CHAPITRE III. — SATELLITES DE JUPITER. l

Application des éclipses à la détermination des longitudes terrestres. — Mais il y a bien plus; la disparition d'un satellite dans le cône (l'ombre de Jupiter au commencement de l'éclipsé (ou sa réapparition à la fin) est un phénomène absolu, indépendant de la position de l'observateur à la surlace de la Terre et que doivent apercevoir au même instant tous les habitants de cette dernière qui ont iilors la planète au-dessus de leur horizon. La différence des heure.'^ locales, auxquelles chacun l'a observé, donne donc immédiatement les différences de longitude des lieux correspondants; l'observation de ces phénomènes, pourtant si lointains, offre ainsi un moyen commode d'établir la géographie de la planète que nous habitons; c'est là un des nombreux exemples des relations multiples qui unissent entre elles les différentes parties du système solaire.

Galilée. Renieri. Tables de J .-D. Cassini. — Ce mode de détermination des longitudes, infiniment plus simple et plus exact que ceux que l'on possédait alors, préoccupa Galilée au plus haut point; pour en être maître, il fallait évidemment connaître les mouvements de ces satellites d'une façon assez précise pour pouvoir prédire les époques de leurs éclipses avec une approximation qui rendît pratiquement possible leur observation. A.ussi, jusqu'à ce que l'affaiblissement progressif de sa vue le lui ait interdit, c'est-à-dire jusqu'en i(338, il suivit les satellites pas à pas, accumulant les déterminations et les calculs : les éphémérides d'éclipsés qui en résultèrent étaient ce qu'il appelait son secret des longitudes , secret que successivement il chercha, sans y réussir, à vendre au roi d'Espagne et aux Etats de Hollande. Devenu aveugle, Galilée confia la suite de ses recherches à son élève, le Père Vincent Renieri, qui put, dès i64o. fournir aux astronomes des Tables évidemment encore assez approximatives, mais cependant de grande utilité.

En 1666, J.-D. Cassini, alors professeur d*x\stronomie à Bologne, publia des Tables beaucoup plus précises et qui ont une importance historique considérable, car elles servirent de base à la série d'observations qui conduisit Rœmer à la découverte' de la non-instantanéité de transmission de la lumière et à une détermination ii|)proch<''e de sa \itesse.

Passage de l'ombre sur le disque. Fonlana. — Un autre plu'--

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nomène analogue a commencé à être observé en i(J43 par l'astronome napolitain Fontana, qui en signala le premier l'importance; c'est le passage de l'ombre d'un satellite sur le disque de Jupiter; lorsqu'ils sont en conjonction inférieure avec la Terre par rapport à Jupiter, ces satellites déterminent, en effet, derrière eux la formation d'un cône d'ombre, que peut traverser la planète à intervalles périodiques et qui y détermine des taches se déplaçant d'un mouvement uniforme de l'Est à l'Ouest suivant une corde de son disque apparent. L'observation du commencement ou de la fin de ces passages donne une position exacte du satellite, en même temps que leur étude complète nous renseigne sur la nature de la lumière que nous envoie Jupiter. Ces taches sont, en effet, rondes, bien terminées et parfaitement noires : Jupiter ne semble donc émettre aucune lumière propre dans les portions à l'égard desquelles le satellite forme successivement écran : cette planète n'est donc pas lumineuse par elle-même et ne brille que par la lumière que lui envoie le Soleil et qu'elle réfléchit dans l'espace.

Passages des satellites sw le disque et leurs occultations. J.-f). Cassini. — Vers les époques où l'on aperçoit les ombres des satellites se mouvoir suivant des cordes du disque de Jupiter, ceux-ci se projettent sur la planète. L'observation en a été faite pour la première fois en 1664 par J.-D. Cassini. ]!)epuis de longues années, ces passages, ainsi que les occultations qui, pour les trois premiers satellites, se représentent à chacune de leurs révolutions, sont suivis assidûment dans un certain nombre d'observatoires. Outre les données qu'ils ont fournies pour l'étude des orbites de ces satellites, ils nous ont donné des renseignements phvsiques intéressants sur le système jovien tout entier.

Lorsque les passages se font dans la partie moyenne du disque (jusqu'à 3o" ou 4o" de latitude jovienne), on a constaté qu'après l'entrée les satellites restaient tous visibles pendant un certain temps, parfois 3o minutes, sur le bord de la planète, pour disparaître à mesure qu'ils approchaient du centre; de même à la sortie on les voit toujours réapparaître quelque temps avant (pi'ils soient en contact avec le disque. Les portions marginales de Jupiter sont donc moins lumineuses que les satellites et en général moins lumineuses aussi que les parties plus centrales de même latitude; lorsque la projection du

CHAPITRli III. — SATKLMTES DE JLI'ITER. l83

satellite se fnil sur l'une des bandes sombres équatoriales, il reste toujours visible sous foriïie d'une j)etite tache claire et brillante (').

On conclut de ces faits que les satellites ont sensiblement même pouvoir réfléchissant que la majeure partie du disque de Jupiter, mais qu'aussi certaines portions de cehii-cl ont un albedo beaucoup moindre.

Relalions entre les passages des satellites et ceux de leurs ombres. — Les passages des ombres et ceux des satellites ont entre eux des relalions intimes. Aux moments des oppositions de Jupiter, les passages de l'ombre d'un satellite et du satellite lui-même sont simultanés ; mais, avant l'opposition, le |)assage de l'ombre précède celui du satellite et, après l'opposition, il le suit, l'intervalle de temps qui les sépare allant en croissant dépuis lopposition jusqu'à la station voisine, pour décroître ensuite jusqu'à la conjonction, où les deux phénomènes, s'ils étaient visibles pour nous, redeviendraient simultanés.

Les écarts maxima entre les passages de l'ombre et celui du satellite au méridien central sont les suivants pour chacun d'eux : L i''3o"'; 11, 2''45'";I1I, e'-o"*; IV, i3"3o"'.

Aussi pour le satellite 1, lui-même et son ombre seront, à chaque passage, visibles simultanément sur le disque pendant un certain temps d'ailleurs \ariable suivant l'époque; pour le satellite II, cette présence simultanée sera encore le cas presque général; pour le satellite III, elle n'est plus que t"réc[uente; et pour le satellite IV, on rencontre périodiquement des intervalles d'environ 3 ans où ces simultanéités ne se présentent pas.

Combinaison de ces phénomènes. — La combinaison de ces données prouve que plusieurs satellites peuvent se trouver, simultanément, et en même temps que leurs ombres, sur le disque de la planète; à certaines époques, on v [)eut donc voir un certain nombre de taches, la plupart obscures, les autres apparentes et de teintes variées, décrire avec des vitesses diflerentes des cordes parallèles, el parfois se su|)er|)osanl de façon à nous montrer soit le passage d'un satellite sur un autre, soit Téclipse d'un satellite par l'ombre d'un autre plus éloigné de Jupiter, soit le passage l'une sur l'autre des

(') Lorsqu'elle se fait sur la ijrande lâche rouiic, le salellile se montre aussi hrillanl que lorsqu'il est en dehors du disque. '

l86 DEUXIÈME PARTIE. — SATELLITES.

ombres de deux satellites; de telle sorte que nous pouvons contempler sur le petit espace angulaire du disque de Jupiter des phénomènes beaucoup plus variés que ceux que nous offrent le Soleil et la Lune dans toute l'étendue d'une grande zone de la sphère céleste.

Mêmes phénomènes en dehors du disque de la planète. — • Mais l'observation de ces phénomènes si intéressants n'est point limitée au disque de Jupiter; on peut les étudier en un point quelconque des orbites des satellites. C'est ainsi qu'Arnold le i*^"" novembre 1698 et Luther le 3o octobre 1 822 ont observé le passage du satellite III sur le satellite IV.

Mais ces phénomènes n'ont réellement appelé d'une façon régulière l'attention des observateurs qu'à partir de 1902, époque d'ailleurs très favorable et où nous trouvons une douzaine d'observations de ce genre dues pour la plupart à MM. Lauth et Guillaume.

Jupiter sans satellites. — Il peut arriver aussi que tous les satellites de Jupiter soient à la fois ou situés dans la direction de la planète ou entrés dans son cône d'ombre ; ainsi que Galilée l'a constaté le i5 mars 161 i, Jupiter parait alors, et pendant quelques heures, absolument seul et sans satellites. Depuis Galilée, cette circonsiance a été signalée à différentes reprises, dont voici les époques :

ij mars 161 1 Galilée.

Il novembre 168 r. Molyneux.

23 mai 1802 W. Herschel.

i5 avril 1826 Walles.

27 septembre i843 Griesbach.

i\ août 1867 Divers.

28 mars 1874 >>

1 5 octobre 1 883 »

20 octobre igoS »

Donnons quelques détails sur les plus récents de ces phénomènes.

En 186^, les satellites I, III et IV passaient sur le disque de Jupiter et le satellite \\ était éclipsé : la période sans satellites a duré I heure 45 minutes; en 18^^45 ^î' l^s satellites sont restés invisibles pendant 2 heures, le satellite II passait seul sur le disque tandis que \(t satellite I était éclipsé et que les deux autres passaient derrière la planète; en i883, où la période sans satellites n'a duré que 19 mi-