‹ Œuvres de Laplace (volume 5)Chapitre 265 sur 265 · TOME ?I. CO · texte numérisé non relu

TOME ?I. CO

ou solide. Mais la régularité que cette fonnation exige dans toutes les parties de Tanneau et dans leur refroidissement, a dû rendre ce phénomène extrêmement rare. Aussi le système solaire nen oflre-t-il qu'un seul exemple, celui des anneaux de Saturne. Presque toujoiœs chaque anneau de vapeurs a dû se rompre en piusieiu^s masses qui, mues avec des vitesses très-peu différentes, ont continué de circuler à la même distance autoiu* du soleil. Ces masses ont dû prendre une forme sphéroidique, avec un mouvement de rotation dirigé dans le sens de leur révolution, puisque leurs molécules inférieures avaient moins de vitesse réelle que les supérieures; elles ont donc formé autant de planètes à Tétat de vapeurs. Mais si Tune d'elles a été assez puissante poiu* réunir successivement, par son attraction, toutes les autres autour de son centre, l'anneau de vapeurs aura été ainsi transformé dans ime seule masse sphéroidique de vapeurs, circulante autour du soleil , avec une rotation dirigée dans le sens de sa révolution. Ce dernier cas a été le plus commun : cependant le système solaire nous offre le premier cas, dans les quatre petites planètes qui se meuvent entre Jupiter et Mars; à moins qu'on ne suppose, avec M. Olbers, qu'elles formaient primitivement une seule planète qu'une forte explosion a divisée en plusieurs parties animées de vitesses différentes.

Maintenant, si nous suivons les changements qu'un refroidissement ultérieur a dû produire dans les planètes en vapeurs, dont nous venons de concevoir la formation, nous verrons naître, au centre de chacune d'elles, un noyau s'accroissant sans cesse, parla condensation de l'atmosphère qui l'environne. Dans cet état, la planète ressemblait parfaitement au soleil et à l'état de nébuleuse où nous venons de le considérer ; le refroidissement a donc dû produire, aux diverses limites de son atmosphère, des phénomènes semblables à ceux que nous avons décrits, c'està-dire des anneaux et des satelhtes circulant autour de son centre, dans le sens de son mouvement de rotation, et tournant dans le même sens sur eux-mêmes. La distribution réguhère de la masse des anneaux de Satiune, autour de son centre et dans le plan de son équateur, résulte natiœellement de cette hypothèse, et sans elle devient inexpUcable : ces anneaux me paraissent être des preuves toujours subsistantes de l'extension primitive de l'atmosphère de Saturne et de ses retraites successives.

Ainsi les phénomènes singuliers du peu d'excentricité des orbes des planètes et des satellites, du peu d'inclinaison de ces orbes à Téquateur solaire, et de Tidentité du sens des mouvements de rotation et de révolution de tous ces corps avec celui de la rotation du soleil, découlent de Thypothèse que nous proposons et lui donnent une grande vraisemblance.

Si le système solaire s'était formé avec une parfaite régularité , les orbites des corps qui le composent seraient des cercles dont les plans, ainsi que ceux des divers équateurs et des anneaux, coïncideraient avec le plan de l'équateur solaire. Mais on conçoit que les variétés sans nombre qui ont dû exister dans la températiu-e et la densité des diverses parties de ces grandes masses ont produit les excentricités de leiu^s orbites, et les déviations de leurs mouvements , du plan de cet équateiu".

Dans notre hypothèse , les comètes sont étrangères au système planétaire. En les considérant, ainsi que nous l'avons fait, comme de petites nébuleuses errantes de systèmes en systèmes solaires, et formées par la condensation de la matière nébuleuse, répandue avec tant de profusion dans l'univers, on voit que, lorsqu'elles parviennent dans la partie de l'espace où l'attraction du soleil est prédominante , il les force à décrire des orbes elliptiques ou hyperboliques. Mais leurs vitesses étant également possibles suivant toutes les directions, elles doivent se mouvoir indifféremment dans tous les sens et sous toutes les inclinaisons à l'écliptique; ce qui est conforme à ce que l'on observe. Ainsi la condensation de la matière nébuleuse , par laquelle nous venons d'expliquer les mouvements de rotation et de révolution des planètes et des satellites dans le même sens et sm* des plans peu différents , expUque également pourquoi les mouvements des comètes s'écartent de cette loi générale.

La grande excentricité des orbes cométaires est encore un résultat d€ notre hypothèse. Si ces orbes sont elliptiques , ils sont très-allongés , puisque leiu»s grands axes sont au moins égaux au rayon de la sphère d'activité du soleil. Mais ces oribes peuvent être hyperboliques; et si les axes de ces hyperboles ne sont pas très^rands par rapport à la moyenne distance du soleil à la terre, le mouvement des comètes qui les décrivent paraîtra sensiblement hyperbohque. Cependant, sur cent comètes au moins dont on a déjà les éléments, aacune n'a para se mouvoir dans ime

hyperbole ; il faut donc que les chances qui donnent une hyperbole sensible soient extrêmement rares par rapport aux chances contraires. Les comètes sont si petites qu elles ne deviennent visibles que lorsque leur distance périhélie est peu considérable. Jusqu'à présent cette distance n'a surpassé que deux fois le diamètre de l'orbe terrestre, et, le plus souvent, elle a été au-dessous du rayon de cet orbe. On conçoit que pour approcher si près du soleil, leur vitesse, au moment de leur entrée dans sa sphère d'activité, doit avoir une grandeiu» et une direction comprises dans d'étroites limites. En déterminant, par l'analyse des probabilités, le rapport des chances qui , dans ces limites , donnent ime hyperbole sensible, aux chances qui donnent un orbe que l'on puisse confondre avec une parabole, j'ai trouvé qu'il y a six mille au moins à parier contre l'unité, qu'une nébuleuse qui pénètre dans la sphère d'activité du soleil, de manière à pouvoir être observée, décrira ou une ellipse très-allongée, ou une liyperbole qui , par la grandeur de son axe , se confondra sensiblement avec une parabole , dans la partie que l'on observe : il n'est donc pas surprenant que jusqu'ici l'on n'ait point reconnu de mouvements hyperbohques.

L'attraction des planètes , et peut-être encore la résistance des milieux éthérés, a dû changer plusieurs orbes cométaires, dans des ellipses dont le gî-and axe est beaucoup moindre que le rayon de la sphère d'activité du soleil. On peut croire que ce changement a eu lieu pour l'orbe de la comète de i 769, dont le grand axe ne surpasse que trente-cinq fois la distance du soleil à la terre. Un changement plus grand encore est arrivé aux orbes des comètes de 1770 et de i8o5.

Si quelques comètes ont pénétré dans les atmosphères du soleil et des planètes au temps de lem* formation, elles ont dû, en décrivant des spirales, tomber sur ces corps, et, par leur chute, écarter les plans des orbes et des équateurs des planètes, du plan de l'équatem* solaire.

Si , dans les zones abandonnées par l'atmosphère du soleil , il s'est trouvé des molécules trop volatiles pour s'imir entre elles ou aux planètes , elles doivent, en continuant de circuler autour de cet astre, offrir toutes les apparences de la lumière zodiacale , sans opposer de résistance sensible aux divers corps du système planétaire, soit à cause de leur extrême

rareté, soit parce que leur mouvement est, à fort peu près, le même que celui des planètes qu'elles rencontrent.

L'examen approfondi de toutes les circonstances de ce système accroît encore la probabilité de notre hypothèse. La fluidité primitive des planètes est clairement indiquée par l'aplatissement de leur figure, conforme aux lois de l'attraction mutuelle de leurs molécules; elle est, de plus, prouvée, pour la terre, par la diminution régulière de la pesanteur, en allant de l'équateur aux pôles. Cet état de fluidité primitive, auquel on est conduit par les phénomènes astronomiques, doit se manifester dans ceux que l'histoire natiu'elle nous présente. Mais, pour l'y retrouver, il est nécessaire de prendre en considération Timmense variété des combinaisons formées par toutes les substances terrestres mêlées dans l'état de vapeurs, lorsque l'abaissement de la température a permis à leurs éléments de s'imir; il faut ensuite considérer les prodigieux changements que cet abaissement a dû successivement amener dans l'intérieur et à la surface de la terre, dans toutes ses productions, dans la constitution et la pression de l'atmosphère, dans l'Océan et dans les corps qu'il a tenus en dissolution. Enfin, il faut avoir égard aux changements brusques, tels que de grandes éruptions volcaniques, qui ont dû troubler, à diverses époques, la régularité de ces changements. La géologie suivie sous ce point de vue , qui la rattache à l'astronomie , pourra , sur beaucoup d'objets, en acquérir la précision et la certitude.

Un des phénomènes les plus singuliers du système solaire est l'égalité rigoureuse que Ton observe entre les mouvements angulaires de rotation et de révolution de chaque satellite. Il y a l'infini, contre im, à parier qu'il n'est point l'effet du hasard. La théorie de la pesanteur universelle fait disparaître l'infini de cette invraisemblance, en nous montrant qu'il suffit, pour l'existence du phénomène, qu'à l'origine ces mouvements aient été très-peu différents. Alors l'attraction de la planète a établi entre eux une parfaite égalité; mais, en même temps, elle a donné naissance à une oscillation périodique dans l'axe du satellite dirigé vers la planète, osciUation dont l'étendue dépend de la différence primitive des deux mouvements. Les observations de Mayer, sur la libration de la lune, et celles que MM. Bouvard et Nicollet viennent de faire sur le même objet.

à ma prière, n ayant point fait reconnaître cette oscillation, la différence dont elle dépend doit être très-petite, ce qui indique, avec une extrême vraisemblance , une cause spéciale qui d'abord a renfermé cette différence dans les limites fort resserrées où l'attraction de la planète a pu établir, entre les mouvements moyens de rotation et de révolution, une égalité rigoureuse, et qui ensuite a fini par détruire l'oscillation que cette égalité a fait naître. L'un et l'autre de ces effets résultent de notre hypothèse, car on conçoit que la lune, à l'état de vapeurs, formait, par l'attraction puissante de la terre, un sphéroïde allongé, dont le grand axe devait être dirigé sans cesse vers cette planète par la facilité avec laquelle les vapeurs cèdent aux plus petites forces qui les animent. L'attraction terrestre, continuant d'agir de la même manière tant que la lune a été dans un état fluide, a dû à la longue, en rapprochant sans cesse les deux mouvements de ce satellite, faire tomber leur différence dans les limites où commence à s'établir leur égalité rigoureuse. Ensuite, cette attraction a dû anéantir peu à peu l'oscillation que cette égalité a produite dans le grand axe du sphéroïde dirigé vers la terre. C'est ainsi que les fluides qui recouvrent cette planète ont détruit, par leur frottement et par leur résistance, les oscillations primitives de son axe de rotation, qui maintenant n'est plus assujetti qu'à la nutation résultante des actions du soleil et de la lune. Il est facile de se convaincre que l'égalité des mouvements de rotation et de révolution des sateUites a dû mettre obstacle à la formation d'anneaux et de sateUites secondaires par les atmosphères de ces corps. Aussi l'observation n'a-t-elle jusqu'à présent rien indiqué de semblable.

Les mouvements des trois premiers satellites de Jupiter présentent un phénomène plus extraordinaire encore que le précédent, et qui consiste en ce que la longitude moyenne du premier, moins trois fois ceUe du second, phis deux fois ceUe du troisième, est constamment égale à deux angles droits. U y a l'infini, contre un, à parier que cette égalité n'est point due au hasard. Mais on a vu que , pour la produire , il a suffi qu'à l'origine les moyens mouvements de ces trois corps aient fort approché de satisfedre au rapport qui rend nul le moyen mouvement du premier, moins trois fois celui du second, plus deux fois celui du troisième.

Alors leur attraction mutuelle a établi rigoureusement ce rapport, et, de plus, elle a rendu constamment égale à la demi-circonférence la longitude moyenne du premier satellite, moins trois fois celle du second, plus deu\ fois celle du troisième. En même temps elle a donné naissance à une inégalité périodique qui dépend de la petite quantité dont les moyens mouvements s'écartaient primitivement du rapport que nous venons d'énoncer. Quelques soins que Delambre ait mis à reconnaître cette inégalité par les observations, il n'a pu y parvenir, ce qui prouve son extrême petitesse et ce qui, par conséquent, indique, avec une trèsgrande vraisemblance , une cause qui l'a fait disparaître. Dans notre hypothèse, les satellites de Jupiter, immédiatement après leur formation , ne se sont point mus dans un vide parfait; les molécules les moins condensables des atmosphères primitives du soleil et de la planète formaient alors un milieu rare, dont la résistance différente pour chacun de ces astres a pu approcher peu à peu leurs moyens mouvements du rapport dont il s'agit; et, lorsque ces mouvements ont ainsi atteint les conditions requises pour que fattraction mutuelle des trois satellites établisse ce rapport en rigueur, la même résistance a diminué sans cesse finégalité que ce rapport a fait naître et, enfui, Ta rendue insensible. On ne peut mieux comparer ces effets qu'au mouvement d'un pendule animé d'une grande vitesse dans un milieu très-peu résistant. Il décrira d'abord un grand nombre de circonférences, mais, à la longue, son mouvement de circulation, toujours décroissant, se changera dans un mouvement d'oscillation qui, diminuant lui-même de plus en plus par la résistance du milieu, finira par s'anéantir : alors le pendule, arrivé à l'état du repos, y restera sans cesse.

FIN DU SYSTÈME DU MONDE ET DU TOME .srXfÈME.

NUV 2 5 1929

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