SATELLITES ET PETITES PLANÈTES

Ces corps sont si petits, que si leur densité atteignait même celle du [datiue, dit l'auteur, ils ne pourraient retenir aucune atmosphère.

39f, LA PLANÈTE MARS. 1898

(JUE DEVIENNENT LES MOLÉCULES ÉCHAPPÉES DES l'LANÈTES'.'

La vitesse de la Terre sur son orbite est d'environ 30 kilomètres par seconde. Le potentiel du Soleil à la distance de la Terre est représenté par le carré de ce nombre si l'on exprime la masse du Soleil en unités de gravitation.

K = -- = 'JOO, r

j)i étant la masse du Soleil et r le rayon de l'orbite terrestre.

Nous avons dCjh trouvé, pour le potentiel de la Terre à la limite de l'atmosphère,

Par conséquent, le jiotentiel du Soleil et de la Terre est égal à 960,5. • Ce nombre est égal à — i u étant la vitesse minimum qui enverrait un projectile dans rinfini si le Soleil et la Terre étaient immobiles. l)onc

V — y/{'i X 9bU,a| = 43,83 kilomètres par seconde.

Si le projectile est envoyé dans la direction vers laquelle la Terre voyage, il est déjà animé d'une vitesse de 30 kilomètres par seconde (celle de notre planète), de sorte qu'il lui suffira d'une vitesse de 13 k. 83 dans cette direction pour s'échapper.

Comme une vitesse de 11 kilomètres sufiit pour envoyer une molécule hors de notre atmosphère, il ne peut arriver que rarement ([u'une molécule la quitte avec une viiosse supérieure à 13 k. 83, et jiar conséquent toutes les molécules qui ont quitté la Terre sont restées dans le système solaire et circulent comme des planètes ind('pendantes autour du Soleil. La même conclusion s'applique au cas des autres planètes.

Telle esl la tliéorie de M. .loliiislone Sloncy. C'est, eu (|ueli]uo sorle, iiuc théorie nialliruiaLi(jue de la composition chiiiii(|ue des alniospherrs [ilané- Uiires. 11 élait inii)ossible de ne pas l'étudier ici avec toute l'allentioii qu'elle mérite; mais elle est loin d'être indiscutable et nous ne pensons pas (jui' l'on puisse' l'arcrpler coiiiuie ilénujiilrée.

L'auteur a clierclu' à déterminer, pai' l'oliservation directe, le multiple de la, vitesse du carré moyen assez l'i'iMiuent i)our iju'il intervienne de manière appréciable dans la dissipation des aluiosphères. Il constate que

'■ ' Li:S ATMOSIMlKKrS I) l- S IM.A N l-TES. 397

la Lune n'a pas d'atmosphère, alors qu'une vitesse de 2380 mètres par seconde est nécessaire pour qu'un projectile s'en échappe.

L'hélium est rare sur la Terre, bien que des sources radioactives en déversent des quantités appréciables provenant de la décomposition de l'émanation du radium. L'hydrogène s'y trouve aussi eu (juantité extrènioment minime. Mais la présence simultanée dans l'atmosphère terrestre de grandes quantités d'hydrogène libre et d'o.xygène est difficilement admissible, en raison de leur tendance extrême à se combiner. Quant à l'hélium, si faible qu'en soit la proportion dans l'air, l'atmosphère entière en contient environ dix milliards de tonnes, quantité que les sources radioactives emploieraient probablement, au taux actuel, dos milliards d'années à produire.

Si la proportion d'heliinn à la surface de la Terre a été un jour plus forte, ce que rien ne prouve, il se peut que la majeure partie du gaz se soit échappée à une époque oi'i la température de la Terre était très supérieure à sa valeur- actuelle. A 1000° par exemple, une vitesse égale à 4 fois celle du carré moyen serait suffisante pour permettre à une molécule située à la limite de l'atmosphère de s"écha[iper.

La faible proportion de l'hélium dans l'atmosphère ne prouve donc en aucune façon qu'il s'en échappe à l'époque actuelle, et n'autorise nullement à admettre qu'une vitesse égale à 9,27 fois celle du carré moyen doive être considérée comme fréquemment réalisée.

Quant à notre planète Mars et à la vapeur d'eau, à la température de 6li" supposée par M. Johnstone Stoney, la pression de l'eau gazeuse qui enveloppe les cristaux est d'environ 0"",02 de mercure. La masse relative est donc, sous la pression atmosphérique normale, égale à tôtôô environ de la masse de l'air dans lequel elle se trouve répandue.

Mais, à mesure qu'on s'éloigne des cristaux de glace, sa densité relative diminue, parce que la saturation n'existe nécessairement qu'au voisinage immédiat de ces derniers. En fait, des observations recueillies dans la haute atmosphère ont souvent révélé une assez grande sécheresse relative, qui s'explique par la jirécipitation de l'eau solide ou liquide dès que la saturation est dépassée.

Pour pouvoir quitter l'atmosphère martienne, la vapeur d'eau, entourant les cristaux de glace en suspension dans un air encore suffisamment dense, et dont elle ne constitue guère plus de rolîoô '^^ ^'-^ masse, aurait donc à s'élever sans pouvoir jamais dépasser beaucoup cette proportion, puisqu'à partir du moment ou l'on s'est éloigné des derniers cristaux de glace, les lois régissant les mélanges gazeux subsistent seules.

39S LA l'LANÈTK MAUS. • 1898

Lrs nioli'cult's d'ism soiil ildiic extri'iiit-'ineiit ilisséiiiinées dans le^^ cinicheHi siipi'Ticurijs de ratmosfjlnM-c, et li'ur vilesse nioyonne éUint à cellt3 des midi'-- {•nli's d'azDle dans la propoi-li(.ni de 1,25 à 1, (in n'en trouvera guère plus (jne di; molécules d'azole qui t^oicnl, dans des condilions leur permettant de s'échapper. Remanjuons enfin que, si la nqiarlition des corps à la surface de Mars est sensiblement la même que sur la Terre, l'eau s'y est trouvée à riirigine en (juantite très supérieure à celle de l'azote.

Il sérail admissible qu'elle se fût échappée en notable proportion à. une température élevée, où la pression de sa vapeur était considérable. Mais, dans les conditions actuelles de la température, sa conservation indéfinie est à peu près certaine.

Celte théorie a d'ailleurs été déjà l'nbjrt de plusieurs discussions imiiorlautes. A l'université de Vebraska, aux États-Unis, M. S. H. Cook m a fait l'objet d'une analyse critique (') que nous allons parcourir.

L'auteur reproche à M. Stoney d'avoir oublié de déterminer [lar la théorie cinriique le nombre relatif de molécules ijui auraient une vitesse suffisante ]M>i!r s'échapper de la Terre ou des autres planètes, en ayant à vaincre l'inlluence d'un milieu résistant. Tout milieu résistant oppose une inlluence retardataire.

Les calculs de M. Cook le conduisent à des résultats tout dilîérents des précédents. Nous ne reiiroduisons pas ici ces formules un peu compliquées, mais voici les nombres obtenus :

Ail-

Acide carbonique

Sur la Lune . . .

km

km

^- 2.-iO"

— lo"

» Mercure...

» Vénus . . . .

>' Mars