321 : à I, et son diamètre comme 0,."il9 à 1. Donc </o,\'ÂH =0,303 et 0,519-^ = 0,ÎG930I. L'atmosphère totale de Mars devrait être ainsi de 0, 13■^i x 0,305 = 0,04.Sî-28r) = j-j environ. Et

la iiressiou almosnliérique à la surface de la iilanète ', ^'. "'. = 0, 179 = -=S d'at-

0,'2(j9ob

mosphèrc environ. Le baromètre inercuriel se maintiendrait dans ces conditions

à 1:îG""" au niveau tle la mer. La pression atmosphérique devrait être d'environ

194-' par centimètre carré, et l'eau devrait y bouillir à 09" centigrades.

La quantité totale d'atmosphère sur Mars serait ainsi plus de deux fois supérieure à celle de Mercure; mais sa densité ou sa pression superficielle ne serait que d'un quart i)lus gi'ande, par suite de l'étendue de surface relativement plus considérable, due à la faible gravité spécilique de Mars. Mais les efl'cts météorologiques et hydrographiques de ces deux atmosphères doivent être liien différents en réalité, en vertu de la grande diversiti; dans la quantité de chaleur solaire à laquelle ces mondes sont exposés. L'intensité moyenne de la radiation solaire sur Mercure est 10 fois plus grande que sur Mars. Ainsi, tandis que l'eau atmosphérique de Mercure existerait d'habitude à l'état gazeux, la plus grande pai'tie de celle de Mars doit être gelée.

La ijuantité d'eau à la surfaire de Mars devrait être à celle de la Terre dans le

('} 77i(' /'(R'î o/" //!(," .Sun. Londres, 1870.

MATTlllKU WILLIAMS. ATM OSIMI i:il !•: DK MARS. 161

même rapport environ que colle de son atmospiière. Kilo dovrait ainsi n'en constituer qu'environ le cinquième; et si les profondeurs moyennes relatives des océans des deux planètes sont à pou près égales, la proportion de terre et d'eau à la surface de Mars devrait être cinq fois plus grande que celle observée à la surface de la Terre. Ce rapport étant, pour la 'l'orrc, d'environ un quart, ou une unité do terre pour trois unités d'eau, il devrait y avoir, sur .Mars, cinq unités de terre pour trois unités d'eau.

L'intensité de la clialeur solaire sur Mars étant ;\ collo do la Terre dans le rapport de 0,431 à I, c'est-à-dire moins i\o la moitié, la température moyenne de Mars doit être considérablement inférieure ;\ celle de la glace fondante; la faible atmosphère et la petite quantité do vapeur d'eau qu'elle d(jit contenir doivent exagérer les écarts de température du .jour et do la nuit, surtout dans les régions polaires, où, en vertu de l'inclinaison de l'a.xe de la planète, une si grande partie de chaque hémisphère est alternativement exposée à plusieurs mois de radiation solaire continue et plusieurs mois d'obscurité ]irolungée.

Comment ces conditions doivent-elles all'ecter les océans ou les mers de Mars? La température maycnnc étant inférieure au zéro centigrade, ces mers doivent être gelées jusqu'au fond; mais la surface de l'eau dans toutes les parties de la planète exposées, avec une obliquité moyenne seulement, aux rayons solaires, serait dégelée à une profondeur variant avec la durée et la verticalité de cette exposition. .Sa surface serait ainsi fondue pendant le jour et regelée la nuit, comme la surface de nos propres glaciers alpins, mais les changements seraient beaucoup plus marqués sur les océans martiens.

Une légère rosée de gelée blanche commencerait à tomber avant le cor.cher du Soleil, c'est-à-dire aussitôt que l'obliquité des rayons solaires permettrait à la surface de se refroidir au-dessous du point de congélation. Il devrait y avoir un courant continu, dirigé hors des régions où le jour lirille à midi, — où la mince atmosphère serait grandement augmentée par la vapeur d'eau, — vers le vide relatif du coté sombre de la planète. II y aurait le même genre d'action que celle décrite par sir John Ilerschel comme devant nécessairement avoir lieu sur la Lune s'il y avait de l'eau sur notre satellite, action i[u'il compare à l'expérience du cryophore. Il devrait cependant exister quoique dilïérence entre ^lars et la Lune. Le vide de Mars étant seulement relatif, l'action serait beaucoup plus lente et bien moins marquée que dans le cas hypothétique de .John Ilei'schol. lOt la température moyenne de Mars étant tellement inférieure, le point de corgélatiou et la chute subséquente d'une brunie de gelée blanche doivent commencer bien avant la séparation effective entre la lumière et l'obscurité, — à cette distance angulaire de la verticalité solaire, où les influences réfrigi'rantcs de la radiation planétaire, aidées par celles de la glace superficielle, doivent réduire la temiiérature du sol au point de congélation.

Il n'y aurait pas ainsi de grandes masses, bien délinies, de vapeur d'eau flottant irrégulièrement, comme nos nuages, dans l'atmosphère de .Mars; pas de F., II. 11

cumulus, pas de cumulo-stratus, pas même de cirrus, et, à l'exception des bords de la glace polaire, rieu de plus dense qu'un mince voile de stratus, ou cirrostratus, formé de cristaux de glace, cette sorte de nuage ou de brume qui, daus notre atmosphère, produit des halos autour de la Lune et ne cache suffisamment sa face que pour en accroître la beauté, voile de coquetterie. La région du jour, à midi, ainsi que toute la partie avoisinante, seraient rarement soumises à ce i'aible obscurcissement, parce que la chaleur solaire devrait y maintenir, dans les circonstances ordinaires, toutes les vapeurs qu'elle a soulevées dans un état de transparence absolue.

Il s'ensuit qu'un di'qiôt de gelée blanche doit continuellement se former dans le tour du dis(ine de la jilanôte, et que le phénomène doit commencer à une certaine distance angulaire du centre du disque, et croître graduellement \ers la circonférence. La rotatii.m de la planète devra, cependant, produire une difTérence considérable dans les résultats de ce dépôt. Tout ce qui se forme sur les cotés est et ouest du la planète doit être dégelé et évaporé par le Soleil du lenilemain, de sorte que l'accumulation maximum dans ces deux directions ne saurait être que celle du dépùt d'une seule nuit; mais, au nord et au sud, il y aura une accumulation continuelle qui no sera dégelée que jusqu'à une certaine latitude par la présentation estivale annuelle de chaque hémisphère au Soleil.

L'observateur terrestre devrait ainsi apcrccvuir, sur le cercle de brume du bord, une augmentai ion d'éclat due à ce dépôt quotidien de gelée blanclie. Cet éclat devrait être faible aux limbes est et ouest, parce qu'il serait produit jiar le léger dépôt de rosée gelée d'une nuit seulement; mais, vers les régions polaires, l'accumulation devrait être considérable et très marquée. Elle devrait former une masse circulaire dont, le contour reculerait et avancerait avec le retour annuel dc:i pôles des deux hémisphères vers le Soleil. La circonférence de cette tache devrait être limitée par une zone de brouillard ou de brume produite i)ar la condensation qui doit tdujotu's s'efl'cctuer lorsque l'air chaulfé, et cliargi; de vapeurs, des régions méridiennes, entre dans la région de la gelée et de la précipitation. Cette zone devrait être plus dense et plus définie que la zone correspondante des liirdtes est ot ouest de la ligne isotherme de 0" C, en vertu de ce que la brusque variation de température est nécessairement plus grande à la ligne limite nord et sud. entre l'été et l'hiver, qu'aux limites est et ouest du jour et de la nuit.

La distance entre les limiles moyennes des taches nord et sud de gelée blanche accumulée peut être ju-iso comme une mesure approximative du diamètre du cercle au-dessus duquel les rayons solaires sont capables d'élever la température du jour au-dessus du point de congidation. La circonfé'renco do ce cercle lormerait la ligne quotidienne, isotherme, fugitive de 0" C. Cette distance angulaire iicrmettrait ainsi aux observateurs de déterminer les limites où il faudrait cherrlier lo commencement du dépôt de gelée blanclie le soir et la ligne du dégel matintil. Cette dernière devrtiit être plus tranchée et mieux déliuie que la jn'écédcnte.

CLAC.lKliS l'OI,.VIKi:S. MOKAINKS A \ A I.ANC.II F.S. 103

Aux pôles, et à une certaine distance autour, l;i iiuantité annuelle de dépôt doit dépasser la quantité annuelle de di'i;cl et d'évaporation ; de sorte qu'une montagne glaciale gigantesque devrait s'y accumuler, avec un accroissement continuel et une tendance ;\ prendre la forme conique. Comme le dépôt de cristaux de glace commencerait avant le coucher du Soleil et atteindrait probablement S(m maximum, ou même seraii terminé, avant la nuit polaire (par suite du peu de profondeur de l'atmosphère de cette planète et du rapide rayonnement qui en résulte i, la construction de cette montagne polaire devrait être très irrégulière. Au milieu de lliivcr, les pentes inférieures de ses talus recevraient le gros des additions.

Avec l'avance de la ligne du jour, l'élévation de la zone de dépôt maximum croîtrait jusqu'àce qu'elle eût atteint le sommet. Cette coïncidence du plus grand dépôt avec le sommet aurait lieu deux fois par an, avant et après le milieu de l'été. En été, les seules régions recevant quelque dépôt seraient le sommet et son voisinage immédiat, tandis qu'en même temps les côtés dégèleraient par la puissante action du soleil continuel de l'unique et long jour arctique. A cette époque, les talus de la montagne polaire seraient déchirés par des torrents de glace et d'eau gigantesques : avalanche*, glaciers et torrents.

La tendance de cet accroissement estival du sommet et de ce dépérissement des côtés serait d'amener des catastrophes périodiques, par la chute, plus ou moins complète, du cône montagneux sous forme d'avalanche colossale. Pareille catastrojthe serait indiquée avec le plus d'évidence à l'observateur terrestre, par une extension irrégulière et temporaire des blancheurs polaires, où les débris d'une grande avalanche joncheraient les régions avoisinant hcontour général du glacier, c'est-à-dire la zone du dégel estival. Si la glace possède la viscosité que lui a attribuée le professeur Forbes, cette tendance à la chute soudaine du pic polaire serait en grande partie contre-baIan"ée par le grossissement et l'avance de la base ; mais, si les phénomènes attribués ;'i la viscosité ne sont que des produits de regel, la tendance supérieure de l'accroissement polaire ne serait que faiblement contrecarrée par cette action, et les catastrophes doivent être d'une grandeur immense.

Les rochers à la base de ce grand pic de glace doivent présenter sur une échelle grandiose tons les effets d'érosion glaciaire. Ils doivent être polis, évidés et creusés de façon à former de grandes vallées circulaires entourant chacun des pôles de la planète; et, au delà de ces sillons circumpolaires, vers les cercles arctiques ou antartiques do Mars, il doit exister dos bourrelets correspondants de moraine consistant en matériaux que le glacier polaii'e avançant a creusés et poussés devant lui. Cette poussée extérieure perpétuelle du grand glacier polaire, cette érosion continue des régions ]jolaircs de la planète toujours à l'œuvre depuis sa consolidation d'origine, d^Mvent avuir produit une modification sensible de la forme du globe de Mars en l'aplatissant dans le voisinage immédiat do ses pôles pour le surélever dans les régions des moraines entourantes.

ici l.A PLANÈTE MARS. |S94

Voyons maintenant comment ces déductions théoriques s'accordent avec les faits observés. Ceux qui sont familiarisés avec l'aspect télescopique de Mars peuvent être induits peut-être, en lisant ce qui précède, à supposer que je n'ai fait qu'adapter ma tliéorie aux faits connus. Ma réponse est simplement que je ne puis guère éviter cette apparence, qui résulte nécessairement de ma théorie si elle est exacte; mais je vais plus loin.

Plusieurs hypothèses ont été présentées pour expliquer les phénomènes martiens; elles diffèrent toutes de la mienne. Elles supposent une plus grande quantité d'atmosphère que mes calculs ne l'indiquent; elles disent que le climat et la météorologie de Mars correspondent d'une manière très satisfaisante à ceux de la Terre. Je maintiens que ces cmiditions diffèrent tellement qu'aucune des créatures de notre monde ne saurait vivre sur Mars. Ces théories parlent de neige et de pluie, tandis que la mienne infirme l'existence de ces météores aqueux. Elles ont beaucoup de mal à expliquer le climat, qui donne à ces prétendues taclies neigeuses d'hiver une étendue moindre que celle de notre Terre. Mon calcul de la densité atmosphérique fait table rase de cette difficulté et explique tous les phénomènes comme n'en étant que des conséquences inévitaljles sans iiypotlièse de chaleur interne, ou autre particularité, on dehors naturellement de la densité atmùS|ihérique calculée.

Les paragraphes suivants d'un Mémoire du professeur Phillips dans les Procecdiuijs of the [loynl .Socic/y, du'^Ojaivier lf<C5, éclaircissent quelques-unes de ces différences. L'auteur dit :

« Les distances relatives au Soleil de Mars et de la Terre étant prises comme 100 et \Ui, l'inlluence solaire relative doit être sur Mars comme 100 et 231 sur la Terre; do sorte que l'on doit s'attendre à ce que la surface de la planète soit dans un état de gelée perpétuelle et non à une température agréable de A" à 10", ou même de 10"C., analonuc à celle que possède la Terre prise dans son ensemble. Comment nous expliquer ce pliénomène? De deux inlluences concevables auxquelles on pourrait avoir recours, c'est-à-dire une chaleur interne très élevée de la planète, et quelque particularité de l'atmosphère, nous pouvons, tout eu assignant une valeur h chacune, adopter sans hésitation la dernière, comme étant plus immédiate et elTective.... Tracer les elîets en détail serait impraticalilo; mais, en général, nous [louvons remarquer que, comme une diminution de la masse d'atmo^jjhèro vaporeuse autour de hi Terre exagérerait l)eaucoup la différence de tcinpi-rature diurne et nocturne, estivale et liivei-nale, l'elfct contraire s'ensuivrait comme corollaire do l'argumentation. Appli(iuant ce raisonnement à Mars, nous verrons que son abiiosphére élendiic réduirait l'écart de température entre l'été et l'hiver comme enire le jour et la nuit. VA\c augmenterait, en outre, la tcmijératurc moyenne, cette atmosi)hère donnant lil)re accès aux rayons solaires, s'ojjposant au retour de la chaleur obscure de la surface terrestre et empêchant sa radiation dans l'espace. Cet elTet a lieu actuellement sur la T'erre, qui est rendue plus chaude et plus é'galc! en lempt'rature pail'atmosidière que si cette atmosphère n'existait pas. 11 est concevable ipi'il

ATMosi'iiÊUK i:t tempera I lui:. ir.5

puisse avoir lieu sur Mars .-i un dcjro supérieur, môme sans supfioser l'atmosphère matériellemeut différeutc de la nôtre dans sa constitution, nu ayant quelques caractères spécialement favorables ou exceptionnels pour l'absorption et la radiation de la chaleur. Il semble, cependant, nécessaire do supposer une plus grande communication de chaleur de l'intérieur de la planète; car, autrement, la vajieur additionnelle, à lai]uclle l'etTet réchaufTanl doit être parlicnlièroment attribué, ne pourrait probablement pas être supportée dans l'aluxisphère. Somme toute, nous pourrions, peut-être, en conclure que Mars est haliitable. »

Ce passage est un énoncé des déductions des aspects observés de Mars auxquels les astronomes ont été conduits. Les obligations impérieuses de mon hypothèse m'ont éloigné du chemin habituel d'explications a po.-^'ieri'oî'j, en me conduisant en contradiction directe avec la « température agréable » et r " atmosphère étendue », réduisant 1' « écart de température eutre l'été et l'hiver. entre le jour et la nuit, » etc., en me faisant admettre une atmosphère de IJG""' de pression barométrique et une série de conditions météorologiques diamétralement opposées à celles qui ont été généralement supposées comme nécessaires pour expliquer les taches polaires et les autres détails de cette planète; mais, aj'aut fait le premier pas dans cette voie non autorisée, j'ai suivi la traînée de conséqueuces nécessaires suggérées, et j'ai trouvé qu'elle m'a conduit là où j'avais peu de chan'-es d'attei-rir d abord, c'est-à-dire sur un terrain supérieur qui m'a permis de voir, bien plus clairement et logiquement qu'on ne l'avait fait auparavant, les causes dont peuvent dépendre les phénomènes superficiels de la mieux observée et de la plus exactement connue de toutes les planètes.

Je vais maintenant comparer quelques-uns des détails d'observation avec mes conclusions a priori. Au début, je dirai que je ne connais guère d'observation directe, par l'éfraction ou autrement, fourni-saut quelque base pour l'estimation quantitative de l'atmosphère de Mars. L' « atmosphère étendue » communément décrite est purement hypothétique ; elle a été sujjposée afin d'expliquer les II calottes neigeuses » et d'autres taches de la surface. Je dois, par conséquent, faire appel à l'évidence indirecte et déterminer si elle est plus favorable à l'hypothèse d'une atmosphère n'ayant que le cinquième de la densité de la notre, ou à l'atmosphère ordinairement supposée d'une densité égale ou supérieure à la nôtre.

Si Mars avait l'atmosphère vaporeuse dense qu'on lui attribue, cette atmosphère serait nuageuse, comme celle de la Terre, et ses nuages, comme les nôtres, devraient être suffisamment opaques [)our cacher entièrement le corps de la planète partout oi^i ils se trouveraient.

Sir John Ilerschel nous dit que a des observations attentives, continuées pendant dix ans, nous ont enseigné que les taches sombres de Mars comerrent constamment leurs formes et leurs positions relatives sur la phinilc ». Ceci ue saurait exister pour une planète recouverte de nuages, sujette à dos chutes de pluie et de neige. Des surfaces considérables devraient parfois être voilées de nuages qui

obliti'i'craient coniplètemeut les taches de la surface, en leur substituant une configuration très iliftorente. Les taches nuageuses seraient aussi variables que les bandes de Jupiter, ou les taches nuageuses de Vénus, qui ont donné tant d'embarras et qui ont conduit les observateurs à des descriptions contradictoires. Les circonstances très favorables sous lesquelles les meilleures observations de Mars ont été faites permettraient aux observateurs d'observer et d'enregistrer la variation diurne des zones ou régions de nuages de la planète, de décrire leurs occasions intcrmittentos de voir les taches vertes et rongecâtres bien connues attribuées à des mers et à des terres, enfin de nous dire quelque chose des obscurcissements ilus au mauvais temps sur Mars, obscurcissements qui cacheraient ces taches complètement à, leur vue.

Eh bien ! on n'a rien vu do senililable. Il est vrai que M. Lockyer parle de « nuages »; mais de quels nuages? Exactement le genre de nuages qu'une atmosphère de I36™"> ou 140""" et dont la température est au-dessous de 0° serait capable de supporter. 11 dit: « En lSG-2, la planète était plus dépourvue de nuages et plus rougeàtre qu'en 1864. L'explication est que. lorsque Mars est nuageux, la lumière réfléchie des nuages éprouve moins d'absorption que celle réfléchie par la planète elle-même. »

A propos de ses observations de iS(J2, ^L Lockyer fait remarquer que, (( quoique la fixité complète des taches principales de la planète ait été mise hors de doute, il s'y elî'ectue des changements quotidiens, voire horaires, des détails et des tons des diverses ]iarties de la planète, claires et sombres. Ces changements sont produits, sans doute, par le passage de nuages pardessus les diverses taches. "

Il est parfaitement d'accurd avec les conditions que j'ai décrites que l'atmosphère de Mars ]niissi^ être soumise à cette sorte de variabilité vaporeuse, car la terre sèche exposée à l'éclat continu du Soleil, à travers une atmosphère si mince, doit être très considérablement échauffée, parfois peut-être jusqu'au point d'ébullition, tandis que les mers de glace ne sauraient se dégeler qu'à la surface seulement, en y élevant leur température au point de fusion de la glace. Ainsi l'air, en passant de la Terre vers l'eau, serait soumis à un refroidissement qui produirait une brume proportionnelle au degré de saturation de la vapeur d'eau. Avec une atmosphère si mince, ceci ne pourrait jamais ('-cjuivaloir ;\ quoi que ce soit de ressemblant à un nuage opaque ou à du brouillard. L'avam:e graduelle du soleil estival continu sur les régions glaciaires arctiques et antarctiques doit produire des écarts extrêmes de temiu-rature, et une lirume consécutive analogue à celle qui se rencontre dans la Norvège septentrionale, pendant les mois de mai et juin, jus(pi';\ ce que les neiges de l'hiver aient disparu; mais cette brume serait, sur Mars, beaucoup plus transparent(>. Cette tendance atteindrait son maximum lorsqu'une grande avalanclie d(! la montagne de glace polaire aurait rejeté un groupe de blocs de glace bien au delà ch-s liniiles normales de la glace polaire, en les laissant épars sur la région qui, durant le long jour estival arctique, peut être chaufl'ée par les rayons solaires libres

GLACES. BRUMES. GELÉE ItLANClIE. Hu

au-dessiis du point d'ébullition uiarlien de tO». Ainsi, les torrents provenant de la gLnce fondue bouilliraient eu traversant les terres, et une couche de brume, telle que l'a décrite M. Lockyer, prévaudrait sur une partie considérable de la planète.

J'ai déjà dit que la distribution normale de cette brume ou nuage de stratus mince devrait être tout autour des bords esiérieurs du dis([ue, taudis que les parties centrales de la" planète devraient ordinairement rester claires en vertu de la radiation solaire et planétaire et de la convection qui doivent y être suflisantes pour retenir à l'état gazeux la plus grande partie, sinon la totalité des vapeurs soulevées par ces agents. M. Phillips rapjmrte qu' « une certaine brunie a été constatée les 18 et CO novembre 186-,', telle que l'on n'eu voit pas d'haijitude sur Jujiitcr ou Saturne ; et que cette brume est devenue de p/cs en plus faible au fur el à mesure que les régions observées approchaient du méridien. » Cette frange de brume, produisant une disjiaritiou graduelle des taches en approchant du bord du disque, est un phénomène constant, noté par tous les observateurs. Cet aspect, aussi bien que les taches iiolaires blanches, les eut amenés à spéculer sur la base d'une atmosphère dense. Mon hypothèse d'une mince précipitation de gelée blanche dans une atmosphère légère s'accorde beaucoup mieux avec tous les faits, surtout avec l'absence de toutes masses nuageuses opaques et définies dans les régions centrales de la planète.

Si Mars n'a pas d'atmosphère, la luminosité de son disque devrait être égale partout. S'il a une atmosphère capable de réfléchir plus de lumière qu'il n'en est réfléchi du corps de la planète, elle doit avoir un degré d'opacité bien suffisant pour cacher toutes les différences entre les tous verdâtres et orangés des mers et des surfaces continentales, quel que soit l'angle sous lequel on les verrait à travers cet écran. Attendu que la luminosité de la planète est due à la lumière solaire réfléchie, et que son atmosphère ne peut recevoir sa lumière que de la même source, ou de la planète elle-même, je ne puis guère concevoir de conditions de densité, d'absorption et de réflexion, ou de ces trois causes réunies, embrassant toute l'atmosphère planétaire et capables d'expliquer les phénomènes combinés de luminosité croissant vers les bords du disque, et de transparence croissant vers les régions centrales. D'autre part, mon esplicaliou lève la difficulté de la manière la plus simple et la plus naturelle : parce que les pouvoirs réflecteurs de l'atmosphère et de la surface de la planète doivent êire accrus aux bords du disque par la précipitation de la gelée blanche que j'ai décrite; et, par le même agent, les taches aux bords seraient obscurcies ('), tandis que les régions centrales continueraient à rester claires.

Il ne m'est pas nécessaire de citer les observations concernant les « neiges » circumpolaires de Mars. Leur développement régulier autour de chaque pôle non dirigé vers le Soleil, et leur diminution au fur et à mesure que le pôle se retourne vers l'astre central, sont en si parfaite harmonie avec la description

(') L'auteur veut dire ici oblitérées par la blancheur.

théorique que j'ai donnée, qu'il me serait inutile d'ajouter de nouveaux commentaires sur les faits les plus saillants, bien que je puisse noter quelques détails suggestifs sur certains phénomènes de moindre importance.

si je suis dans le vrai, nous pouvons affirmer qu'aux périodes des équinoxes de printemps et d'automne la rosée congelée commencera à tomber, dans les régions équatoriales de Mars, vers 4'' ÎO" de l'après-midi, et que la surface du sol commencera à dégeler vers 7''iO"' du soir.

J'ai dit que la chute périodique du cône de glace polaire serait le plus sensible à l'observateur terrestre parles étendues irrégulières, du cercle polaire blanc causé par les débris d'avalanches, qui seraient ainsi précipitées au delà d'une partie de ses limites normales. De pareilles extensions ont été observées par M. Phillips, et elles paraissent l'avoir intrigué tellement qu'il a été amené h les considérer comme des illusions d'oi)tique. « Des surfaces neigeuses, dit-il, à peine moins définies, mais beaucoup jilus étendues, ont été observées dans certaines parties de l'hémisphère nord, non pas entourant immédiatement le pôle (qui était invisible), mais rangées en deux traînées principales et séparées, estimées arrivant jusqu'à 40' ou ûO" du pôle. Une fois (le 30 novembre) deux observateurs expérimentés ont remarqué avec moi une de ces masses neigeuses claires, qui était tellement distincte et brillante qu'elle semblait, comme la calotte polaire sud en ISGi, se projeter au delà, du contour circulaire : effet oiitique dû assurément à l'irradiation hrillaute. Cette masse blanche s'étendait jusqu'à environ 40° ou 4J" du pôle, suivant le méridien de 30' du globe de Mars. Une autre masse a été notée du 14 au IS novembre, vers 225° de longitude, et s'étendant jusqu'à 50" de latitude. Dans les deux cas, les masses atteignaient le limbe visible (' ). » J'ai souligné les observations concernant la projection apparente au delà du contour circulaire, observée dans ces deux cas. M. Phillips attribue cet aspect à l'irradiation; mais, si je ne me trompe, il peut être dû à l'entassement des matériaux des avalanches provenant de la cliutu du cône polaire de glace.

Avant d'abandonner cette partie du sujet, je dois hasarder une conception plutôt risquée à propos des grandes dififérences des mesures de l'aplatissement polaire de !\Iars ('- ).

La conception à laquelle je fais allusion est que la chute de quelques milles du cône de neige polaire peut produire une variation sensible dans le diamètre polaire de Mars. Je ne sujipose ]ias que cela puisse s'accomplir sur une échelle assez grande pour rendre compte de variations si extrêmes, telles que celles de Sehrccter et de Kaiser; mais, en comi}arant les diverses mesures faites ]iar le môme observateur, avec le même instrument, à diverses époques, les divergences des mesures d'Arago (qui me paraissent les plus remarquables) rentrent tout à fait dans le cadre d'une semblable explication. La dilTérenco totale entre

(') Voir Tome I, p. 189.

(=) Voir Tome 1, p. 5U4.

MATllIIia" WILLIAMS. ( 1 L A C 1 1: li S IMM. A I li KS . KiO

sa iiiesiii-o de lt>21 fit celle de 1827 n'est que do Si kilomr'tres. l.'exln'ino ilillërenre outre Ilersehel ot Arago s'élève ;\ environ SO kiluniètres. D'autre part, la bise liivernalo du cOue de neige polaire a un diamètre d'environ 3200 kilomètres, ot même sa base estivale restreinte est encore d'environ 800 kilomètres, t'ctte construction perpétuelle de glace doit nécessairement, tôt ou tard, amener ipielque catastrophe, soit un écrasement, soit une débâcle, lorsque la chaleur de l'été a min(' la base ; ainsi une réduction de l'élévation du cône de 32, '18 ou m'>me de 80 kilomètres n'est pas une supposition extravagante eu égard aux dimensions de l'accumulation. S'il arrivait (lue tous les doux cones cédassent pendant deux étés consécutifs, la réduction du diamètre pokaire au moment (ie la deuxième catastrophe serait égale à la somme de la réduction dos cônes nord ot sud, moins l'épaisseur du dépôt d'une année. Une catastrophe de la grandeur la plus élevée de celles que nous venons d'exposer est uécessairc pour explii[uer la grandeur des phénomènes observés par M. Phillips.

Je me suis étendu ainsi longuement sur cette planète, parrc que l'avancement de nos connaissances sur ses détails physiques permettra de contrôler mon hypothèse.

Eli résumé, d'après cet auteur, la m.isse totale duralmosphere inarti('iiiic ne surpasserait pas le 20" de celle de notre atmosphère ; la prcssiiui atmosphérique y serait le 0,179 de la m'itre et le « baromètre » se tiendrait à ISG™'" au lieu de 7G0™"'; l'eau y devrait bouillir à 59"; la température moyenne de la surface de la planète serait au-dessous de 0"; les nn.'rs seraient gelées jus(ju'au fond, et leur superncie seule dégèlei-ait pendant les heures chaudes du jour; une couche de gelée blanche couvrirait le sol pendant toutes les nuits, dès le soir, et fondrait le matin après le lever du soleil; il n'y aurait pas de nuages épais, mais seulement des lirumes de cristaux de glace, dans le genre de celles qui ju-oduisenl nos halos; aux pôles et dans les régions circonipolaires, la gelée persisterait pendant l'hiver, s'épaissii'ait, s'accuaiulerait en glaces énormes et fondrait en déliàcles au printemps, ce qui expliquerait les différences énormes oliservées dans les diamètres polaires. Cette théorie, publiée en 1870, est extrèinemeut curieuse et mérite d'être prise en considération jiar tous les aréographes.

Cette question si importante de l'atmosphère de Mars, sujet sur lequel nous reviendrons dans le cours de cet Ouvrage, a été l'objet d'une discussion à la séance de la Société .astronomique de France du 7 nû^■ombl■e 189'i, à propos des affirmations de M. tlanipbell, publiées j)lus haut, sur l'analyse spectrale. M. Janssen, Directeur de l'uliservatoire de Meudon, s'est exprimé dans les termes suivants ( ' ) :

(' , Bulletin de la Société Asti-o)iomiqua de France, IS'Jô, p. II).