ORIGINE COSMIQUE DES ÉTOILES FILANTES. THÉORIE DE SCIIIAPARELLI

Quelle que soit la nature physique des étoiles filantes, des bolides et des aérolithes ou mieux météorites — masses minérales qui, de temps à autre, tombent des hauteurs de l'atmosphère sur le sol — il est aujourd'hui prouvé que leur origine commune est cosmique ou extra-terrestre. En un mot, ce sont des corps qui circulent dans les régions interplanétaires et qui deviennent visibles, quand, venant à rencontrer la Terre le long de son orbite, ils pénètrent plus ou moins avant dans son atmosphère.

Cette origine avait été soupçonnée, même par les anciens. Mais c'est seulement depuis la fin du dernier siècle, que des observations précises ont permis d'appuyer sur des preuves positives ime opinion d'abord toute conjecturale, et qui d'ailleurs était loin, il y a un siècle à peine, d'être partagée par les hommes de science. Pour la plupart d'entre ceux-ci, les étoiles fdantes ou tombantes étaient des météores atmosphériques, prenant naissance, s'allumant et s' éteignant dans les hautes régions de l'air; elles s'y formaient par la réunion de matières inflammables, d'exhalaisons sorties du sol et que leur légèreté spécifique avait entraînées dans les hauteurs. Chladni (1794) parait être le premier, dans les temps modernes, qui

ait considéré les bolides comme ayant une origine extraterrestre. L'idée lui en avait été du reste suggérée, ainsi que Chladni le rapporte lui-même, par le physicien Lichtenberg, auquel il avait demandé son opinion sur la nature des météores ignés : « La meilleure manière d'expliquer ces phénomènes serait d'attribuer à ces météores une origine plutôt cosmique que telliirique, c'est-à-dire de supposer que c'était quelque chose d'étranger qui arrivait du dehors dans notre atmosphère, à peu près comme Sénèque avait bien expliqué la nature des comètes, qu'on a pourtant regardées, pendant beaucoup de siècles, comme des météores atmosphériques. » Les mémoires de Chladni, les travaux de deux jeunes étudiants allemands, Brandes et Bcnzenberg, puis ceux d'un grand nombre d'observateurs qui vinrent à leur suite, en Angleterre, en Allemagne, en France, en Belgique, et aux États- Unis, ont fini par donnera la théorie nouvelle une consécration définitive, en créant une nouvelle branche de l'astronomie physique. Passons rapidement en revue les preuves de l'origine cosmique des étoiles filantes.

C'est d'abord la grande hauteur à laquelle le point lumineux fait sa première apparition dans l'atmosphère, et la hauteur, considérable encore, à laquelle il disparaît aux yeux de l'observateur. Brandes et Benzenberg, en 1798, sont les premiers qui aient songé à déterminer la distance où se trouvent du sol les météores, quand ils s'enflamment et quand ils s'éteignent. Ayant choisi des stations suffisamment distantes, ils purent déterminer la parallaxe de quelques étoiles filantes dont diverses circonstances leur avaient permis de reconnaître l'identité. Ils en conclurent ainsi la hauteur de ces étoiles, principalement à l'instant de leur disparition, et ils trouvèrent qu'elle variait de 7 à 23 milles d'Allemagne, ou de 52 à 170 kilomètres. Deux étoiles filantes, dont les hauteurs initiales et finales furent également mesurées, avaient commencé à

paraître à des hauteurs de 118 et de 127 kilomètres, pour s'éteindre à 77 et à 85.

Depuis, de nombreuses recherches de ce genre ont été faites et ont confirmé l'exactitude de ces premières mesures. Ainsi, d'après Weiss, les étoiles filantes du 10 août commencent en moyenne à s'enflammer, quand elles parviennent à une distance verticale au-dessus du sol égale à 114^6, et elles s'éteignent à ime hauteur de 87^9. Le professeiir Newton a trouvé, pour les mêmes distances, 112^4 et 90\ et M. A. S. Herschel, un des plus assidus observateurs des météores, 11 8''. 4 et 91 ".6. La moyenne est, comme on voit, en nombi^es ronds, de 120 kilomètres pour la hauteur d'apparition, de 90 kilomètres pour celle de leur extinction. Ces nombres n'indiquent que les hauteurs moyennes, et certaines étoiles filantes s'enflamment à des distances beaucoup plus considérables encore. D'après le docteur E. Heis, l'une des étoiles filantes du 10 août 1866 est entrée dans l'atmosphère à une hauteur de 290 kilomètres et a disparu à 124 kilomètres. Les hauteurs initiale et finale d'une étoile, vue simultanément à Berlin et à Breslau, n'auraient pas été inférieures à 460 et à 310 kilomètres. Plusieurs étoiles filantes observées à la fois à Paris et à Orléans en 1855, par les astronomes de l'Observatoire, étaient égalememt à plus de cent lieues de hauteur. Il y aurait donc, sans parler des étoiles télescopiques, sans doute plus élevées encore, des étoiles filantes qui s'enflamment bien au delà des limites présumées de l'atmosphère' ?

1. Comme l'incandescence de ces corps ne semble pas pouvoir être attribuée à une autre cause qu'à la chaleur développée par la compression des particules atmosphériques, avec ou sans développement d'électricité, ou, si l'on veut, par la transformation de leur force vive, les faits qui précèdent tendent à prouver que ralmosphèrc terrestre est beaucoup plus élevée qu'on ne le croyait, d'après les mesures crépusculaires : k La grande élévation des étoiles filantes, disait à ce sujet sir John Herschel, fait soupçonner une espèce d'atmosphère supérieure à l'atmosphère aérienne, plus légère et pour ainsi dire plus ignée. » [Lettre à M. Quélelet, du 18 août 1863.)

Mais un (''lémeiit d'une grande importance qui se déduit immédiatement de la hauteur des étoiles filantes, c'est la longueur réelle des trajectoires qu'elles parcourent sous les yeux des observateurs, depuis l'instant de leur apparition jusqu'à celui de leur extinction. Un calcul simple donne alors approximativement la vitesse avec laquelle le point lumineux a franchi cet arc : or, on a trouvé ainsi que certaines étoiles filantes se meuvent avec des vitesses qui atteignent jusqu'à 70 kilomètres par seconde, c'est-à-dire avec une rapidité qui atteint et même dépasse de beaucoup les vitesses planétaires. C'est là une preuve péremptoire de l'origine cosmique de ces corps, qui ne peuvent être considérés comme des météores proprement dits, puisque leur passage dans l'atmosphère de la Terre n'est qu'une circonstance fortuite pour ainsi dire, une des phases, la dernière peut-être, il est vrai, de leur existence indépendante et individuelle.

Arrivons maintenant à une autre preuve non moins décisive de leur origine extra-terrestre.

L'observation des pluies météoriques, notamment de celles d'août et de novembre, a bientôt mis en évidence un caractère fort remarquable des trajectoires des étoiles filantes appartenant à un même essaim : c'est une certaine communauté dans la direction de ces trajectoires. Tandis que les météores isolés semblent émerger de tous les points du ciel et suivent, dans leur route apparente, des lignes qui se coupent dans tous les sens, les étoiles filantes périodiques paraissent le plus souvent décrire sur la voûte céleste des droites ou courbes ayant un point de départ ou de rayonnement commun.

Dès 1799, Humboldt remarquait une direction commune dans les nombreux météores qui ont signalé la nuit du 1 3 novembre. En 1833, 1834, 1837, les observateurs notèrent la constellation du Lion, et spécialement la région environnant l'étoile Gamma, comme le point de départ des essaims du même mois. Au contraire, les étoiles filantes du 10 août ont

été reconnues, dès 1839, comme ayant pour point rayonnant commun l'étoile Algol de Persée, ou des régions très-voisines de cette étoile, entre Persée et le Taureau. Depuis, d'autres points de divergence ont été constatés, soit pour une partie des météores qui font leurs appai'itions à ces deux époques, soit pour d'autres essaims. Mais un point capital, sur lequel

Fig. 226. Trajectoires des étoiles filantes observées à Greenwicli dans la nuit du 13 au 14 novembre 18G6. Radiant dans la constellation du Lion.

Olmstedt a insisté avec une grande raison, et que toutes les observations ultérieures ont confirmé, est celui-ci : Le point commun de radiation, d'où les étoiles paraissent émerger, ne change pas pendant toute la durée du phénomène, bien que le mouvement diurne entraîne ce point à des hauteurs diverses au-dessus de l'horizon. Ainsi, il est manifeste que les orbites des étoiles filantes sont complètement indépendantes

LES ÉTOILES PILANTES.

du mouvement de rotation de la Terre, ce qui revient à dire que l'origine des météores est cosmique et non pas atmosphérique, comme on se l'imaginait encore vers la fin du dernier siècle. C'est là un fait qui ne souffre aucune interprétation opposée, et qui prouve sans réplique qu'avant de pénétrer

Fig. 227. Trajectoires âe 83 étoiles filantes, observées à Glasgow, dans la unit du 13 au 14 novembre 1866, par A. S. llerschel et 11. Mac Gregor.

dans notre atmosphère, les étoiles filantes se mouvaient dans les espaces interplanétaires.

Un second point, qui ajoute à l'intérêt de l'observation précédente et en confirme la haute valeur, mais qui est particulier à certains essaims, a été non moins bien établi, dès 1834, par l'astronome Encke. Ce savant, basant ses calculs sur les observations du flux de novembre 1833, faites en Amérique, a fait voir que le point de radiation des météores était précisément celui vers lequel le mouvement de transla-

610 LE MOî<DE SOLAIRE.

tion entraîne la Terre à l'époque du 13 novembre. La tangente à l'orbite terrestre va couper alors, en effet, le point de la constellation du Lion que nous avons signalé. L'essaim du 27 au 28 novembre se meut dans le même sens que la Terre, non à l'opposé comme le précédent. D'autres essaims enfin, par exemple ceux du 10 aovlt et ceux du 20 avril, ne rencontrent pas la Terre de la même façon. Ils \a prennent de flanc pour ainsi dire. Il résulte de là des degrés différents dans la vitesse de rencontre. Les Léonides, ou météores du 13 novembre, pénètrent dans l'atmosphère avec une vitesse égale à la somme de leur vitesse, qui est de 43 kilomètres environ, et de celle de la Terre, qui est de 29 kilomètres, c'està-dire en parcourant 72 kilomètres par seconde. C'est à peu près la vitesse maximum des cbutes d'étoiles filantes. Les météores des 27-28 novembre ont une vitesse propre de 40kil.; celle de la Terre étant de 29 kil. , ils devraient parcourir 1 1 kil. , mais l'attraction accroît cette vitesse et la porte à 19 kilomètres. Quant aux Perséides, ou étoiles filantes du 10 août, elles se meuvent à raison de 60 kil., et celles du 20 avril de 51 kilomètres par seconde.

Les conséquences à tirer de cette coïncidence ne sont pas douteuses. Les étoiles filantes de chaque essaim, qui paraissent diverger, suivent en réalité des routes parallèles, ou du moins à peu près parallèles : leur commune direction est, pour quelques essaims, celle de l'élément de l'orbite de la Terre, aux époques de chaque apparition; pour d'autres,' une ligne plus ou moins inclinée sur l'écliptique ; mais pour expliquer leur divergence apparente à tous, il suffit d'invoquer les lois de la perspective et de rappeler un fait d'observation que chacun peut aisément vérifier. Quand le vent est assez fort pour rendre sensible le mouvement des nuages qui couvrent le ciel, si l'observateur se tourne vers le point de l'horizon d'où vient le vent, il voit les nuées se mouvoir avec des directions en apparence différentes ; en face de lui, elles semblent monter

et gagner progressivement le zénith; de chaque côté, au contraire, leurs mouvements affectent des directions de plus en plus inclinées avec la première, de sorte que le parallélisme réel se trouve transformé en une divergence apparente. L'étude du rayonnement des essaims de météores mérite, comme on voit, toute l'attention des observateurs; aussi a-t-cUe

Fig. 228. Trajectoires des étoiles filantes d'août 1875, observées à Urbino par M. A. Serpiori..

été, depuis 1833, et est-elle surtout maintenant l'objet de leurs recherches assidues. C'est en étendant ces recherches aux étoiles filantes jusque-là considérées comme isolées ou sporadiques, qu'on a peu à peu reconnu qu'un grand nombre ont aussi des trajectoires qui rayonnent vers un point ou vers une région plus ou moins limitée du ciel. Ces points, qu'on nomme points rajoii liants, ou simplements radiants, sont aujouixl'hui très-nombreux. Nous donnons ici la position de ceux qui correspondent aux principaux essaims d'étoiles

filantes mentionnés plus haut. Nous y joignons plusieurs dessins qiii prouvent aux yeux, avec la clarté de l'évidence, la réalité de la divergence des trajectoires des essaims auxquels ces trajectoires se rapportent \

ESSAIMS d'étoiles FILANTES OU

courants météoriques.

Pls:tions des points bayoknants.

autorités.

Ascensions droites.

Déclinaisons.

Étoiles voisines.

2 janvier

28 janvier

20 avril

10 août