CHAPITRE II

Rotation de Mercure sur lui-même.

Durée du jour et de la nuit sur ce monde. — Nombres de jours

dans son année. — Calendrier de Mercure. — Phases. — Irrégularités.

Montagnes. — Volume. — Densité. — Pesanteur.

Ce n'est que depuis rinvention des lunettes d'approche que la constitution physique des planètes a pu être étudiée, et ce n'est ({ue depuis la fin du siècle dernier qu'on a pu parvenir à distinixuer quelques détails sur le disque de Mercure, si difficile à voir. La question de savoir si ce glohe est doué d'un mouvement de rotation sur lui-même a tout d'abord attiré l'attention des astronomes.

L'orbite de ^Mercure étant intérieure à celle de la Terre, ce monde se trouve tantôt entre nous et le Soleil, tantôt de l'autre côté du Soleil par rapport à nous, tantôt à angle droit, etc. 11 en résulte des phases analogues à celles de la Lune. Lorsqu'il est entre le Soleil et la Terre, position nommée sa conjonction inférieure, nous ne pouvons le voir dans le ciel, puisque c'est alors son hémisphère obscur qui est tourné vers nous. (Il ne brille, comme la Lune, et comme toutes les planètes, que par la lumière qu'il reçoit du Soleil et qu'il réfléchit dans l'espace.) Lorsqu'il fait un angle léger avec le Soleil, avant et après sa conjonction, nous A-oyons un peu de son hémisphère éclairé, et un croissant très délié se dessine dans la lunette. Lorsqu'il se trouve à angle droit, il ressemble au premier ou au dernier quartier de la Lune, etc. On ne le voit jamais parfaitement rond au télescope, parce qu'aux époques où il nous montrerait

outièrcnu'iit son lirriiisphèro éclairé, il se trouve derrière le Soleil, i[in l'éclipsé.

Les phases de Merciu-e ont été vues pour la première fois par ITortensius, vers 1630. Galilée avait essayé de les reconnaître avec les instruments primitifs dont il faisait usage, mais comme on peut le lire dans son troisième Dialogue, il ne parvint pas à en constater l'existence.

Comme celles de Vénus, ces phases ne correspondent pas avec précision aux phases calculées. On a trouvé plusieurs fois la largeur du croissant inférieure à ce qu'elle aurait dû être d'après la position de la planète et l'éclairement du Soleil. Le 29 septembre 1832,

Fig. 1C3. — Les phases de Meifure.

entre autres, Màdler, observant une conjonction de Mercure avec Saturne, remarqua que la largeur de la phase était de \,-2o au lieu de 1,45 (le rayon du disque étant pris pour unité).

Si la planète était sans aspérités sensibles, son croissant serait toujours terminé par deux cornes également aiguës, formées par la limite régulière de rhémisphère éclairé par le Soleil ; mais on remarque, en certaines circonstances, que l'une des cornes, la méridionale, s'émousse assez fortement, et présente une véritable troncature. Ce fait a conduit à admettre que, près de cette corne méridionale, il existe un plateau montagneux très élevé qui arrête la lumière du Soleil et l'empêche d'aller jusqu'au point auquel la corne aiguë s'étendrait sans cette proéminence.

Observé dès 1801 par Schrôter, à Lilienthal, cet émoussement de la corne australe du croissant a été revu entr'autres par MM. Noble et Burton, en 1864, et par M. Franks en 1877.

La réapparitiou régulière de ce plu-nomèno ilo troncature montre en même temps le mouvement de rotation de la planète et le retour de la montagne au bord du disque. La comparaison des moments où elle se manifeste a conduit, en 1801, Schrôtor k la conséquence que cette rotation s'effectue en 24 heures 0 minutes 30 secondes. En 1810, Bessol, d'après cinq observations de Schrôter faites pendant une période de 14 mois, a trouvé •^i heures 0 minutes 53 secondes, et en 1816, Schrôter reprenant ui-même les calculs de Bessel et les comparant aux siens, a trouvé 24 heures 0 minutes 50 secondes. C'est cette dernière valeur que nous adopterons, sans la considérer tou-r tefois comme aussi certaine que celles de. Mars et de Vénus, et en en désirant la vérification.

Le nombre de jours solaires de l'année mercurienne est de 86 et deux tiers (86,637), et chacun de ces jours est de 24 heures 21 minutes. Les habitants de Mercure ont dû, en formant leur calendrier, faire deux années bissextiles de 87 jours sur trois, et une de 86 jours.

Nous verrons plus loin, en examinant le mouvement de rotation de la Terre, «[ue pour chaque planète ce mouvement de rotatiim qui ramène les étoiles au méridien après sa période exacte, n'y ramène le Soleil qu'après un intervalle un peu plus long, à cause de la translation de la planète autour du Soleil. Le nombre de jours solaires dont se compose l'année est toujours inférieur d'une unité à celui des jours sidéraux, et le jour solaire est par conséquent plus long que ■e jour sidéral. Sur Mercure, le jour solaire est de 24 heures 21 minutes : telle est la durée du jour civil. Il n'y a donc que 21 minutes <le différence à cet égard entre Mercure et la Terre. La division <iu jour y est à peu près la même qu'ici, et si l'on y a partagé comme ici la journée entière en vingt-quatre heures, ces heures y sont seulement un peu plus longues que les nôtres.

Ce qui nous frappe d'abord, par conséquent, dans la division du temps sur cette planète, c'est que les journées y ont la même lon-

F'S. irti.

Phase de Mercure.

Troncature de la corne australe.

3ai .MERCI liK. — JOCIIS KT MITS. — ANNKi:. — C. A LKNOIl I KR

gui'Lir qu'ici, tandis que les années y sont quatre fois plus courtes. Tels sont les premiers éléments du calendrier de Mercure. Cette brièveté de l'année de Mercure saute aux yeux à l'examen du petit diagramme {fig. 165) sur lequel on a représenté les douze mois de l'année terrestre et les trois mois du l'année de Mercure. Pendant que nous parcourons les trois premiers mois de notre année, ^Icrcure est déjà arrivé au bout de la sienne.

La proximité où la planète se trouve toujours du Soleil et la blancheur de sa lumière rendent extrêmement difficile l'observation de sa surface. Néanmoins Schrôter et Harding ont reconnu l'exis- '.ence de bandes obscures sillonnant le disque, et qui sont dues probablement à des zones de nuages, que des courants analogues aux vents alizés formeraient à peu près parallèlement à l'équateur.

Fig. IC3. — Longueur comparée de l'année de Mercure et de l'année terrestre.

Les échancrures observées à l'une des cornes du croissant indiquent que le sol de Mercure est accidenté, qu'il existe de fortes aspérités à sa surface. Les dentelures de la ligne de séparation de l'ombre et de la lumière témoignent de même de l'existence de hautes montagnes, qui interceptent la lumière du Soleil, et de vallées plongées dans l'ombre, qui empiètent sur les parties éclairées lu sol de la planète.

Ainsi Mercure a des montagnes. La mesure de la troncature du croissant a même conduit Schrôter à évaluer leur hauteur, qui paraît être de la 253° partie du diamètre de la planète : ce serait environ 19 kilomètres ! Or, la plus haute montagne du globe terrestre, le Gaurisankar de l'Himalaya, s'élève à 8 840 mètres au-dessus du niveau de la mer; mesuré du plus bas fond des mers, il en aurait le double, soit environ 17 000, ce qui n'est encore que la sept-centième partie du diamètre de la Terre. Les montagnes de Mercure seraient donc, d'après cette évaluation (qui n'est pas très précise), relativement trois fois plus élevées que celles de la Terre.

MKRCUnE. — VOMMi;. l'Oins.

Nous avons vu plus haut qun Mercure passe quelqueiuis juste entre Je Soli'il et nous, et apparaît, alors (•(uuine une petite tache ronde et très noire glissant à la surlaee de l'aslrc du jour. Pendant l'un de ces passages, le 7 mai 1799, Schrotcr a vu ou cru voir sur le disque noir ■de la planète un point lumineux. Une observation toute semblable a (Hé faite, le 5 novembre hSGH, par M. Huggins, qui, pendant toute la durée du passage, a vu un point lumineux sur le disque obscur, il peu de distance de son centre. Ou avait conclu de l'observation de Schrôter qu'il existe à la surface de M(n'cure des volcans en ignition. Ce serait une analogie de; phis entre la, constitution pliysique de cette planète et celle de la Terre. SchruLer était un observateur haliile, et le même témoignage doit être porté en faveur de mon savant ami M. Huggins. Cependant, malgré le désir tout particulier que j'aurais de constater une nouvelle analogie entre Mercure et la Terre, je dois avouer que les deux oliservations précédentes ne me paraissent pas sûres. Il doit y avoir eu là quelque illusion d'optique. J'ai observé avec ]joaucoup de soin à Paris ce passage de Mercure du 5 novembre 1868, et j'ai expressément cherché s'il n'y avait pas, comme l'avait vu Schrôter, quelque point Iumiu(>ux qui put être distingué sur lo disque noir : le résultat a été qu'il n'y avait rien de visible. Tous les autres astronomes qui ont observé le passage, à l'aide d'instruments de grossissements très variés, n'ont rien vu non plus.

Nos connaissances actuelles sur la géologie de Mercure, se résument donc à savoir que cette planète est hérissée de très hautes montagnes; mais nous ne pouvons pas encore affirmer qu'on y ait réellement vu des éruptions volcaniques.

La Terre est aplatie à ses pôles de ^. Mercure peut avoir la même figure, mais la proportion est si faible, qu'elle est insensible aux meilleurs instruments.

Le diamètre de cette planète n'est égal qu'au 38 centièmes de celui

Fig. lOG. — Uranaeur comparée do Jlfrcurc et de la Terre.

354 MERCIJUK. — VOLUMK. POIDS.

de notre globe. Ce diamètre réel se calcule d'après le diamètre apparent combiné avec la distance. Nous avons vu, à propos des passages de Vénus, que les conclusions relatives à la parallaxe solaire donnent le nombre 17"72 pour le diamètre de la Terre vue du Soleil. C'est à cette unité que les diamètres de toutes les planètes sont rapportés, en les supposant toutes vues à la même distance. Voici ces diamètr(>s angulaires :

Mercure 6"70 Jupiter 197"75

Vénus 16,90 Saturne 168,82

La Terre 17,72 Uraiius . 74.82

La Lune 4,&4 Neptune 78,10

Mars 9,57

Nous savons par là que le volume de Mercure n'est que les 5 centièmes de celui de notre globe : c'est la plus petite des planètes (exception faite des fragments qui gravitent entre Mars et Jupiter). En volume, il est dix-huit fois plus petit que la Terre; sa surface est sept fois moindre; son diamètre dépasse à peine le tiers de celui de notre monde : il est à celui de la Terre comme 376 est à i 000, et mesure 1200 lieues; d'où il suit que ce globe compte seulement 15000 kilomètres de tour.

L'un des points les plus curieux à connaître des conditions d'habitation de cette planète, serait de pouvoir mesurer l'état de la pesanteur à sa surface. Mais comment déterminer avec précision le poids de ce globe? S'il était accompagné d'un satellite, le problème serait facile à résoudre; car la vitesse du mouvement de ce satellite indiquerait le poids de cette planète, de même que la vitesse du mouvement de la Lune est en correspondance avec le poids de la Terre. Mais malheureusement Mercure n'est pas accompagné du plus petit satellite tournant autour de lui. D'un autre côté, s'il était plus lourd qu'il n'est, son attraction dérangerait visiblement Vénus et la Terre dans leur marche autour du Soleil, et en analysant avec précision ce dérangement, on pourrait aussi déterminer la masse de Mercure. Il est si faible, que son action est presque insensible. Cependant, en poussant l'analyse à ses dernières limites, Leverrier est parvenu à trouver une valeur mathématique. On avait, auparavant, cherché à découvrir son action perturbatrice sur les comètes qui passent près de lui; ce n'est pas là une balance bien sensible ni bien

MERCUliK. — MASSE. ItKNSITE.

rigoureuse : elle avait d'abord fait supposer à la planète une densité égale à celle du plomb. Avec l'opinion qui était encore générale, il y a un demi siècle, sur cette densité, il eut été bien difficile de se former une idée de son état d'habitation. On évaluait en elfet, cette densité, à plus de seize fois que celle de l'eau, c'est-à-dire qu'on la faisait près de trois fois plus forte que celle de la TeiTe : elle tenait à peu près le milieu entre celle de l'or et celle du métal consacré à l'astre dont nous nous occupons.

Un pareil état du sol eût été bien difficilement assimilable à des organismes analogues à ceux que nous connaissons, mais il eût peutêtre donné raison à l'hypothèse imaginée par Huygens, qui suppose que les habitants de Mercure reçoivent du Soleil une chaleur si brûlante, qu'elle embraserait d'elle-même des herbes comme celles qui croissent sur notre globe. Ajoutons toutefois que le même astronome ne voyait pas là un motif suffisant pour laisser cette planète déserte et stérile, car il s'empressait d'ajouter que l'organisation de ses habitants doit être appropriée à celle de la planète.

Le calcul de la densité a pu être repris il y a quelques années, et, d'après une étude plus complète des perturbations produites sur la comète d'Encke, on a été conduit à la conclusion (jue le globe de Mercure pèse environ quinze fois moins que le globe terrestre. 11 en résulte que la densité des matériaux qui le composent surpasse d'un sixième seulement celle des matières terrestres, comme moyenne générale, car il y a là comme ici des différences dans les substances. La pesanteur à sa surface est presque moitié moindre de ce qu'elle est ici : un kilogramme transporté sur Mercure n'y pèserait que 52 1 grammes. Cette faiblesse de la pesanteur fait que des êtres lourds et énormes comme l'éléphant, l'hippopotame, le mastodonte ou le mammouth, pourraient avoir sur Mercure l'agilité de la gazelle et de l'écureuil! L'imagination peut facilement supposer quelle métamorphose cette différence de pesanteur doit apporter dans les œuvres matérielles et même intellectuelles de l'humanité à la surface d'une autre planète.

Sa densité est un peu plus furte que celle des matériaux constitutifs de la planète que nous habitons : en représentant la densité terrestre par 1 OUU, celle de Mercure est représentée par le chiffre 1 376. C'est la plus élevée de tout le système solaire.