CHAPITRE V

L'atmosphère de Vénus.

Jusqu'en ces dernières années, on pouvait douton- de l'existence de l'atmosphère de Vénus; mais aujourd'hui nous avons en mains les preuves irrécusables de la similitude complète de ce monde avec le nôtre : non seulement nous savons que cette atmosphère existe, mais encore nous avons mesuré son épaisseur, sa densité, et même sa constitution diiiuiiiue et physique.

Les premières prohabilités en avaient été données au siècle dernier par les observations du passage de la planète devant le Suli'il iMi I7(jl et I7()'.); maison pouvait attribuer les effets observés à di'^ ilhisioiis d'optique. A la fin du siècle dernier, Schrôter remarqua sur l'une des phases de ce globe, le long du bord éclairé, une faible lumière paraissant dénoter un effet crépusculaire. Les dessins du même observateur montrent des bandes sombres traversant le disque et dues évidemment à l'existence d'une atmosphère. Ces mêmes bandes ont été vues depuis, notamment par lord Rosse, De la Rue et Buffham. Une autre preuve peu contestal)le de l'atmosphère de Vénus avait été donnée par l'allongement du croissant dans .^a longueur comme dans sa largeur, allongement proihiit par la kimière du Soleil éclairant soit une atmosphère, soit des nuages; — ce qui revient au même, car il n'y a pas de nuages sans atmosphère.

Parmi les astronomes qui ont examiné cette belle planète avec attention, il n'en est aucun qui n'ait remarqué combien la partie

i.'Aï.MdM'iii.Ki; m: vkms

(lu croisrfaut extérieure ou tournée du côté du Soleil est plus brillante que la courbe elli[itiiiuc intérieure (|ui numjue la ligue de séparation d'ombre et de lumière. Cet uiïaiblissement prouve l'existence de l'atmospliére de Vénus. Les rayons venus du Soleil qui sont réflécbis sur le sol de la planète tormant le bord circulaire (lu croissant ont traversé en effet une moindre épaisseur d'atmospliére que ceux qui arrivent sur des parties plus nu moins voisines du cercle terminateur. Un se rendra conqite de cet effet à l'inspection du petit dessin ci-dessous.

Le bord intérieur du croissant de Vénus montrant u;:e y.ijue prise, une pi''nr>m]ire. prodni^" par ce t'ait que le loni:- de ce

niériilieu le Soleil n'éclaire pas le sul de la planète, mais seulement l'atmospbère, comme il arrive ici au lever et au couclier du soleil, nous pouvons en conclure que nous apercevons d'ici b's crépuscules du ynondede Vénus, l'aube et le déclin du jour.

On pourrait objecter que le décroissement de lumière observé entre le contour extérieur du croissant et le contour intérieur i)eut être causé par la largeur du diamètre du Soleil, suivant qu'il est plus ou moins élevé au-dessus de l'horizon de la zone où se montre la pénombre. La géométrie répond catégoriquement à cette supposition. Le Soleil, étant plus grand que Vénus, éclaire un peu plus d'un hémisphère de cette planète; la ligne passant par les deux cornes ne doit pas être un diamètre de l'astre, mais bien une corde située un peu au delà du centre. Le diamètre du Soleil, vu de Vénus, est de 44'. Il en résulte que vers la ligne de séparation d'ombre et de lumière, il y a des parties du sol éclairées seulement par une portion presque insensible de cet astre, tandis que d'autres parties reçoivent les rayons émanés du disque entier. Mais, tout compte fait, sur le globe de Vénus, les premiers de ces points, ceux qui sont à peine éclairés, ne doivent paraître distants des points

CroissaLl de Vénus, moiiliaiU l'effet du crépuscule.

L'ATMOSPHÈRK DE VEMS

que le Soleil éclaire entièrement que d'un tiers de seconde environ : c'est imperceptible. L'amplitude angulaire dans laquelle s'opère ie décroissement d'intensité observé est bien autrement considérable.

La discussion des observations prouve que cette pénombre ne peut être -causée que par une atmosplière entourant le globe de Vénus, et peu différente de la nôtre comme épaisseur, — plutôt plus élevée que moins.

D'autre part, la ligue qui partage ces deux portions, et qui doit être droite au moment de la quadrature n'arrive pas, en générai^ aux dates calculées : il y a souvent une différence, d'un côté ou de l'autre, de trois ou quatre jours avec la date indiquée par le calcul. Ces deux faits doivent avoir pour cause l'atmospbère de Vénus et les nuages qui flottent dans les hautes régions de cette atmosphère.

Ces premières mesures rudimentaires étaient faites, quand la merveilleuse découverte de l'analyse spectrale fut donnée à la science. Les astronomes s'empressèrent de l'appliquer, et ce n'est pas sans un sentiment de grande satisfaction que nous avons appris C) que c'est après avoir lu notre ouvrage sur « la Pluralité des mondes habités » que M. Huygens commença, en Angleterre, cette importante étude des atmosphères planétaires. Lf^^ premières recherches de- cet habile astronome donaèrent les résultats suivants (1866) :

« (Juoique le spectre de Vénus soit brillant, et que l'on y voie très bien les raies de Fràunhofer.je n'aipu y découvrir aucune raie additionnelle révélant la présence d'une atmosolière. L'absence de ces raies peut être due à ce que la lumière est probablement rétléchie non par la surface de ce globe, mais par des nuages situés aune certaine hauteur. La lumière qui nous parviendrait aixsi par réflexion sur les nuages n'aurait pas été exposée à '"îction absorbante des coucbes plus denses de Talmosphere de la planèlt

Ces premiers résultats n'avançaient pas beaucoup la question. M. Huygens, ayant recommencé ces expériences en diverses conditions, finit par découvrir dans ce spectre des raies s'ajoutaut a celles du spectre solaire.

{'J Voir le Cosmos, année 1807.

LATMOSPIIÉKE DE VÉNUS

Depuis , les observations de Vogel ont confirmé l'existence de ces raies, analogues aux raies d'absorption de l'atmosphère terrestre.

« Les modifications apportées par l'atmospiière de Vénus au spectre solaire sont très faibles, dit-il; il faut en conclure que les rayons solaires, qui nous sont renvoyés par cette planète, sont réfléchis pour la plupart à la surface de la couche de nuages qui l'enveloppe, sans pénétrer dans l'intérieur. Cependant, il y a des raies particulières, parmi lesquelles on reconnaît celles de la vapeur d'eau. On peut donc admettre comme très probable que l'atmosphère de Vénus renferme de l'eau, cet élément si indispensable à la vie. »

Telles sont les propres expressions de l'astronome allemand. En Italie, le P. Secchi avait trouvé de son côté les lignes suivantes dans le spectre de la planète :

RAIES d'absorption DANS LE SPECTRE DE LATMOSPHÈUE DE VÉNUS

k dans le rouge 1,72 b' dans le vert a, 09

» — — 2,16 X — le bleu 5,62

C — l'orangé 2,50 F — — 6,27

D' — le jaune 3,22 G — le violet 7,98

' .-i dernière colonne de ce petit tableau indique la position ây:à i.^jL':i '^n parties du micromètre employé pour les mesurer. La conclusion a été que la vapeur d.eau agit dans l'atmosphère de Vénus pour absorber la lumière reçue du Soleil.

De plus, M. Respighi, directeur de l'Observatoire du Capitole à Rome, y a trouvé les raies de l'azote.

M. Huygens a repris, en 1879, l'analyse spectrale des planètes Vénus, Mars et Jupiter, et y a retrouvé les raies atmosphériques que l'on voit dans le spectre de l'atmosphère terrestre. En même temps il a examiné au spectroscope différentes régions de la surface lunaire, et toujours le résultat a été négatif quant à l'existence d'une atmosphère.

Ainsi : 1° la planète Vénus est certainement entourée d'une atmosphère ; 2° cette atmosphère est aussi épaisse ou plus épaisse que celle que nous respirons ; 3° elle est formée d'un gaz qui paraît analogue au mélange qui forme notre air :^ 4" elle est parsemée de nuages, en très grand nombre.

L'ATMOSPHÈKE DE VÉNUS

Mais continuons notre étude : on doit aux derniers passages de Vénus devant le Soleil des documents plus nouveaux et plus précieux encore.

Comme nous l'avions prévu, les expéditions envoyées pour l'observation de cet important phénomène céleste ont trouvé, en dehors du but spécial de leur mission , des résultats étrangers à ce but et tout à fait inattendus. Parmi ces résultats, l'un des plus importants et des plus intéressants, est sans contredit la vérification de l'existence de l'atmosphère de Vénus, sa mesure définitive et son analyse chimique.

La première relation des observateurs du passage de Vénus, du 8 décembre 1874, qui ait eu pour objet l'atmosphère de cette planète, est celle de l'astronome Tacchini, de l'Observatoire de Palcrme, chef de la mission italienne envoyée à Muddapur (Bengale). Dans une lettre écrite, le lendemain môme du passage, au Ministre de l'instruction publique d'Italie, et publiée dans le Bulletin de la Société des spectroscopistes italiens, le savant observateur exposait le fait dans les termes suivants :

« Avant l'heure à laquelle Vénus allait sortir du Soleil, par un ciel très pur, j'ai examiné le spectre solaire dans le voisinage de la magnifique bandé obscure formée par Vénus. Ce spectre se présentait partout à l'état normal, à l'exception de deux positions, dans lesquelles, après le passage de la bande de la planète, on voyait un léger obscurcissement en deux points du rouge correspondant aux lignes d'absoption de notre atmosphère : le phénomène parait donc dû à la présence de P atmosphère de Vénus, probahlemeyit de même nature que la nôtre ('). »

Spécialement versés dans l'étude de l'analyse spectrale du Soleil, et habitués depuis plusieurs années à faire journellement cette analyse, les astronomes italiens avaient surtout pour but d'appliquer le spectroscope à l'observation du passage de Vénus. Dans cette observation, ils ont inopinément non pas vu dans une lunette, ik.ùs constaté au spectroscope l'existence de l'atmosphère de cette

(') « Prima del terzo contatto » dit-il, « in un intervallo di cielo purissimo, esaminai lo spettro del Sole in vicinanza délia mac;nifica banda oscura di Venere, e trovai che in tutto rcstava normale ail' infuori di due posizioni, nelle quali dopo passata la banda délia pianota, si vedeva ancora un leggicro offuscamento in due punti del rosâo, che corrispiindano aile bande nere della nostra atmosfera : il fcnomeno dunque sembrerebbe dovuto alla presenza deU'atmosfera di Venere, probabilmente del génère della nostra. »

L'ATMOSl'HÈtiK I) K VÉNCS

planète voisine, et une analogie chimique avec celle que nous respirons. La figure suivante représente le passage du disque noir de Vénus derrière la fente du spectroscope et donne une idée de la méthode employée pour surprendre la présence de la plus mince atmosphère sur le hord de la planète.

Pendant que cette remarque se faisait au Bengale, on ohsorvait au Japon, à mille lieues de là, et dans l'Indo-C.hine, un fait hien différent du précédent, mais qui le conlinue singulièrement. A

Fig. 135. — Expérience spectroscopique pendant le passage de Vénus devant le .Soleil.

Saigon, les astronomes de la mission française n'ohservaient pas au spectroscope, mais dans des lunettes ordinaires. Or voici ce que nous remarquons dans la relation du chef de l'expédition, M. Héraud : C'est qu'on n'y a pas constaté de la môme façon- l'action de l'atmosphère de Vénus sur la lumière solaire ; mais qu'on l'a vue ellemême, cette atmosphère, directement et dans une circonstance également inattendue. On lit en effet dans la relation envoyée à l'Académie :

« A 21 h. 17 min., la planète étant déjà entrée de plus des deux tiers sur le disque solaire, je remarque que la partie extérieure non encore entrée sur le Soleil est nettement indiquée par vui filet lumineux pâle, qui, réuni aux franges de l'image intérieure, forme un cercle parfait. Ne m'attendant pas à ce phénomène, je ne puis noter l'instant précis de son apparition... »

L'ATMOSPHERE DE Vp.MIS

Quel était ce filet lumineux environnant la planète et dessinant sur le ciel, à côté du Soleil, la partie de la planète entrée ? C'était l'atmosphère de Vénus elle-même éclairée par le Soleil et réfractant vers nous la lumière de l'astre du jour. C'est la seule explication possible du phénomène.

Le fait était signalé également à Saigon, par un autre observateur, M. Bonifay, dont voici la relation :

« A 21 h. 17 min., le contour de Vénus extérieur au disque solaire s'illumine légèrement, à commencer par le bas de l'image, qui reste constamment plus visible que le haut. La circonférence planétaire parait ainsi complétée d'une manière très visible sur le ciel par cet arc lumineux, qui semble la continuer exactement. Cet effet subsiste quand la planète avance. Quand le moment du contact approche, on continue à voir le bord de la planète, qui reste légèrement lumineuse... »

Remarque curieuse, ce phénomène de l'illumination du contour de Vénus ne s'est pas reproduit à la sortie de la planète. Les deux observateurs précédents, croyant le voir se renouveler, le cherchèrent en vain. A quelle cause cette différence est-elle due? L'atmosphère de Vénus n'était-elle pas également transparente sur le méridien oriental et sur le méridien occidental? Était-elle pure dans le premier cas (réfraction visible) et chargée de nuages dans le second ?

Quoi qu'il en soit, telles sont les observations directes de ce fait inattendu. Mais ce n'est pas tout. Pendant que les astronomes italiens installés au Bengale et les astronomes français installés au Japon confirmaient ainsi l'existence de l'atmosphère de Vénus, une constatation analogue était faite en Egypte par les astronomes anglais. A Luxor, entre autres, l'amiral Ommanney, le colonel Campbell et Madame Campbell, avaient chacun leur télescope. Je citerai ici le passage du rapport de l'amiral qui concerne le sujet qui nous occupe, rapport publié par la Sociâté royale astronomique do Londres :

« Au moment où la planète eût entamé le boni du Soleil pour sortir, un phénomène remarquable se présenta. La portion du disque de Vénus qui était sortie du disque solaire s'illumina d'une bordure blanche, et resta visible et très lumineuse sur tout le coutour de Véuus, jusqu'au moment

l/AïMOSl'HÈltl!; I>F. VÉNUS

OÙ la moitié de la pianote fut sortie. Alors la lumière diminua, et elle dispai'ut environ sept minutes avant le dernier contact externe ^'j. »

Ainsi, dans ce cas, l'observation a été faite, non avant l'entrée, comme à Saïgon, mais après la sortie. L'entrée était du reste invisible en Egypte. Pourquoi l'illumination de l'atmosphère de Vénus par le Soleil, vue à la sortie par les astronomes de Luxor, n'a-t-elle pas été vue par ceux de Saigon ? La cause est peut-être non astronomique, mais terrestre, et peut tenir à l'état de notre atmosphère à Saigon à l'heure de la sortie.

En outre de ces quatre observations différentes sur l'atmosphère de Vénus, on trouve une cinquième remarque un peu moins directe, dans un rapport postérieur, dans celui de M. Jarissen, établi à Nagasaki (Japon). Lorsque la planète arriva en contact avec le Soleil, l'image de Vénus se montra très ronde, bien terminée, et la marche relative du disque de la planète par rapport au disque solaire s'exécuta géométriquement. Mais il s'écoula un temps assez long entre le moment où le disque de Vénus paraissait tangent intérieurement au disque solaire et celui de l'apparition du filet lumineux qui apparaît au moment où Vénus, étant tout à fait entrée, quitte le bord du Soleil pour traverser l'astre. « Il y a là, écrivait M. Janssen (Académie des sciences, 8 février 1875), une anomalie apparente qui, pour moi, tient à la prése?ice de Vatmosphère de la 2)lanète. »

Une photographie prise au moment même où le contact paraissait géométrique montre qu'en réalité le contact réel n'avait pas encore lieu en ce moment. Le fait est facile à expliquer, si l'on suppose que les couches inférieures de l'atmosphère de Vénus étaient plus ou moins chargées de brouillards ou de nuages formant écran. Dans une atmosphère pure même, la réfraction seule peut produire des différences analogues.

L'atmosphère de Vénus a été également vue par M. Mouchez,

(') « Immediatcly after the internai contact for egress, a remarkable phenomenon presented itseir:that portion of Venus wliich liad emerged from the Suns's linib became illuminated with a wliite border, which liglit continued on the edge of the cusp of Venus with greal clearncss, until the time when a half of the planet liad crossed the Sun's limb ; then'the light diminished and disappeared about seven minutes before the last cxfernal contact. «

L'ATMOSl'IlEIil'; UK VENUS

chef de la mission française de l'île Saint-Paul. (Nous suivons dans cet exposé l'ordre chronologique des documents reçus ; celui-ci a été publié dans les Comptes rendus du 15 mars 1875. j

« Un quart d'heure après le premier contact, quand la moitié de la planète était encore hors du Soleil, ou aperçut subitement tout le disque entier de Vénus, dessiné par une pâle auréole, plus brillante dans le voisinage du Soleil qu'au sommet de la planètu.

« A mesure que Vénus entra sur le disque solaire, les deux parties extrêmes plus visibles de l'auréole tendirent à se réunir en enveloppant d'une plus vive lumière le segment encore extérieur de la planète, et cette réunion anticipée des cornes par un arc de cercle lumineux fut rendue plus complète encore par un petit rebord très brillant de lumière terminant l'auréole sur le disque de Vénus.

« Pendant presque toute la durée du passage, la planète a paru d'un noir très foncé et un peu violette, tandis qu'une auréole d'un jaune très pâle l'entourait sur le disque du Soleil. »

Le même fait de la visibilité de Vénus en dehors du Soleil s'est, produit pour les astronomes installés à "Windsor (Nouvelle-Galles du Sud). On trouve en effet dans les Astronomische Nachrichten du 4 mars 1875, n» 2027 (Schreihen des Herrn J. Tebbutt an den Herausgeber), un passage caractéristique dont voici la traduction :

« Aucune partie de la planète n'a pu être découverte avant l'entrée, en dirigeant le télescope vers le point oii elle devait se trouver dix minutes avant ce*momeut. L'observation fut très précise. Mais lorsque la planète fut entrée de moitié sur le disque solaire, la moitié encore extérieure au Soleil se dessina par une courbe de lumière grise, de moins d'une seconde d'arc d'épaisseur. Ce halo s'accrut graduellement, tant en largeur qu'en éclat, jusqu'à ce que le bord extérieur de Vénus fût arrivé en contact avec celui du Soleil. Cependant la planète projetée sur le disque solaire ne parut entourée d'aucun halo ni d'aucune pénombre. On ne put découvrir sur elle aucun point lumineux, ni aucune apparence de satellite. »

Cette illumination de l'atmosphère de Vénus a été également visible à la sortie. En voici les détails :

A 3.53. la Vénus arrive en contact avec le bord du Soleil. 3.35.38 On aperçoit le bord sorl'i /aiblemenl éclairé. 3.i)9.lj8 La partie boréale du limbe de Vénus sortie du Soleil est très lumineuse , la

parliez australe l'est moins.

4. y.is L'eclaireuient boréal est encore visible, l'austral ne l'est plus.

L'ATMOSl'IlliKE DE Y KM' S

4.11.38 Li' ilisiiiif (le Vl'iiiis est absolimieiit iiivisililc fii dehors ilu Soleil, sur le fond

noir du ciel.