I..N1(-.MK MARTIENNE

serait capable de les retenir. La théorie cinétique rtpose sur l'exactitude de la loi de Mariotte. Or, l'expérience apprend qu'au delà d'un certain degré de raréfaction la diminution de pression est plus rapide que celle de la densité ; c'est une preuve que les vitesses moléculaires décroissent aussi. Aux limites de notre atmosphère, où la température est très basse, ces vitesses sont donc loin d'atteindre les chiffres que la théorie donne pour les couches inférieures.

En résumé, les calculs et les raisonnements sur lesquels on s'appuie pour expliquer, d'après la théorie cinétique, l'absence de gaz légers ou même l'absence totale d'atmcxsphère autour des planètes ou de leurs satellites, paraissent dénués de tout fondement sérieux. L'application par Johnstonc Stoney" de la théorie de Clausius h l'étude des atmosphères planétaires semble donc abusive et sans valeur au point de vue thterique. D'ailleurs, comme nous le disions plus haut, l'observation à pr(vpo.s de Mars lui donne un démenti formel.

D'après Johnstone Stoney, la vapeur d'eau ne peut exister d'une façon permanente sur cette planète. Comment expliquer alors la présence de brouillards, de nuages, de calottes polaires ? Ces brouillards et ces nuages ne peuvent être formés que de vapeur d'eau. Je sais bien que M. Lowell attribue les nuages et les projections hors du terminateur h des masses de poussières. Mais il resterait toujours h expliquer les calottes polaires.

De plus, comment admettre que les poussières soient si répandues dan? l'atmosphère martienne

sans qu'il s'y forme des nuages dus. à la condensation de la vapeur d'eau? D'autre part, on a remarqué depuis long-temps, et M. Lowell a insisté sur ce point, que les calottes polaires sont entourées d'une ceinture bleuâtre épousant toutes les formes de la masse neig-euse. L'astronome américain l'attribue à la présence d'eau liquide à l'état permanent ; c'est elle qui, sous une certaine épaisseur, nous paraît bleue. Cette teinte, d'après M. Lowell, prouve catég-oriquement que la calotte ^polaire n'est pas formée d'acide carbonique solidifié, car, étant donnée la basse pression qui existe sur la planète, l'acide carbonique passerait directement de l'état solide à l'état g-azeux.

Mais tout le monde n'était pas disposé à admettre cette argumentation, que M. Wallace qualifiait tout récemment (i) de « très extraordinaire et très futile". Il semble bien toutefois que l'on soit en droit d'affirmer que ces calottes polaires sont formées d'eau congelée. J,e spectroscope a donné, en effet, au commencement de l'année 1906. la preuve définitive (,u'il existe dans Tatmosphère de Mars de la vapeui- d'eau en quantité considérable. Déjà en 1862, MM. William Hugglus et Miller {2) en Angleterre, Rutberfurd (3) aux Etats-Unis, recon-

(i) Is Mars habitable ? p. 34.

L2) Miller et Hucgins ; On the spectrum of Mars • PInJ. Trans., 1864. - V. également : Roy Astr. Soc ' S mars 1867 ; Month. NoL, t. XXVII. p. ,;, ; Astro-pi,'. Journ., vol. I, p. 193. '

(3) RuTHERFURD ; AstroHomical observations with the spectroscope, American Journ. oj Science, janv. 1863.

l'énigme martienne !.■>/

naissaient indépendamment, dans l'atmosphère de Mars la présence d'une certaine- quantité de vapeur d'eau donnant naissance à un spectre d'absorpt.on. Plus tard. Vogel (i) en Allemagne, le Professeur Sccchl (-) à' Rome, Maunder (3) à Greenwich, fa.-, saient la même constatation. Toutefois, plus récemment les recherches de Campbell (4), de Keeler (5), de Tewel (6) sont demeurées complètement mfrucnieuses. Celles de M. Marchand (7), à l'Observatoire du Pic du Midi, sont très discordantes. En 1905. M. Slipher, à l'Observatoire de Lowell, armait de son côté à des résultats à peu près négatifs. " La question en était là quand le D^ Wallace publia son livre h Mars habitable ? Négligeant les observations de Huggins, Secchi, Vogel, Maunder. l'illustre naturaliste regardait comme seules probantes les observations négatives de Campbell et de Keeler et insistait sur l'absence de preuves spectroscopiques comme un puissant argument contre la

"To'vi^i^^Rf^f''^''^^'^^""^" ^"^ '''"' Sternxvarte zu Bothkamp. Helft I. p. 66. - Aslr. Nach "^ .860. - 1„ : Untersuchungen ubor die Spectra dcr Planeten. 1874. p. 20. - Astroph. Jounu. vol. I. p. 203.

(2) Sugli spcttri prismatici dci çorpi cpl^st,. Rome, kS6.S

'\i) Mont/iiy Notices, t. XXXVIII, nov. 1877, P- 34-38-

(4) Publ. Astr. Pac. Soc, t. VI, p. 228 ; t. IX, p. 109 ; Astr. and Astroph., t. XIII, P- 75^ 1 Astroph. ]ouru..

t. II, p- 28.

(5) Astroph. jounu, t. V. p. 328.

(6) Astroph Jour>!.. t. I, p. 3" > ^- ^^^' !'• -■''-^•

(7) Bull de la Soc. .ii«'. de France, 1905. p. 3-7'

présence de la vapeur il'eau. Dans ces conditions, la thèse deriiabitabilité de Mars dt^x cnail insoutenable et ses adversaires triomphaient çomplètenienl. Mais le triomphe fut de courte durée. Au début de l'année 1905, un télé<;"ramme (1) arrivait d'Amérique produisant un vrai coup de théâtre dans les milieux scientifiques anglais, qvie la question semblait vivement passionner. L'examen d'une série de spectrot^rammes obtenus par M. .Slipher, le 15 janvier, ne laissait plus aucun doute sur la présence de la vapeur d'eau dans l'atmosphère de Mars. Le spectre de la Lune avait servi de terme de comparaison et, tnndis que la bande d'absorption a manquait totalement sui ce spectrt", elle constituait un détail très apparent sur celui de Mars.

C'est ainsi que le spectroscope est venu confirmer les observations visuelles, et Ton a maintenant la preuve qu'il existe d.ans l'atmosphère de Mars de la vapeur d'eau susceptible à certains moments de se condenser en brouillard et en neige. Mais, pour que ces phénomènes puissent se produire, il faut que la température de l'atmosphère de la planète soit alternativement supérieure et inférieure à la température de la glace fondante, et c'est là un problème qui, en apparence, semble insoluble. On sait, en effet, que la quantité de chaleur rayonnée normalement sur une surface déterminée varie en raison inverse du carré

(i) Nature, 28 mars iqo8, t. LXXVII, p. ^q^.

l.'tMGiMh Al.AK I lENNE l^<)

fie la dislance de celte surface à la source calorifique. 11 en résulte que, si la Terre -36 trouvait tout à coup éloignée à une distance double du Soleil, elle en recevrait quatre fois moins de chaleur et de lumière.

Or, en supposant la Terre à la distance unité, Mars est éloigné en moyenne de 1,53 cette distance, de sorte que la chaleur reçue du Soleil par l'hémisphère boréal martien est à celle de rhémisphère terrestre correspondant dans le rapport de 43 à 100. Comment alors expliciuer, -.par exemple, la fonte presque complète des neiges formant les calottes polaires de Mars ?

Dans une étude (j),sur la raduilian dans le svs- Icnu' solairr, le Professeur J. H. ]*oynting a cherché, par l'application de la loi de Stefan, à se faire une idée ût's températures des différentes ^ planètes- Imaginons, dit-il, un petit corps noir bon conducteur de la chaleur et placé en' plein soleil à la dislance de la Terre. .Supposons qu'il ait un centimètre carré de section transversale, de faron qu'il reçoive 1/24 de calorie par seconde. Il atteindra bientôt une température telle qu'il donnera exactement autant qu'il reçoit et, puis(|u'il t-st si petit, la chaleur le traversera rapidement, de sorte qu'il sera tout entier pratiquement à la même température. Une sphère de I centimètre carré de section transversale a une aire de 4 centimètres, carrés, de sorte qu'elle doit émettre, par chaque centimètre carré de sa surface, i'g6 = o,ojo4 calorie par seconde. "

(i) Discours prononcé au meeting de Cambridge de la Dritish Association, le 2j août, 1904.

Or, d'après les recherches de Kurlbaum en particulier, on connaît la quantité réelle d'énergie émise par une surface noire ou parfaitement radiante par seconde à ioo° C, et par conséquent à une température'quelconque. Ces recherches sont basées sur une loi proposée autrefois par Stefan et d'après laquelle le courant d'énergie est proportionnel à la quatrième puissance de la température comptée à partir du zéro absolu. Les recherches de Kurlbaum ont permis de dresser le tableau suivant de la quantité d'énergie émise par un centimètre carré de surface parfaitement radiante ou " noire " :

Tableau II. - Ouaniité -d'énergie ' émise par I centimctrc carré du corps noir.

CAI.ORlIiS

TEMl'IiRAI LUH AlîSOI.lli

(irammcs <reau chauHés lie I" jjar seconde

l']l)uliitioii (le Toii'.

0,000 lL'7

Surface de la Teri'c.

rimlcur roufto.

Chnrbon de l'air.

1 (ir)0

() l'.jO

Si l'on apprujue ces considéralloii.s- à la délermination de la chaleur reçue du Soleil par la Terre, et si l'on admet avec Langléy que le courant de radiation venant du Soleil et tombant perpendiculairement sur I centimètre carré, hors de l'atmosphère de la Terre, doit échauffer t gramme d'eau de 1/24 de ca-

L KiNlOML M,\K1 IKNiNK

if.l

lorie, par seconde, on trouve (|uc la chaleur radiée par notre petite sphère noire eorrcsponii à peu de v-hose près à une température de 300" absolus ou J7" V. IMaeée à la distance de chacune des autres pkinètes, la température de la petite sphère noire \aiiei;i nécessairement en raison inverse de la racine carrée de la distance, et l'on obtiendra les nombres suivants :

Tableau IJI. - - 'rcnipcralvrc d'une sphî-rc nuire placée à difféi'entes distances du Soled

r>isr.\MK Af CKNiRr-: Dr sni.i.ii.

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KKATlKli CKNTIliRADI-:

(i inilii<ilis (le kiluiiièlres

1 L'OICC

. Fusion de la fonte

Presque la fusion du plomb.

A la (lislniice de .Mercure

iMo

l'i-es(|ue la fusion de Téta in.

de A'éiins.