MÉTÉOROLOGIE ET CONSTITUTION PHYSIQUE DE MERCURE

La météorologie de Mercure est donc, à bien des points de vue, totalement différente de la météorologie terrestre. Les jours et les nuits, les saisons, les climats, en n'ea considérant que les conditions extérieures ou astronomiques, y sont tout autres et s'y succèdent dans un tout autre ordre que sur la Terre. Mais les conséquences qu'on en voudrait tirer pour comparer les deux planètes sous le rapport de l'habitabilité, de l'existence d'êtres organisés, végétaux ou animaux, n'en seraient pas moins conjecturales. L'intensité et la distribution de la chaleur et de la lumière pourraient être considérablement modifiées par l'interposition d'une atmosphère gazeuse et vaporeuse, dont la composition peut être semblable à celle

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de l'atmosphère terrestre, mais aussi peut fort bien être totalement difTérente. Une question se pose donc : Mercure a-t-il une atmosphère ?

Déjà, nous l'avons vu, Schrœter a reconnu à la surface du disque, l'existence de bandes obscures, qu'il considérait comme produites par des courants réguliers, analogues aux alizés terrestres, et qu'il supposait parallèles à l'équateur de la planète. Ce sont, ou des éclaircies dans une atmosphère couverte de nuages blancs et réfléchissants, ou des nuages même, si ces vapeurs ont un moindre pouvoir réfléchissant que le sol. En tout cas, de telles bandes obscures, variables sans doute puisqu'elles n'ont été vues qu'accidentellement, sont un

témoignage probable en faveur de l'existence d'une atmosphère.

En voici d'autres.

Dans plusieurs de ses passages sur le Soleil, la tache noire et d'ailleurs bien limitée que la planète projette sur le disque, a paru entourée d'un anneau nébuleux; mais à certains observateurs, cet

Fier. "9. Aspect du disque de Mercure pen- iir i i -n .

dant son passage sur le Soleil, le 1 mai anUCaU E Semble phlS brdlaut qUG

1799. Auréole nébuleuse; point brillant ^es régions environnantes du So-

sur le disque. D après Schrœter.

leil; d'autres l'ont trouvé, au contraire, moins lumineux. En 1 799, Schrœter etHarding ont vu ce phénomène tel que le représente la figure 79, et en 1832 le docteur Moll dit que l'anneau nébuleux avait une teinte sombre approchant de la couleur violette : cette apparence s'explique fort bien, si Mercure est entouré d'une atmosphère absorbante. Pendant le dernier passage, celui du 5 novembre 1868, M. Huggins a vu aussi le cercle noir de Mercure entouré d'un anneau (fig. 80), mais il lui a trouvé un éclat supérieur à celui du disque solaire. C'était une sorte d'auréole dont l'éclat était légèrement plus intense que les régions voi-

"^^S^iiP-

sines du disque. Lca largeur de cet anneau était d'environ le tiers du diamètre apparent de Mercure, et on n'y remarquait aucune dégradation depuis le bord de la planète jusqu'à la limite extérieure. Il est évident que si Mercure est entouré d'une atmosphère transparente et réfringente, elle doit absorber et disperser les rayons solaires, et dès lors affaiblir leur éclat, non l'augmenter. Il semble donc probable, qu'il ne s'agit là que d'une apparence purement optique. Enfin, il nous reste à parler d'un autre genre d'observations, qui paraît démontrer l'existence d'une atmosphère autour de Mercure. Les dessins du croissant de la planète obtenus par Schrœter (voyez la fîg.

76) prouvent que la ligne de séparation de la lumière et de l'ombre n'est jamais bien tranchée, ce qu'on ne peut attribuer qu'à l'absorption de la lumière solaire par les couches atmosphériques ' . On a égale-

Fig. 80. Passage de Mercure sur le disque du Soleil, le a novembre 1868, d'après \V. Iluggins. Toint lumineux et auréole Ijrillanle.

1. Ceci n'est pas rigoureusement exact. Plusieurs causes peuvent aussi produire l'affaiblissement de lumière dont nous parlons. Il y a d'abord un effet de pénombre provenant de ce cfue le Soleil ne se couche pas instantanément sur l'horizon de Mercure; mais la largeur de la zone de pénombre ne dépasserait pas 82', mesurée sur la circonférence du disque. Il y a aussi à tenir compte de la dégradation due à l'obliquité, soit des rayons solaires incidents, soit des rayons réfléchis, et enfin des inégalités qui existent sans doute sur Mercure et qui produisent, par leurs ombres, un effet semblable à celui qu'on voit sur le bord des phases de la Lune. Tout cela n'implique point l'existence d'une atmosphère, et tout cela peut être confondu avec l'effet dû aune absorption atmosphérique.

Il n'en serait pas de même, si l'on prouvait que la dégradation est duc à un effet de réfraction, lequel prolongerait l'illumination au delà d'une circonfé-

ment remarqué que la largeur de la partie lumineuse ou de la phase en a paru comme diminuée. « D'après cela, disent Béer et Mœdler, on peut conclure que Mercure a une atmosphère assez sensible »

S'il en est ainsi, nous pouvons nous faire une idée des modifications qu'une atmosphère un peu dense peut apporter à l'intensité de la lumière et de la chaleur, en comparant les jours où, sur notre Terre, le ciel est pur et sans nuages, où le Soleil darde sans obstacle ses rayons sur le sol, avec les jours sombres et gris où les nuages nous en dérobent complètement la vue. La densité de l'enveloppe atmosphérique, le plus ou moins de vapeur d'eau qu'elle renferme, la plus ou moins forte condensation de cette vapeur, peuvent singulièrement changer les effets de rayonnement de la chaleur solaire. Comparons la température d'une de nos vallées avec celle des sommités montagneuses qui l'environnent^ : ce sera passer de l'été aux froids de l'hiver, de la chaleur brûlante de juillet aux frimas de novembre. Et cependant, le Soleil brille sur les monts comme au fond des vallées.

Enfin, la composition chimique de l'atmosphère de Mercure,

rence du disque de la planète. On l'a prouvé pour Vénus, nous le verrons plus loin ; mais nous ne croyons pas qu'une semblable remarque ait été faite pour Mercure.

1. « L'air sur les hautes montagnes peut être excessivement froid, quoique le Soleil darde ses rayons brûlants. Les rayons solaires qui, dans leur contact avec la peau humaine, sont presque douloureux, restent impuissants à échauffer l'air d'une manière sensible; il suffit de se mettre parfaitement à l'ombre pour sentir le froid de l'atmosphère. Jamais, dans aucune circonstance, je n'ai tant souffert de la chaleur solaire qu'en descendant du Corridor, au grand plateau du Mont-Blanc, le 13 août 1857; pendant que je m'enfonçais dans la neige jusqu'aux reins, le Soleil dardait ses rayons sur moi avec une force intolérable. Mon immersion dans l'ombre du dôme du Goûté changea à l'instant mes impressions, car là, l'air était à la température de la glace. « (Tyndall, Leçons sur la chaleur.) — Ce n'est pas seulement à la rareté de l'air qu'il faut attribuer ce phénomène, mais au faible pouvoir absorbant de l'atmosphère, laquelle laisse passer les rayons calorifiques directement venus de la source lumineuse, tandis qu'au retour elle s'oppose à la facile transmission des rayons obscurs renvoyés par le sol.

la nature inconnue des j^az dont elle est formée, et qui sont peut-être fort différents de l'azote et de l'oxygène de l'air, sont encore de nouveaux éléments qui peuvent influer sur le climat de la planète, et sur lesquels l'analyse spectrale ne nous a fourni encore aucune donnée certaine. Voici ce que dit M. Vogel à cet égard : « Les raies principales du spectre de Mercure coïncident absolument avec celles du spectre so laire. Il résulte de plus des observations, que certaines raies qui ne se produisent dans le spectre du Soleil que lorsque cet astre est très-bas sur l'horizon (raies tclluriques) et que l'absorption par notre atmosphère est très-considérable, se retrou- A^ent en permanence dans le spectre de Mercure. On doit donc conclure de là à l'existence d'une enveloppe gazeuse autour de Mercure, exerçant sur les rayons solaires une action absorbante égale à celle de notre atmosphère, lorsqu'elle atteint son maximum. En général, les portions les moins réfrangibles du spectre de Mercure présentent un plus vif éclat que les portions plus réfrangibles ; mais il est impossible de séparer ici l'effet de notre atmosphère de celui qui est produit par l'atmosphère de la planète. »

Si Mercure a une atmosphère; si, de plus, le sol est composé de matières susceptibles de se vaporiser, si la planète par exemple renferme des mers, il est vraisemblable que son atmosphère doit être profondément et fréquemment troublée. Les transitions si rapides entre des températures extrêmes, dont il a été question plus haut, doivent dans cette hypothèse donner lieu, dans les saisons chaudes, à une abondante vaporisation, et dans les saisons froides, à une condensation non moins forte. L'atmosphère y est sans doute chargée de vapeurs, puis de brouillards et de nuages épais. Peut-être ne voyons-nous jamais ou presque jamais la surface même du sol de la planète, masquée par d'épaisses couches nuageuses dont on connaît le pouvoir réfléchissant considérable. Cela, indépendamment de la ditfîculté que nous avons, à cause de la proxi-

mité du Soleil, de bien voir la surface du disque, est peutêtre la cause de la rareté, sinon de l'absence totale de taches obscures ou brillantes à sa surface. Nous verrons que Vénus est à peu près sous ce rapport dans le même cas que Mercure. Est-ce aux inégalités de son sol qu'il faut attribuer les indentations ou les échancrures de la ligne de lumière, ainsi que la troncature de l'une des cornes du croissant? Il est difficile d'imaginer une autre raison de ces apparences, et c'est celle que Schrœter a cru devoir invoquer. Le même observateur a dessiné, le 31 mars 1800 (fîg. 81), deux protubérances

qui se voyaient près de la corne du croissant. S'il s'agissait là de montagnes, et que la proportion des dimensions du dessin fût rigoureuse, du diamètre qui don-

c'est

Fig. 81. Protubérance de la corne du croissant. Montagnes de Mercure, d'après Schrœter; 31 mars

nerait leurs altitudes. Mais les mesures exactes n'ont sans doute point été prises. En tout cas. Mercure aurait des montagnes , et même des montagnes fort élevées, si l'on devait s'en rapporter à d'autres évaluations de l'astronome de Lilienthal. En effet, la hauteur de la montagne susceptible de produire, par l'ombre projetée, une troncature aussi étendue que celle observée à la corne australe (fig. 76), a été estimée par Schrœter égale à la 250^ partie du diamètre de la planète, ce qui ferait un peu plus de 19 kilomètres. C'est une élévation considérable, si l'on songe que la plus haute montagne de notre globe, le mont Everest, n'atteint pas 9 kilomètres, ce qui n'est guère que la 1400' partie du diamètre de la Terre. Les protubérances de la figure 81 indiqueraient jusqu'à 47 ou 95 kilomètres, altitudes bien improbables, il faut le dire. On a même cru pouvoir conclure, de l'observation par Schrœter d'un point lumineux sur le disque, l'existence de

volcans on ignition sur Mercure. Mais c'est là une conjecture bien hasardée, à notre avis, quoique une observation semblable ait été faite en 1868 par M. W. Huggins. 11 faudrait supposer un cratère de formidable étendue, pour que la lumière de ses feux fût visible sur un disque aussi petit. L'explication du phénomène n'en reste pas moins un problème ; on a vu là un effet de diffraction, mais alors on ne comprend pas que le point lumineux ait eu, dans les deux cas, une position excentrique sur le disque ; on comprend moins encore le déplacement, constaté par Schrœter, du point lumineux relativement au bord apparent du disque de Mercure, déplacement qui semble, en tout cas, une preuve de plus à invoquer en faveur du mouvement de rotation .

Il nous reste à dire ce qu^^on sait de la masse et de la densité de Mercure et aussi de l'intensité de la pesanteur à sa surface. On n'avait, au commencement de ce siècle, aucune donnée précise qui permît de calculer la masse en question. La grange, puis Laplace, supposant une certaine loi entre les densités des planètes et leurs distances au Soleil, la faisaient un peu moindre que la deux-millionième partie de la masse solaire. Les perturbations causées par la planète dans la marche de la comète d'Encke ont fourni un élément plus sûr, et Encke en a déduit le nombre ^TêiBinrû) à peine moitié aussi grand. M. Le Verrier a calculé la même masse d'après les perturbations de Vénus, et a donné le nombre -ot8"oTô- Rapportée à la masse de la Terre, la masse de Mercure en est les 0.075, ou si l'on veut les Yô, un peu moins de la 13" partie. De la masse et du volume, on déduit la densité moyenne de la matière dont est formé le globe de Mercure, densité qui est 1.376, si l'on prend celle de la Terre pour unité, ou 7.5 environ, si on la compare à celle de l'eau. C'est presque la densité du fer : mais il ne faudrait pas en inférer que telle est la densité du sol de Mercure ; l'analogie porte à croire que les parties centrales de la planète sont, comme celles de la Terre, plus denses que les

couches superficielles. Enfin, il est un dernier élément physique dont l'influence sur les phénomènes météorologiques, et aussi sur l'organisation des êtres vivants, à supposer qu'il en existe sur Mercure, est incontestable. Je veux parler de l'intensité de la pesanteur à la surface. Selon que cette intensité est plus ou moins grande, les mouvements musculaires, par exemple, doivent être plus ou moins aisés, exiger une dépense de force plus ou moins considérable. Eh bien, cet élément n'est, à la surface de Mercure, qu'un peu plus de moitié de la pesanteur à la surface de la Terre (0.52); un corps pesant y acquiert, au bout d'une seconde de chute, une vitesse égale à 5'". 28, après avoir parcouru 2™. 64 pendant cette première seconde.

Telles sont les données physiques, encore bien imparfaites et incohérentes, que l'astronomie est parvenue à recueillir sur la planète la plus voisine du Soleil. En les comparant aux éléments correspondants de la Terre, on pourra se faire toutefois une idée assez juste des ressemblances et des différences de ces deux mondes, qui circulent dans des régions du ciel très-rapprochécs les unes des autres, eu égard à l'ensemble des astres du système planétaire.