Herschei. ^^ sommes ue noire sa

tellite, de sorte que la sphère du globe central s'étend à près d'un million de lieues, et que le monde de Saturne mesure environ deux millions de lieues dans son plus grand diamètre. La figure 97 montre le système des orbites, comme

si leurs plans coïncidaient avec le plan de l'orbite de Saturne. Ces courbes ne sont pas circulaires, mais leur excentricité est peu exactement connue, et la forme ovale serait peu sensible d'ailleurs à une si petite échelle.

On voit par les durées des révolutions, combien les mouvements des satellites sont rapides, et comme leurs

Fig. 97. — Flan des orbites des satellites de Saturne.

phases doivent varier à des intervalles rapprochés pour les habitants de la planète centrale. Mimas passe de l'état de nouvelle lune à celui de pleine lune en moins de 12 heures, un peu plus d'un jour de Saturne. En un ou deux jours, les quatre lunes suivantes présentent la même succession d'apparences. Seul, Japet accomplit sa révo-

lution entière en un temps plus long que notre mois lunaire.

Plusieurs des satellites de Saturne sont très-difficiles à voir, et exigent, pour cela, des observateurs exercés armés d'instruments puissants. Néanmoins on a pu évaluer le diamètre de Titan, le plus grand de tous. Ce diamètre ne serait p6is moindre que la seizième partie de celui de Saturne. C'est aussi plus de la moitié du diamètre terrestre. Ainsi, un des corps secondaires de ce monde merveilleux dépasse en grosseur des planètes telles que Mercure et Mars ; son volume est environ neuf fois celui de notre Lune.

J'ai dit quelles doivent être, pour le globe de Saturne, les alternatives des journées et des nuits et celles des saisons. On comprendra, en se reportant à ce qu'on sait de l'inégalité des jours et des nuits à la surface de la Terre, que des inégalités semblables ont lieu pour un même endroit de la planète dans le cours de l'année, et au même instant, pour les diverses .latitudes.

Aux deux pôles et dans toute l'étendue des zones polaires, ces inégalités atteignent leur maximum. Pendant quinze de nos années, le Soleil ne quitte pas le pôle boréal, et une nuit de même longueur enveloppe le pôle sud de Saturne : c'est l'inverse qui se présente pour les quinze années qui suivent. Sans doute, un froid intense est la conséquence de cette privation si prolongée des rayons de lumière et de chaleur. Est-ce à ce long hiver, aux glaces et aux neiges dont se couvrent sans doute les régions polaires, qu'il faut attribuer la zone blanchâtre qu'on a remarquée tout autour Bes pôles? A une telle distance les détails physiques disparaissent, et l'on est réduit à de simples hypothèses.

L'atmosphère de Saturne est sans doute très-épaisse, surtout près des régions équatoriales : les bandes brillantes doDt le disque est entouré sont probablement produites par la réflexion de la lumière sur d'immenses masses nuageuses, que la rapidité du mouvement de rotation accumule incessamment. Les bandes sombres indiquent une atmosphère plus sereine, à travers laquelle on aperçoit la surface moins réfléchissante, et dès lors plus obscure, de la planète.

D'après une observation intéressante de M. Chacornac, qui a pu suivre l'un des* satellites de Saturne, pendant son passage apparent sur le disque de la planète, les bords de ce disque sont plus lumineux que les régions centrales. On sait que l'inverse a lieu pour Jupiter. Il paraît résulter de ce fait que l'atmosphère de Saturne est d'une constitution analogue à celle des atmosphères de la Terre et de Mars.

Transportons-nous en pensée sur un point du globe de Saturne. De là, jetons un coup d'œil sur les apparences de la voûte céleste pendant le jour et pendant la nuit.

Si nous partons de l'un ou de l'autre pôle, en nous avançant jusqu'au 63* degré de latitude , nous aurons à parcourir tous les lieux de l'hémisphère où le triple anneau n'est jamais visible. Seuls, les satellites s'élèvent sur l'horizon, et présentent au spectateur l'aspect varié de leurs phases.

A partir de cette latitude, le système annulaire commence à être visible. Mais c'est seulement pendant les deux saisons de printemps et d'été que la face des anneaux tournés vers l'hémisphère où nous sommes placés reçoit les rayons du Soleil, et illumine par réflexion les nuits de la planète. Pendant la journée, leurs arcs n'envoient qu'une faible lumière, analogue sans doute pour

la naaDce et l'éclat à celle de notre Lune, quand elle est visible en plein jour. La forme et l'étendue des immenses arches lumineuses varient d'ailleurs suivant la latitude. En ■ partant du 63* degré, pour s'avancer vers l'Equateur, ou les voit s'élever de plus en plus au-dessus de l'horizon. D'abord, c'est une faible partie de l'anneau extérieur, puis cet anneau dans sa largeur totale. Aux latitudes moyennes de 45", on aperçoit les deux premiers anneaux , et entre

Fig. 98. - Us anoeaui vus de Salurne, i une Utilwle d'eaiiroo 38 degréi. Vue idéale prise i minuit, eolre les équinoies et les solstices Mlumiens.

eux le vide qui les sépare. A mesure qu'on descend vers les régions équatortales, le système entier devient visible, mais en même temps, les rayons visuels ayant une direction plus oblique, les anneaux diminuent de laideur apparente. A l'Equateur même, ils ne sont plus visibles que pur la tranche intérieure. Cette tranche se présente alors comme un immense ruban lumineux qui s'étend d'Orient en Occident, en passant par le zénith.

Pour donner une idée du magnifique spectacle que présente la voûte étoîlée pendant les nuits des saisons estivales, nous avons dessiné, en nous conformant aux loia de la perspective, l'apparence des anneaux, pour une latitude comprise entre le 25' et le 30* degré. Ce soot deux vues idéales prises à minuit, l'une quelque temps après l'équi- Doxe, l'autre au début de l'été, vers l'époque du solstice. Dans le premier de ces paysages saturniens (6g. 98),

P)g. 99. — Les loneaui tus de Saturne à une latitude de 16 degrés environ. Vue idéale, i minuit, vers l'époque des solstices de Saturne.

le système annulaire forme une arche immense, interrompue par un large vide au sommet. Le ciel est visible à travers l'étroite rainure qui sépare les deux anneaux principaux. Il apparaît aussi au-dessous de t'arche. Quant à rintemiption du sommet, elle est produite par t'ombre que projette Saturne dans l'espace, et ne se distingue du reste du ciel que par l'absence des étoiles. Il est possible, d'ailleurs, que cette portion éclipsée des anneaux soit quel-

quefois rendue visible par la réfraction des rayons solaires dans l'atmosphère de la planète. Peut-être la bande éclipsée prend-elle une teinte colorée^ analogue à la nuance rougeâtre de la Lune pendant les éclipses totales.

Le second paysage idéal (fîg. 99) laisse voir Tanneau extérieur dans son entier : l'ombre de Saturne n'atteint au solstice que les anneaux intérieurs.

Il faut ajouter qu'aux autres heures de la nuit, la position de l'ombre n'est pas la même. Elle n'occupe plus le milieu de l'arc. Il résulte de là qu'après le coucher du Soleil, c'est la portion occidentale qui apparaît la première. Peu à peu, à mesure que la nuit augmente, l'arc occidental diminue, l'autre portion apparaît à l'Orient, jusqu'à ce qu'il y ait égalité à minuit entre les longueurs des deux arcs. A partir de minuit, la portion occidentale diminue encore et finit par disparaître, tandis que l'arc oriental augmente de longueur.

Qu'on ajoute à l'étrange beauté de ce spectacle, la présence des satellites offrant des phases diverses, les uns dans leur plein, les autres à l'état de nouvelles lunes, d'autres dans leurs décours, et l'on se fera une idée de la variété d'aspect des nuits de Saturne.

Pendant la période des saisons hivernales, les anneaux présentent leurs faces obscures et ne sont visibles, pendant la nuit, que négativement, c'est-à-dire par l'absence des étoiles sur toute la zone céleste qu'ils recouvrent. Cependant, vers le matin et vers le soir, ils peuvent réfléchir la lumière que leur envoie la moitié lumineuse de Saturne; à l'Orient et à l'Occident, ils se montrent sans doute comme une lueur légère, semblable à la lumière cendrée de notre Lune, ou encore à la lumière zodiacale.

Mais si les nuits d'hiver sont privées de la lumière des

anneaux, les journées de la même saison oflTrent, en revanche, les plus curieux phénomènes. La rotation diurne, en faisant mouvoir en apparence le Soleil selon des arcs circulaires, tantôt plus, tantôt moins élevés sur l'horizon, est cause que Tastre radieux subit^ lorsqu'il passe derrière les auneaux, de longues et fréquentes éclipses. A la vérité, la durée de ces phénomènes est moindre qu'on ne l'avait supposé d'abord, parce que la courbe apparente du Soleil n'étant pas parallèle aux arcs des anneaux, cet astre, éclipsé dès son lever, reparaît à travers le vide des anneaux, pour disparaître encore.

C'est à 23° de latitude que les anneaux produisent les éclipses solaires les plus prolongées. Pendant la durée de dix années terrestres, ces éclipses se succèdent continuellement avec deux interruptions de durées relativement courtes, et pendant une longue série de rotations de Saturne, le Soleil reste complètement invisible. Plus près de l'Equateur ou plus près du pôle, les éclipses solaires sont encore très-fréquentes, mais leur durée est de moins en moins considérable.

Si l'on juge de la perte de la lumière par l'intensité de l'ombre projetée sur le disque de Saturne, les nuits artificielles produites par ces éclipses sont sans doute fort obscures, bien que la réfraction atmosphérique empêche qu'elles soient absolues, en donnant lieu à une lumière crépusculaire.

Pour un observateur placé sur les anneaux, le spectacle du ciel serait bien différent. A moins de le supposer sur la tranche, dans le sens de l'épaisseur, il verrait une longue nuit de quinze ans succéder à un jour de même durée.

Pendant la période d'illumination de chacune des faces des anneaux, le Soleil est éclipsé toutes les dix heures et

demie. Ces éclipses, dues à l'interposition du disque de Saturne produisent des nuits partielles dont la durée varie entre une heure et demie et deux heures, pour une grande partie de la largeur des anneaux. Ce sont les mêmes phénomènes qui causent l'échancrure de l'arc lumineux vu de Saturne, telle que ta représentent à deux époques diverses nos deux vues idéales.

Mais pendant près de quinze autres années, la même face des anneaux est entièrement privée de la lumière du Soleil. Cette longue nuit est en partie compensée par

Fig. 100. — Vue idéale d'une phase de Saturne, pour ud poiat de Is fue ob«cure de l'uo des anneaui.

la lumière qu'envoie l'hémisphère éclairé de Saturne, ou du moins la partie visible de cet hémisphère. A chaque période de dix heures et demie, l'immense globe apparaît sous des phases diverses. C'est d'abord un point lumineux qui grandit à l'horizon, en prenant de plus en plus la forme d'un demi-croissant (fig. 100), mais beau-

coup moins recourbé que celui de la Lune. Au bout de cioq heures un quart, c'est à peu près un demi-cercle qui embrasse à lui seul la huitième partie de toute la voûte céleste et dont la surface est ainsi plus de vingt mille fois celle du disque lunaire (fîg. 101). Sur ce disque, on aperçoit une zone obscure, divisée par une ligne lumineuse : ce sont les ombres projetées par les anneaux sur la planète. Les autres bandes brillantes et obscures, et sans

Fig. 101. — Le globe de Saturne vu de t'annesu.

doute beaucoup de détails physiques que nous ne pouvons voir à l'énorme distance où nous sommes de Saturne, distinguent les diverses parties de ce disque immense.

Pins on s'éloigne de l'anneau intérieur, plus la portion visible de la planète grandit ; mais ses dimensions apparentes diminuent, au contraire, avec la distance, sans cesser d'être considérables. Les flgures 100 et 101 donneront une idée de l'aspect de Saturne, vu d'un point pris

sur Tanneau intermédiaire, à deux époques qui diffèrent entre elles d'environ trois heures*.

Signalons encore pour terminer cette revue des phénomènes célestes, tels qu'ils se montrent aux habitants de Saturne, les nombreuses éclipses produites par les huit satellites, soit quand ils passent au-devant du disque solaire, soit quand ils se plongent dans le cône d'ombre de la planète. Ces phénomènes peuvent être aperçus de la Terre : c'est ainsi que M. Lockyer, en avril i 862, a constaté la présence de l'ombre projetée par Titan sur le disque de Saturne, c'est-à-dire une éclipse totale de Soleil pour la région ainsi momentanément obscurcie.

1 . Dans ces deux vues idéales, comme dans les deux précédentes, notis avons donné au sol de Saturne, comme à celui des anneaux, une structure tout imaginaire. Sans doute, si la surface de la planète est solide, elle est sillonnée d'aspérités considérables ; mais, comme Tobsenration ne doone rien, nous avons dû rester dans le vague qu'elle exige. Nous avons supposé le sol de Tanneau liquide. On a fait cette hypothèse; mais, en vérité, nous ne savons rien à cet égard, et je me hâte d'en prévenir le lecteur pour qu'il ne se fasse point une fausse idée des connaissances des astronomes i ce sujet. Enfin, nous supposons dans nos paysages une atmosphère analogue à l'atmosphère terrestre, ce qui est très-vraisemblable, mais enfin hypothétique. Quant aux formes apparentes des anneaux et des phases de la planète, elles sont construites avec exactitude. C'était ici, à dire vrai, le seul point essentiel.

Béconverte d'Uranus, aa siècle dernier. — Forme et dimensions de son orbite. — Dimensions apparentes et dimensions réelles d'Uranus. — Satellites d'Uranus ; inclinaison de leurs orbites et sens de leurs mouvements.

Le Monde solaire connu des anciens comprenait tous les corps célestes dont nous venons d'étudier les mouvements et la constitution physique, à l'exception des petites planètes et des satellites de Jupiter et de Saturne. Il y a un siècle, le nombre des planètes n'avait point augmenté, et les confins du système ne s'étendaient pas au delà de Saturne. Il était donné au plus fécond et au plus ingénieux observateur des temps modernes, à l'Hanovrien William Herschel, de doubler le rayon de la sphère qui embrasse les astres soumis à l'attraction du Soleil, en découvrant une planète nouvelle, la planète Uranus.

C'est le 13 mars 1781, entre 10 et 11 heures du soir qu'Herschel, occupé à explorer avec son télescope la constellation des Gémeaux, y découvrit une étoile dont le diamètre considérable fixa son attention. Il reconnut bientôt que le nouvel astre se déplaçait, et le prit d'abord pour une comète. Les observations, soumises au calcul par les géomètres, finirent par démontrer qu'il s'agissait là d'un corps dont la grande distance au Soleil et l'orbite

presque circulaire ne pouvaient laisser de doute sur sa nature : c'était bien une véritable planète.

Uranus a le plus souvent, — cela dépend de sa distance à la Terre — l'éclat d'une étoile de sixième grandeur. Il est donc quelquefois visible à l'œil nu. C'est là du reste une petitesse toute relative qui tient à l'immense dislance de la planète au Soleil et par suite à la Terre, et à la faible intensité de la lumière que le premier de ces astres lui envoie. Mais si l'on examine le point lumineux avec une lunette d'un fort pouvoir grossissant, la forme circulaire du disque apparaît avec netteté, et son diamètre apparent devient susceptible de mesure.

L'orbite décrite par Uranus autour du Soleil enveloppe l'orbite de la Terre à une si grande distance, qu'il est impossible d'apercevoir dans le disque de la planète aucune apparence de phases. Elle tourne pour ainsi dire toujours vers nous sa moitié éclairée.

Cette orbite n'est pas un cercle parfait, mais bien comme celles des autres planètes une courbe ovale, de sorte que, pendant tout le cours de sa révolution qui dure environ 84 ans — plus exactement 30 686 jours |^ — la distance d'Uranus au Soleil varie sans cesse, s'élevant au maximum à 763 millions de lieues, au minimum à ()95 millions, en moyenne à 729 millions. C'est, on le voit, une différence de 68 millions de lieues entre ses distances extrêmes, entre l'aphélie et le périhélie.

Son éloignement de la Terre varie plus encore, le plus grand possible lorsque les deux planètes sont de part et d'autre et à l'opposé du Soleil, le plus faible au contraire, si les deux planètes se trouvent du même côté de l'astre central. Dans le premier cas, Uranus est en conjonction, et sa distance à la Terre peut s'élever jusqu'à 767 millions

de lieues, tandis que dans les conjonctions elle peut descendre à 690 millions.

Son diamètre apparent, vu de la Terre, varie alors dans une proportion qui est figurée dêuis le dessin suivant :

De la distance d'Uranus et de ses dimensions appareutes, on a conclu ses dimensions réelles, qui en font un corps sphéroîdal 82 fois aussi volumineux que notre Terre, le diamètre de notre globe étant 4 fois un tiers moiudre que celui d'Uranus (4.344). C'est 13 850 lieues environ pour le diamètre, 43 îiOO lieues pour la périphérie de la planète. La figure 103 montre les grosseurs comparées d'Uranus et de la Terre.

Les astronomes ne sont pas d'accord sur la question de savoir si le globe d'Uranus est parfaitement sphérique ou s'il est aplati à ses pôles de rotation. W. Herschel affirmait ce

dernier fait, et Mœdler a déterminé, il y a quelques années, un aplatissement d'un dixième, qui laisserait supposer une grande vitesse dans le mouvement de rotation d'Uranus sur son axe.

D'autres astronomes, tels qu'Otto Struve n'ont pu constater d'aplatissement sensible. Mais ce fait n'est peut-être pas en contradiction avec les observations de Meedier et

d'Herschel, et voici pourquoi. Il suffirait, comme le remarque Araçro', de supposer par aualogie que l'équateur d'Uranus coïncide à peu près avec tes plaus des orbites de ses satellites, pour expliquer comment il s'est fait qu*à des époques différentes, les observateurs sont arrivés à des résultats différents. L'axe de rotation de la planète serait alors presque couché sur l'orbite de la Terre ; si cet asc est tourné vers notre globe, l'ellipsoïde nous semblera circulaire; s'il est dans une direction rectangulaire avec la première, il apparaîtra sous la forme d'un disque aplati. La figure suivante explique clairement et la différeuce de position et celle qui en résulte pour la forme apparente :

Fig. lOï. — Différencet eolre les Tormes apparentes d'un globe ■pliti vu dans deui potitions diverses.

Je viens de parler des satellites d'Uranus. Uranus est en effet le centre d'un petit monde, peuplé comme celui de Saturne, outre la planète principale, de 8 lunes ou satellites qui tournent dans des plans à peu près perpendiculaires au plan de l'orbite. Ces huit corps dont les révolutions durent, depuis deux jours pour le plus rapproché, jusqu'à 108 jours environ pour le plus éloigné d'Uranus. compensent peut-être, pendant les nuits de la planète, par la réflexion de leur lumière, la faible intensité de la lu-