CHAPITRE I. — LAPLACE ET SKS SUCCESSEURS. 24 I

vine atmosphère ; chaque molécule est entraînée dans le mouvement de rotation d'ensemble et pèse vers le centre en vertu de l'attraction du noyau central.

Roche étudie les conditions d'équilibre de celte atmosphère et détermine la forme de ses surfaces de niveau; abstraction faite de l'action du fluide sur lui-même, ces surfaces sont déterminées par la condition qu'en chacun de leurs points la résultante des forces agissantes, force centrifuge et pesanteur, soit normale à la surface. On trouve ainsi une famille de surfaces de révolution autour de l'axe de rotation OX, dont nous donnons les sections méridiennes i^fig- 87).

Pour que la surface de niveau soit une surface d'équilibre, il faut, €n outre, qu'une molécule abandonnée en un de ses points pèse vers l'intérieur; il faut donc que la composante de la force centrifuge suivant la direction de la pesanteur soit inférieure à celle-ci ; le lieu des points où elle lui est égale est une surface L, « surface limite, parce que l'atmosphère ne saurait la dépasser ».

La surface limite L, dont la section méridienne est représentée en traits discontinus sur la figure 87, enferme les seules portions des surfaces de niveau qui répondent à la condition ci-dessus et qui, par suite, pourraient être considérées comme formes d'équilibre de l'atmosphère.

En allant du centre vers l'extérieur, nous rencontrons d'abord des surfaces fermées se rapprochant de la forme ellipsoïdale dont l'aplatissement va en augmentant sans pouvoir dépasser la valeur ^, qu'il atteint pour une surface S i fig- 88) d'un caractère particulier et tout à fait remarquable, qui sépare les surfaces de niveau fermées de celles plus extérieures qui ont au contraire des branches infinies. La courbe génératrice de cette surface S possède à l'équateur un point double A où les deux tangentes font entre elles un angle de 120" ; en tournant autour de OX, cette courbe engendre une surface qui offre ellemême une arête saillante tout le long de l'équateur; c'est la ligne de jonction de la partie fermée de cette surface avec ses deux nappes illimitées, caractérisée par ce fait qu'en chacun de ses points la force centrifuge fait exactement équilibre à la pesanteur. C'est pourquoi elle contient le cercle équatorial de la surface limiteLet cette arête saillante constitue la limite équatoriale au delà de laquelle, d'après Laplace, les points de l'équateur ne font plus partie de l'atmosphère solaire. A. 16

942 TUOISIEME PARTIE. — FORMATION DU SYSTEME PLANETAIRE.

Extérieurement à la surface S, les courbes de niveau n'enveloppent plus de toutes parts celles qui les précèdent, mais elles s'ouvrent à l'équateur pour se développer en deux nappes infinies.

Pour une valeur déterminée de la vitesse angulaire de rotation, il existe une surface de niveau telle que S, au delà de laquelle l'équilibre ne peut subsister. C'est cette surface S que Pioche appelle la surface libre.

Anneaux de Laplace. — L'atmosphère solaire est, en outre de sa rotation, soumise à l'influence continue et progressive du refroidissement causé par l'espace froid qui l'entoure. En raison de l'extrême ténviité de la nébuleuse dans ses portions extérieures, ce refroidissement agit jusqu'à une grande profondeur relative à l'intérieur de la nébuleuse, et son effet direct est de provoquer la chwle, vers la condensation centrale, d'une portion de ses parties périphériques sans altérer sensiblement ses dimensions; en réalité, nous devons considérer son effet comme produisant une raréfraction progressive des portions extérieures de la nébuleuse sans que cependant le rayon de celle-ci change sensiblement, et d'augmenter peu à peu

la quantité de matière dans les portions intérieures de cette nébuleuse.

Au point de vue mécanique, il en résulte donc une diminution progressive du moment d'inertie de la masse totale et, par conséquent, une augmentation progressive de la vitesse angulaire de rotation. Par suite de celte augmentation de vitesse angulaire, la limite équatoriale diminue, la surface libre se rapproche du centre en restant semblable à elle-même.

Ces principes posés, pour nous rendre compte des transformations