CONJECTURES DIVERSES

Toutes les éludes précédentes se rapportent aux essaims de météores périodiques. Nous allons les compléter par quelques explications géométriques relatives aux fréquences diverses des météores sporadiques, et des aérolilhes qui, eux aussi, semblent être des phénomènes accidentels ; puis nous terminerons par quelques conjectures sur des questions soulevées par les diverses manifestations météoriques.

S I. ^ Fréquence variable des météorw sporadiqnea.

134. — M. Coulvier-Gravier et, après lui, d'autres observateurs ont constaté que les étoiles filantes sont plus abondantes dans la seconde moitié de la nuit que dans la première. Pour expliquer ce fait, faisons (Fig. 34) une projection de la Terre sur le plan de Fécliptique. Marquons-y la direction OS du Soleil, et la direction OT de la tangente à Torbile terrestre. Le grand cercle qui est perpendiculaire à OS sépare l'hémisphère éclairé de riiémisphère qui est privé de lumière directe, ou sur lequel régnent actuellement la nuit ou le crépuscule. Le grand cercle wOn' divise la Terre en deux autres hémisphères; et, par suite du sens du mouvement de translation de notre globe, l'hémisphère de gauche marche en avant de ce grand cercle, et celui de droite marche en arrière. Enfin un grand tercle mPm', passant par

Taxe de la Terre et le Soleil, divise la Terre en deux autres hémisphères AA' et 6B' ; et, par suite du sens de la rotation de notre globe, les observateurs qui sont placés dans ces deux hémisphères ont respectivement les heures du matin et les heures du soir; car il est midi ou minuit pour ceux qui sont placés sur le cercle horaire mPm'. Or, pendant toute Tannée, la plus grande fraction de Thémisphère AA' fait partie de l'hémisphère qui marche en avant, et qui va par conséquent à la rencontre des corpuscules cosmiques, tandis quç la plus grande partie de rhémisphère BB' marche en arrière, et ne peut être atteint que par ceux qui se dirigerd vers lui avec une vitesse convenable. Donc, en supposant à tous les corpuscules des directions et des vitesses qudconqu£s, le premier hémisphère doit en rencontrer un plus grand nombre que le second (*). Mais ce premier correspond aux heures du matin, tandis que l'autre correspond aux heures du soir» Donc les étoiles fUanles devront être plus fréquentes dam la première période que dans la seconde.

135. — Des considérations du même genre expliquent pourquoi, dans nos climats, le phénomène est plus fréquent pendant la seconde moitié de l'année que pendant la première. On voit cela clairement sur la même figure 34, où l'on a représenté des projections, surl'écliptique, de la Terre placée en différents points de son orbite. Ei> effet, si Ton y considère l'une quelconque des positions de notre globe pendant le second semestre, qui correspond à la partie supérieure de la figure, on constate ceci : tandis que, par le mouvement de rotation de la Terre,

(*) C'est au reste ce que nous avons prouvt^, au n» t2 et par le» figures 5, i et 5, en montrant que les corpuscules à mouvement relatif direct doivent être moins fréquents que ceux dont le mouvement est inverse.

l'observateur décrit le parallèle diurne dé sa station, que nous supposons à une latitude nord moyenne, U séjourne plus longtemps dans Vhémisphère antérieur, qui va audevant des corpuscules, que dans Vhémisphère postérieur qui les évite. Et le contraire a lieu pendant le premier semestre. Donc on verra moins de météores pendant celui-ci que pendafU l'autre; et la différence sera d'auta^it plus grande que la station de l'observateur sera plus voisine du pôle.

Celle explication serait confirmée s'il élait constaté que, dans l'hémisphère austral, la fréquence des météores est plus grande pendant le premier semestre que pendant le second.

Si, dans ces raisonnements, on avait égard à la durée des nuits et des crépuscules, et à la fréquence plus ou moins grande qui doit résulter, pour l'observateur situé sur rhémisphère antérieur, de sa position plus ou moins rapprochée du rayon terrestre qui forme la tangente à l'orbile de la Terre, on expliquerait probablement pourquoi, d'après les observations de M. Coulvier-Gravier, le maximum de fréquence a lieu, à Paris, vers trois heures du matin (*).

(*) Ceci avait été, non-seulement écrit, mais même exposé en public avant que nous ayons eu connaissance de l'étude détaillée et très-remarquable de la même question, faite par M. Schiaparelli, directeur de l'observatoire de Milan (voir le Bulletin de l'observatoire du Collège romain, ou le journal les Mondes, tome XII, page 610). Toutefois, nous n'avons pas la prétention de revendiquer la priorité pour cet aperçu, que nous nous serions dispensé de publier si, d'une part, il ne nous avait pas paru expliquer d'une manière facile à comprendre les différences de fréquence des étoiles filantes, et si, surtout, il n'était pas une introduction presque obligée pour les explications du paragraphe II, sur la fréquence des aérolithes, explications qui, peut-être, ne sont pas dépourvues de nouveauté.

.136. Parmi les météores sporadiques, on voit rarement des étoiles filantes dont les directions semblent s'éloigner de rhorizon. On a opposé celte rareté des étoiles remontantes à rhypolhèse d'une origine cosmique des météores. Pourtant on peut concilier Tune et l'autre, ainsi que nous allons l'indiquer, mais en laissant au lecteur le soin de développer celte question.

Si l'on se reporte à la figure 28, on voit que, de tous les corpuscules qui marchent vers la Terre, parallèlement à une certaine direction RO, lés seuls qui puissent produire des étoiles remontantes, sont ceux qui brillent dans une région du ciel ayant pour diamètre la distance du zénith à leur point de radiation. Or, d'une part, dans cette région, la fréquence apparente des météores est moindre que dans la plupart des autres régions du ciel, et surtout dans celle qui est de l'autre côté du zénith (no 103). D'autre part, la surface de la première région et, par suite, le rapport des étoiles remontantes aux étoiles tombantes , diminue très-rapidement avec la dis* tance zénithale de la direction considérée; tandis que, en même temps, la fréquence moyenne de toutes les étoiles augmente (n® 98). D'ailleurs, les premières étoiles appellent moins l'attention que les autres, parce que leurs trajectoires sont plus courtes; ce qui tient à ce que ces trajectoires sont vues en raccourci. Enfin , ces étoiles remontantes apparaissent surtout à peu de distance du zénith, ce qui rend leur observation difficile.

Ces explications se rapportent à une direction particulière des corpuscules; mais on peut l'appliquer à toutes les autres, et surtout à celles qui font de petits angles avec la verticale, directions qui fournissent le plus grand nombre des météores. Pour tous ces motifs, on ne doit pas s'étonner de voir rarement des étoiles remontantes

parmi les météores sporadiques que l'on observe.

su. — Fréquence -variable des adrolithes.

137. — D'après M. Coulvier-Gravier (Recherches sur les météores) y les nombres d'étoiles filantes, observés à Paris, de midi à minuit et de minuit à midi, sont entre eux comme 1 est à 1 ,9. Tandis que, d'après le chevalier de Haidinger (Bullethis de l'Académie royale de Belgique, t. XXIII), sur 178 aérolithes dont les heures de chute (en temps local) ont été constatées, 105 sont tombés de midi à minuit et 73 seulement de minuit à midi Q. Le rapport de ces deux nombres est comme 1 est à 0,7. Quoique les heures consacrées par les humains au sommeil soient un peu plus nombreuses dans la seconde période que dans la première, la différence des rapports de fréquence semi-diurne, pour les aérolithes (1 I 0,7) et pour les étoiles filantes (1 ! 1 ,9), est trop considérable pour que l'on puisse l'attribuer, soit à la cause que nous venons de signaler, soit à la petitesse du nombre des observations d'aérolithes.

138. — D'autre part, d'après M. Coulvier-Gravier (Recherches sur les météores), à Paris, les nombres des étoiles filantes du premier et du deuxième semestre sont entre eux 1 : 1 ! 2,5. D'après les deux catalogues de bolides insérés, par le même auteur, dans les Annales de physique et de chimie (tomes XL et LIX), les fréquences semi-

(*) La liste publiée, en 4860, par M. Greg, dans le Rapport de V Association britannique, donnait 58 chutes avant minuit et 13 chutes seulement après. Mais M. Greg avait exprimé les heures de chute en temps de Greenwich et non pas en temps du lieu ; et la position, à Test de Greenwich, de la plupart des lieux de chutes, devait forcer considérablement le premier chiffre aux- dépens du second.

annuelles de ces météores, abslraclion faite des journées voisines du 10 août, seraient entre elles I ! 1 14. D*après Edouard Biol (Astronomie populaire d'Arago, tome IV, page 290), les nombres des étoiles filantes observées en Chine, de 960 à 1275, soit depuis le périhélie jusqu'à l'aphélie, soit depuis l'aphélie jusqu'au périhélie, sont entre eux ! ! 1 .* 2,2. Enfin, d'après les listes données dans Y Astronomie populaire d'Arago (tome IV, p. 314), les nombres des essaims d'étoiles filantes observés dans le premier et le second semestre, sont entre eux : ! 1 : 3. Tous ces rapports de phénomènes analogues varient entre 1 ! 2,2 et 1 ! 4. Ils différent considérablement du rappok^t des nombres de chutes d'aérolithes du premier et du second semestre, nombres qui, d'après le dernier ouvrage cité, tome IV, page 293, sont entre eux ! ! 1 ! 1 ,1

139. — Cetle différence est de même nature que celle que nous avons constatée pour les rapports de fréquence semi-diurnes. Toutes les deux sont trop marquées, pour que l'on ne soit pas conduit à y voir Vindice d'une différence essentielle, dans les allures des deux phénomènes, aèrolithes et étoiles plantes.

Or, s'il est prouvé que le mouvement de translation de la Terre explique la plus grande fréquence des étoiles filantes, pendant la seconde moitié de la nuit et pendant le deuxième semestre, en partant toutefois de Vhypothèse que les corpuscules qui leur donnent lieu parcourent Vespace dans tous les sens, on devra conclure, des rapprochements précédents, que les corpuscules qui produisent les aèrolithes n'ont pas des directions quelconques; mais que, pour eux, les mouvements apparcftits directs, qui peuvent produire surtout les chutes ^de la soirée et du premier semestre (n<»s 134 et 135), doivent être plus fréquents, relativement aux mouvements apparents rétro-

grades, qu'ils ne le sont pour les autres météores ; et, par suite, que la moyenne des vitesses relatives est plus faible pour les premiei^s corps que pour les seconds; car nous avons vu (n® 12) que, pour les mouvements rétrogrades, les vUesses relatives peuvent aller à 72^^ par seconde, tandis que, pour les mouvements directs, elles ne peuvent pas dépasser 30^^"™.

On ne pourrait pas objecter à cette conclusion que, dans l'hémisphère sud, la fréquence des étoiles filantes devant être plus faible dans le second semestre que dans le premier (n® 135), les fréquences moyennes semiannuelles des météores, considérés pour toute la Terre, doivent en réalité être à peu près identiques, comme cela est constaté pour les cbules d'aérolithes. Cette objection ne serait pas fondée, parce que la grande majorité des aérolithes ont été observés dans Thémisphère nord.

§ m. — Conjectures diverses.

440. — Nous venons d'arriver à cette conclusion que, pour les aérolithes, les vitesses relatives doivent, en général, être plus faibles que pour les étoiles filantes. La différence devrait même être très-grande, si l'on en juge par cette remarque que, très-souvent, les bolides qui produisent les aérolithes sont signalés comme ayant une marche très-lente, et par cette autre, que l'enfoncement des aérolithes, dans le sol, ne semble pas être en rapport avec des vitesses de 30 a 72 kilomètres par seconde. Or, celte différence de leurs vitesses peut fournir une réponse à une objection que l'on a souvent opposée à l'identité d'origine des étoiles filantes et des aérolithes.

Si, dit-on, les deux phénomènes sont produits par des corpuscules cosmiques, comment se fait-il que l'on n'ait jamais constaté de chutes de pierres pendant les averses

prodigieuses d'étoiles filantes, telles que celles de 1799, de 1833, etc.? Or, on peut expliquer cela par la différence des vitesses dont les corpuscules sont animés, et même sans invoquer une différence de composition chimique, différence qui est pourtant très-probable.

En effet, nous avons vu (n» 22) que, pour les essaims périodiques, le mouvement apparent est en général rétrograde. Par conséquent, leur vitesse relative est excessivement grande (n» 12); et alors la température, qui résulte de la résistance opposée par l'atmosphère à leur mouvement, peut être suffisante pour volatiliser, ou au moins pour réduire en fumée, les substances qui les composent (*). La traînée phosphorescente que la plupart d'entre eux laissent sur leur passage est une confirmation de cette explication.

Pour les corpuscules dont le mouvement relatif est direct, la vitesse est beaucoup moindre ; on conçoit alors que réchauffement produit, par leur passage à travers l'atmosphère, soit insuffisant pour les dissiper en fumée avant qu'ils aient atteint la surface du globe.

lAl. — Les étoiles filantes ordinaires n'éclatent pas, tandis que beaucoup de bolides à aérolilhes éclatent. On pourrait expliquer cette différence en supposant aux premières une nature plus combustible qu'aux seconds ; ceux-ci pourraient alors pénétrer dans les couches inférieures de l'atmosphère et y éprouver une résistance capable de les briser. Mais cette différence ne pourrait-elle pas résulter aussi de ce que réchauffement des étoiles filantes est assez grand pour rendre toute leur masse, soit fluide, soit assez molle pour qu'elle puisse laisser

(*) Voir le mémoire de M. Joule, dans Philosophical magazine, 4« série, vol. XXXII, p. 349.

échapper, sans explosion, les gaz qui s'y développenl? Tandis que, pour les bolides dont la vitesse est médiocre, la température serait incapable de les ramollir, tout en étant suffisante pour dégager certains gaz de leurs combinaisons ?

142. — Mais arrêtons-nous dans ces conjectures. Aussi bien, en considérant que malgré rexigiiïlé de ses dimensions comparées à celles de la sphère ayant pour rayon celui de son orbite, la Terre rencontre un grand nombre d'essaims Ç) de corpuscules, tous les astronomes ont dû penser au nombre prodigieux d'essaims qui doit circuler autour du Soleil. De plus, en admettant que les mouvements du plus grand nombre soient paraboliques, ils ont dû concevoir combien leurs densités et leurs vitesses s'accroissent à mesure que l'on s'approche du Soleil. Et si les matériaux, pourtant très-nombreux, que plusieurs fournissent à la Terre, sous forme d'aérolithes, de poussières (**) ou même de vapeurs cosmiques, paraissent être sans influence appréciable sur les deux mouvemenls de notre globe, on a dû se demander s'il en était ainsi pour les comètes dont la masse est si faible, et même pour Mercure qui, vu sa proximité du Soleil, doit traverser des nuages très-denses composés de corpuscules animés d'une énorme vitesse. En tout cas, les astronomes n'auront pas manqué de remarquer que le

(*) Nous regrettons, mais un peu tard, de nous être laissé entraîner, par Tusage, à nous servir presque toujours de ce mot essaim, qui entraîne presque forcément l'idée de groupement globuleux des corpuscules, et môme celle d'une quasi immobilité ; tandis que, très-probablement, ainsi que nous l'avons vu (no» 109 à H2 et fig. 50 et 31), ces corpuscules forment des courants étroits et extrêmement allongés, dont les éléments sont animés de grandes vitesses.

(**) N'y aurait-il pas lieu de rechercher si le fer, qui est si abondant dans le diluvium ocreux et dont l'origine est si obscure, ne proviendrait pas de ces poussières?

mode de résistance, opposé parce milieu à déments dis^ continua j esl lout à fait dissemblable de la résistance d'un milieu élastique, dont les molécules glisseraient sur le corps en mouvement, en réagissant sur toutes les molécules qui les environnent.

143. — Les astronomes se sont demandé encore, quelle action peuvent avoir sur les phénomènes météorologiques de noire globe ces essaims de corpuscules, tant ceux que rencontre la Terre, que ceux dans le voisinage desquels nous passons ; les premiers agissant sur les hautes régions de l'atmosphère, soit par la haute température de leur combustion, soit par la vitesse énorme dont ils sont animés et qu'ils doivent communiquer à quelques-unes de ses parties; les seconds n'agissant que comme des écrans, ainsi que nous l'avons fait remarquer au n» 117, soit pour empêcher le rayonnement vers les espaces célestes, soit pour intercepter au passage une partie de la chaleur solaire, etc.

Mais, de ces questions et de tant d'autres que cet objet suggère, un certain nombre ont déjà donné lieu à des travaux très-remarquables; d'autres exigeraient des développements dans lesquels nous craindrions de nous égarer, et qui d'ailleurs auraient des bases trop hypothétiques pour rentrer dans l'ordre des recherches pu- 4:ement géométriques Ç) que nous nous sommes proposées dans ce travail.

{*) Nous avons mis tous nos soins à assurer la correction des formules et des calculs que ces recherches renferment. Au reste, cette tâche nous a été bien facilitée par le concours de M. Tabbé Fleck, professeur de mathématiques au grand séminaire de Metz, qui a bien voulu prendre la peine de revoir les épreuves, et qui nous a signalé des fautes qui nous avaient échappé. Nous le prions d'en agréer nos remercîments.