CHAPITRE V. — SATURNE. l

que le premier semble un prolongement du second, comme s'il j avait eu diffusion de sa matière, et comme si le premier s'était formé aux dépens de l'anneau brillant.

Obse/i'ation de Barnorfl. Vanneau de Bond est transparent. — Mais, fait très important, tandis que les anneaux lumineux constituent un milieu opaque, puisqu'ils [nojetlent sur le globe de la planète des ombres parlaitement noires; l'anneau nébuleux est, au contraire, transparent dans presque toute sa largeur. En effet, on distingue très nettement à travers lui les limites du globe de la planète; et de plus, ainsi que l'a montré Barnard avec le grand objectif de l'observatoire Lick, lorsque l'un des satellites. Japet par exemple, vient à passer dans l'ondjre portée par l'ensemble de la planète et de ses

Ki". 6-.

anneaux, cesatellite devient visible dès qu'il quille l'ombre du globe, et le reste jusque tout près du moment où il entre dans l'ombre de l'anneau brillant ; son éclat i^Jig. fi6) maximum au moment où il quitte l'ombre, diminue d'abord 1res lentement si bien qu'il est sensi-

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blement constant pendant i heure lo minutes environ, après quoi à partir de l'entrée dans l'ombre de l'anneau nébuleux, il reste encore visible pendant environ 55 minutes, mais avec une diminution régulière et progressive de son éclat, jusqu'à ce que, entré décidément dans l'ombre de l'anneau lumineux^ il devienne invisible.

L'ensemble de ces faits prouve bien que la lumière du Soleil, qui seule éclaire le satellite, j)eut passer à travers l'anneau nébuleux, mais cju'elle est arrêtée par les autres anneaux lumineux.

En résumé, l'anneau d'Hujgens, d'aspect très complexe {/ig. 6^), comporte trois anneaux principaux, dont le médian est de beaucoup le plus lumineux, et chose assez intéressante dont les centres ne sont pas superposés à celui de la planète, l'espace oriental entre celle-ci et le bord interne de l'anneau médian, par exemple, étant de c)",2i (i lOGo""") plus grand que l'espace occidental (').

• Forme irrégulière de l'ombre des anneaux. — Un autre fait important est le suivant : quelques observateurs ont constaté que l'ombre projetée par le globe sur les anneaux avait rarement, vers la division de Cassini, la forme régulière, concave vers le bord de la planète, cpi'elle devrait avoir si la surface extérieure de ces anneaux était plane : elle est, la plupart du temps {fig- 64),. assez irrégulière

(') Voici, d'après O. Slriive, les dimensions l'apportées au demi-diamètre éqiiatorial de la planète et aussi en kilomètres, des différentes portions de Tanneau de

Saturne.

En rayuii En

(Ju globe. kilomètres.

1 Demi-diamètre extérieur -,229 189200

A.' • » intérieur • v9*^'' 128200

' Largeur 0,267 16000

, Demi-diamètre extérieur ' ^gi'j i '9 770

B. » intérieur 1.4^2 87 74^

' Largeur o,434 SioSo

( Demi-diamètre intérieur 1,208 78625

( Largeur 0,974 14 ii5

Largeur de la division de Cassini 0,078 3 43o

Demi-diamélre équatorial de Saturne 61000

)) polaire » 54 loo

A litre de coïncidence remarquable, nous constaterons que la somme des largeurs de ces différents anneaux est égale au demi-diamètre de la planète.

Ajoutons que Kirkwood a fait remarquer que les vides de l'anneau de Saturne correspondent à des régions où le moyen mouvement d'un satellite serait lo double du premier ou du second satellite.

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et bien souvent formée de deux courbes concaves unies par leur extrémité intérieure et faisant là un angle très marqué, pai^aissant indiquer ainsi des différences de niveau considérables dans la surface qui limite les anneaux. Une inspection attentive, celle des anses en particulier, montre également que ces anneaux sont loin d'être symétriques par rapport au centre du globe; d'autre part, les éclats relatifs des anneaux lumineux ne paraissent pas les mêmes à différentes époques; de même aussi la zone interne de l'anneau B qui touche à C est parfois très foncée, parfois se distingue à peine. De son côté l'anneau G est parfois très facilement visible vers l'Est, tandis qu'on le distingue difficilement à l'Ouest; tantcU c'est l'opposé qui a lieu.

Enfin, les raies de division des anneaux lumineux se déplacent à leur surface, tantôt se rapprochant, tantôt s'éloignant de la division cassinienne ; elles sont très irrégulièrement visibles, parfois même la raie d'Encke, la plus nette d'entre elles, disparait complètement dans les plus grands instruments. Ces raies ne paraissent donc pas marquer, comme celles de Cassini, un vide dans Tanneau ; mais comme elles se voient aussi bien sur sa face sud que sur sa face nord, elles paraissent indiquer des diminutions locales de densité de cet anneau et comme une série d'amincissements dans son épaisseur.

Constitution des anneaux de Saturne. — ()uelle est donc la constitution de ces anneaux? Les travaux successifs de Pv.oche (1849), Max^vell (iH5'j) et Hirn (icS'ja) nous lont fait connaître dans ses grandes lignes.

Des anneaux gazeux ou même liquides se rapprocheraient lentement de la planète dans toutes les directions et finiraient par se confondre avec elle ; des anneaux solides et tout d'une pièce, à moins d'être infiniment résistants et inflexibles, ne dureraient que très peu et arriveraient très ra[)idementà une désagrégation complète.

Les anneaux de Saturne sont donc constitués {)ar des particules matérielles, solides, discontinues, séparées par des intervalles très grands relativement à leurs dimensions ( M.

(') Cette idée avait été émise, mais comme simple hypothèse, par J.-t). Cassini en 1706. « Cet anneau, dit-il, pourrait élre formé d'un essaim de petits satellites qui pourraient faire à Saturne une apparence analogue à celle que la voie lactée fait à la Terre par une infinité de petites étoiles dont elle est formée. »

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Ces corpuscules, ou petits satellites, sont distribués en une série d'essaims annulaires distants les uns des autres et dans lesquels chacun d'eux décrit, autour de Saturne comme foyer et dans des plans peu inclinés les uns sur les autres, une ellipse de forme et de dimensions déterminées, de sorte que si l'on pouvait, comme pour les astéroïdes, faire le dénombrement de tous ces corpuscules par grandeur croissante de leur moyen mouvement, on aurait, mais avec des variations bien plus considérables dans les nombres successifs, c'est-à-dire avec des lacunes beaucoup plus importantes, une série d'anneaux successifs et partiels, dont l'épaisseur irait en diminuant depuis son milieu jusqu'à chacun de ses bords et qui parfois deviendrait nulle dans un assez grand intervalle, dans la division de Cassini, par exemple.

On s'explique bien ainsi les variations continues et progressives de l'éclat dans chacun de ces anneaux partiels, puisqu'il dépend évidemment du nombre de corpuscules correspondant, pour ainsi dire, à chaque rayon visuel ; on comprend également bien les changements de position et d'intensité des raies noires qui forment les limites de chaque subdivision. En effet, leurs attractions réciproques, ainsi que celles des satellites, 'continûment variables en un point déterminé de l'anneau, amènent dans l'eflét de Tactiou dominante de la planète un ensemble de perturbations faibles et périodiques qui fait varier périodiquement les dimensions de ces différents essaims, ainsi que leur densité à une distance déterminée de la planète. A un moment donné, les séparations entre deux essaims consécutifs nous apparaîtront être des raies noires, comme la raie d'Encke; mais, par suite des perturbations, ces raies se déplacent et de même aussi les éclats relatifs des différentes parties qu'elles comprennent changent avec la densité correspondante, et la périodicité même de ces changements assure la stabilité du système.

Il y a plus, chacune de ces particules est certainement animée d'un mouvement de rotation axiale, dont l'axe n'a pas nécessairement la même direction pour toutes : il en résulte évidemment une nouvelle cause périodique de changement dans l'aspect physique des anneaux.

Preuve ^speclroscopique. — D'autre part, ce mode de constitution étant admis, il n'y a plus à proprement parler de rotation de l'anneau, chacun des éléments qui le composent effectuant isolément sa