ÉCLAT, COULEUR ET PHASES DE LA LUMIÈRE ZODIACALE

On a vu que l'éclat, l'intensité de la lueur zodiacale, à l'Occident comme à l'Orient, dépend en grande partie des conditions atmosphériques et de l'inclinaison du cône : elle est beaucoup plus lumineuse au printemps et en automne qu'aux autres époques de l'année, dans les régions tropicales que dans les hautes latitudes.

Cassini, en 1683, la définissait ainsi : « Une lumière semblable à celle qui blanchit laVoye de lait, mais plus claire et plus éclatante dans le milieu, et plus foible vers les extrémitez. » Il la compare aux queues des comètes et constate « qu'elle leur étoit semblable, non-seulement dans la transparence, mais aussi dans la couleur. » Mairan trouvait, dans les jours favorables, que la lumière était plus intense que la Voie Lactée, moins blanche toutefois, et tirant un peu vers le jaune et le rouge dans les parties voisines de l'horizon. Cette teinte rougeâtre, déjà mentionnée par Derham en 1707, fut pareillement remarquée en 1843, par Arago et les autres astronomes de l'Observatoire de Paris, qui purent la comparer à la lumière de la queue de la grande comète alors en vue. La comète, comme la Voie Lactée, paraissait blanche en comparaison de la lueur. MM. Heis et Weber, dans leurs nombreuses observations, n'ont mentionné qu'assez rarement la couleur de la lumière; ils l'ont trouvée le plus souvent jaune, quelquefois rougeâtre, ou d'un jaune orangé. M, Gruey, dont nous avons cité les observations faites à Toulouse, de septembre à novembre 1874, dit que la lueur lui parut jaune-

rougeâtre en septembre, presque blanche en octobre, et blanche en novembre. D'après M. Sei'pieri, le caractère de la lumière zodiacale a été bien défini par M. Jones, lorsqu'il dit « qu'elle a une teinte chaude, douce, jaunâtre, bien différente de la teinte y/'o/a?e et blanche de la Voie Lactée. »

Quant à sa transparence, elle est telle, si l'atmosphère est pure, qu'elle laisse voir au travers les plus petites étoiles. Un groupe d'étoiles, dont 2 de 6" et 2 de 7' grandeur, ont été distinguées nettement par M. Jones dans la partie la plus brillante de la lumière. Mais cette transparence est moindre quelquefois. Le 9 février 1874, M. Fasel, à Morges (Suisse), constatait la ditïïcLdté de voir les petites étoiles au travers de la lueur, alors d'un blanc-jaunâtre ; Mars lui-même était moins vif. D'après Chacornac, la lumière est assez forte pour effacer les étoiles de 12** à 13^ grandeur. « Il n'est pas douteux, m'écrivait-il, que cette matière masque d'un voile rougejaunâtre la région du ciel sur laquelle elle se projette. »

Les observations faites eu Europe et même sous les tropiques n'avaient montré jusqu'ici la lumière zodiacale que sous un aspect à peu près continu, sauf la dégradation d'intensité lumineuse de l'axe au bord. La forme restait celle d'un simple cône ou portion d'ellipse, comme on l'a vue décrite plus haut. Mais les précieuses observations de M. Jones en Chine, au Japon et dans la mer du Sud, ont révélé le phénomène sous un aspect nouveau, qui ajoute à l'intérêt qu'il inspirait déjà. Nous allons résumer d'après une savante analyse de l'ouvrage du savant américain, faite par M. Serpieri, ces recherches qui, bien que publiées il y a vingt ans, ont tout le mérite de la nouveauté.

D'après M. Jones, la lumière zodiacale est un phénomène beaucoup plus complexe qu'on ne l'avait cru. Elle se compose le plus souvent de quatre parties distinctes, dont voici l'énumératiou. A la base du cône principal s'élève, sous des formes variées, une lumière brillante [effulgent Ught, ou luce

fulgente)\ tantôt, c'est un jet isolé vers l'axe du cène, une langue aiguë de lumière; tantôt, c'est une masse lumineuse dont les contours se découpent irrégulièrement sur l'horizon . Vient ensuite le cône central principal ( light stronger, lace centrale) qui constitue la lueur la plus généralement visible ; puis, tout autour et enve loppant ce cône comme d'un manteau , est la lumière diffuse {light diffuse^ liice diffusa) j au delà de laquelle s'étend encore un voile lumineux très-faible, pareil à une légère pâleur du firmament {luce pallida) . Chacune de ces lueurs est assez distincte pour qu'on en puisse dessiner les contours. Le 4 juillet 1853, entre 8 heures et 10 heures du soir, voici quelles étaient les dimensions de ces trois dernières parties de la lumière zodiacale :

Lumière centrale 47° à 59" d'élongation,

Lumière diffuse 73 » 100 —

Lumière pâle — "139 —

Cette dernière avait la forme d'une vaste parabole qui, à 40" au-dessous de son sommet, mesurait encore 81° en largeur. Les figures â.'^S et 2o6 représentent deux observations de la lumière zodiacale faites à Buenos-Ayres, par M. Eylert, en 1873. Dans Tune, on voit nettement le cône

Fig. 254. Les diverses parties de la lumière zodiacale : lumière brillante, cône central, lumière diffuse et lucc pallida. D'après les observations de G. Jones.

central et la lumière diffuse ; dans l'autre, la partie la plus lumineuse se réduit à une sorte de ligne brillante, de 1/2° de largeur, qui part du sommet du cône. Dans ses observations de 1874, à Peckeloh, M. Weber note fréquemment le cône intérieur et l'enveloppe diffuse [Innerer Kegel et Mantel).

Voici maintenant toute une série de phénomènes, relatifs aux variations d'aspect et de dimensions des diverses parties de la lumière zodiacale, dans le cours d'une même appari-

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Fig. 255. Lumière zodiacale, d'après M. Ejlert ; le 11 août 1873, à Buenos- Ayres.

Fig. 256. Cône central et lumière diffuse d'après M. Eylert ; le 13 sept. 1873.

tion ; M. Serpieri donne à ces variations le nom de phases. En voici la description d'après l'astronome italien.

I. Phases de la Lumière zodiacale. — 1° « La lumière occidentale est sujette à monter chaque soir le long de l'écliptique, contrairement au mouvement (diurne) des étoiles, se portant à des distances toujours croissantes du Soleil, augmentant parfois, dans une même soirée, de 40" à 60°. La lumière orientale descend chaque matin sur l'écliptiquë, se portant à des distances toujours moindres du Soleil, qui baissent quelquefois de 40° dans une même matinée.

2° « Ni les variations de l'état de l'atmosphère, ni les crépuscules du matin ou du soir, ne sont la cause des phases d'élévation ou d'abaissement de la lumière zodiacale, mais

E. GuïIIewin el PkBenoisl, del

AU JAPON d'appès les Observations de G- Jones .

/mp. Fraillery, Paris

une force intime inconnue d'une très-grande puissance développe ces phases, en reproduisant toujours la même forme générale du phénomène intérieur.

II. Variations de la Lumière zodiacale du Couchant. — 1° « Dans les premières heures du soir, l'accroissement du cône central occidental oscille autour de la valeur moyenne horaire de 15°, qui de fait se présente plusieurs fois avec une grande précision; comme si le cône était adhérent à la Terre, ou que la rotation terrestre fût cause, d'une façon ou d'autre, de ses augmentations progressives.

2° « Aussitôt que le cône s'élève au sommet, sa base se perd toujours dans les brumes de l'horizoû ; et pour cela même, la longueur du cône ne varie point, parce que son sommet s'élève d'un pas égal avec l'horizon.

III. Variations de la Lumière zodiacale du Levant. — r « La lumière zodiacale du matin, centrale et diffuse, dans ses abaissements progressifs vers le Soleil, présente des variations maxima vers l'approche de l'aube, c'est-à-dire de 2 h. 1/2 à 1 h. 1/2 avant le lever du Soleil.

2° « Dans le cône occidental comme dans le cône oriental, les phases de la lumière diffuse sont moins promptes et moins «tendues que celles de la lumière centrale, et souvent cessent quand les autres continuent encore, comme si la cause inconnue qui préside au phénomène, opérait directement sur la lumière centrale, et indirectement sur la lumière diffuse.

3° « Le mouvement descendant du cône oriental dans les heures voisines de l'aube correspond au mouvement de rotation du globe, comme si le cône n'était pas placé dans le ciel et séparé du globe, mais attaché à la Terre.

4° « Les phases opposées du matin et du soir, c'est-à-dire les phases d'élévation de la lumière occidentale et d'abaissement de la lumière orientale, cessent de paraître opposées, si on les considère en rapport avec le lieu du Soleil; parce que, pour des positions identiques du Soleil ou d'égales différences des

mêmes positions, les deux cônes changent leurs élongations de la même quantité et dans le même sens.

5° a 11 semble que l'égalité des phases matinales et nocturnes, leurs causes et leurs lois sont l'effet d'une même tendance qu'ont les deux cônes, occidental et oriental, à suivre le mouvement de leur horizon et non pas le cours du Soleil, tendance à laquelle ils obéissent plus librement pour de moindres distances du Soleil.

IV. Mode cT apparition de la Lumière zodiacale . — 1° « Souvent, à la fin du crépuscule du soir, la lumière zodiacale se montre assez haute, mais souvent aussi elle est cachée et enveloppée sous la courbe crépusculaire, dont elle se sépare rapidement ; tantôt se montre le premier le cône central, qui semble darder tout autour la lumière diffuse; tantôt c'est la lumière diffuse, au sein de laquelle se détache plus tard le cône central.

%" « Chaque soirée se dissipe ce qui s'est formé chaque soirée; le cône central, accru chaque soir en hauteur et en éclat, se répand et se perd dans le manteau de la lumière diffuse, qui se renforce alors et à son tour s'affaiblit et meurt. »

On comprend de quelle importance sont ces observations nouvelles, dont aucune théorie n'a pu jusqu'ici tenir compte, puisqu'elles n'avaient point encore été relevées.