COMÈTES ASSOCIÉES

PÉRIODE

Lyrides

21 Avril

Tatcher (1861 I)

41oa

Aquarides

4 Mai

Ilalley (1910 II)

Draconides

28 Juin

Pons-Winnecke (1915 III

Perséïdes

11 Août

Tuttle (1862 III)

Léonides

15 Novembre

Tempel (1866 I)

Andromédides

20 Novembre

Biéla (1852 III)

Il est probable que d'autres essaims , même parmi les apparitions assez brillantes, telles que les Quadrantides (3 Janvier), les Orionides (20 Octobre) et les Géminides (12 Décembre), sont dans le même cas; mais il faut encore attendre des observations plus nombreuses pour décider de la question '.

Pour intéressante que soit cette théorie , elle semble loin d'être confirmée dans les détails. L'essaim des Perséïdes, par exemple, qu'on associe à la comète de 1862, est bien antérieur comme existence à l'astre de Tuttle. Les chroniqueurs du moyen âge le connaissaient sous le nom pittoresque de Larmes de saint Laurent: il se peut, d'ailleurs, que l'orbite des météores soit commune avec celle de la comète de Tuttle, dont la période serait de 123 ans, et que cette orbite soit sillonnée de condensations se suivant à intervalles de 33 ans , comme on la supposé.

Mais il se pourrait fort bien aussi que nous nous trouvions en présence de comètes suivant à peu près les mêmes trajectoires, de groupes en un mot, à la façon de celles que nous avons déjà mentionnées (n» 87).

Les observations qui se multiplient de tous côtés tendent à enrichir nos catalogues de comètes périodiques et d'essaims tellement nombreux, que les chances d identité entre les deux ordres de météores s'accroissent de jour en jour; si bien quil viendra un moment, probablement peu éloigné, où nous ne serons guère embarrassés pour appliquer à chaque ■essaim les éléments dune comète déjà reconnue.

Ces critiques de détail ne sauraient viser le mécanisme lui-même de la formation des étoiles filantes, et il paraît de plus en plus vraisemblable que ces météores dérivent bien •d'astres sur lesquels le Soleil a exercé son action dissolvante.

A ce compte, objectera-t-on, il ne devrait plus exister de -comètes. Etant donnés les longs millénaires au cours desquels ces astres ont dû passer et repasser au voisinage de

1 V. Revue du Ciel. 1919, p. 738.

notre ardente fournaise centrale, chacun d'eux a eu le temps nécessaire pour s'évanouir et tomber en poussière. La réflexion ne manquerait ni de justesse ni d'à-propos; mais nous ferons observer, d'une part, qu'en fait, il semble bien prouvé que les comètes périodiques les plus connues tendent à diminuer d'éclat, perdant par leur queue de notables portions de matière, comme cela paraît être le cas pour la comète de Halley; ou bien s'égrenant en cours de route, comme la comète de Biéla. D'autre part, qui pourrait affirmer que ces fragments ne se reconstituent pas à la longue pour former des comètes nouvelles, surtout lorscju'au voisinage de leurs aphélies l'action solaire devient moins puissante?

90. D'où viennent les bolides? — C'est à la lumière de ces considérations cju'il faut aborder le problème si intéressant des bolides. Certains auteurs ont cherché en eux des vestiges d'une planète perdue, d'autres y ont vu des bombes volcaniques lancées par les bouches éruptives de la Lune, voire même de notre pr()])re globe ou des planètes lointaines, peut être de leurs satellites. De semblables solutions, par leur particularisme, ne satisfont personne; ce sont des jeux de l'esprit et de l'imagination (jui, tout au moins, méconnaissent les grandes lois de l'évolution cosmique , où tout s'enchaîne dans une merveilleuse harmonie.

De même qu'il n'existe pas de démarcation bien nette entre nos globes planétaires et les astéroïdes, ou bien entre ces derniers et les comètes à courte période, on n'aperçoit pas de distinction spécifu^ue entre les parties constituantes d'une comète et les météorites (^^ fîg. 83).

Toutefois, on aimerait posséder des preuves positives de cette dernière assertion, et il faut avouer qu'il manque encore bien des données pour fixer notre choix sur telle ou telle hypothèse. Le mieux, semble-t-il, est de procéder par élimination.

91. Les météorites sont- elles des bombes volcaniques? — L'opinion ancienne admettait que les bolides ou

météorites étaient des bombes lancées par les volcans de quelque planète, la Terre et la Lune comprises. Disons tout d'abord que la contexture de ces pierres tombées du ciel ne rappelle en rien des corps d'orig-ine ignée ; aucun indice de fusion générale ne se remarque à leur intérieur. Telle est l'opinion courante chez les géologues actuels ; nous serions donc à la rigueur dispensés d'aller plus avant ; mais comme l'unanimité est loin d'être réalisée à ce sujet, qu'au surplus la science est changeante , il nous parait opportun de verser au débat quelques autres raisons.

Pour sortir de la sphère d'attraction d'une planète, un projectile doit posséder une vitesse dite parabolique correspondant à la surface du corps oii il se trouve.

La vitesse parabolique est donnée par la formule

dans laquelle g n'est autre que l'intensité de la pesanteur à la surface de la planète, tandis que d représente le diamètre moyen de cette même planète (ou 2 r).

En prenant les données récentes de la masse et du volume, nous avons obtenu pour les principaux corps du système solaire le Tableau suivant, où les vitesses paraboliques sont données en kilomètres par seconde :

d (diamètre)

Soleil

mètres

1390 447km

Mercure

Vénus

Terre

Lune .

Mars

Jupiter

143 bOO

Saturne

Uranus

Neptune

(vit. parabolique)

612km

Jl

LES MÉTKORES COSMIQUES

A la seule inspection du Tableau, nous voyons qu'il faut éliminer immédiatement le Soleil et les grosses planètes, y compris la Terre et Vénus. Même sur Mars, où la vitesse parabolique atteint encore o kilomètres par seconde, aucun volcan ne saurait lancer dans les airs des bombes qui ne retomberaient plus.

11 ne reste donc que la Lune et les satellites des autres planètes. Pour ces derniers, le problème paraît délicat, puis-

Fig:. 83. — Météore observé à Hoiirges le 2 Juillet J9i)8. (Dessin de l'abbé Moreux.)

qu'en fait nous ne connaissons rien de leurs conditions physiques; mais nous aurons recours à d'autres moyens pour nous renseigner.

Nous sommes mieux outillés en ce qui concerne la Lune. On a cru pendant longtemps que les cirques lunaires étaient le produit de bouches éruptives; en vomissant ses entrailles, un volcan lunaire aurait, grâce à une pesanteur six fois moindre que chez nous , réussi à édifier de vastes remparts circulaires. Cette théorie ne vaut plus la peine d'une réfutation , maintenant que nous connaissons des cirques atteignant 228 kilomètres de diamètre comme Clavius, et même 240 comme Maurolycus. Il est bien certain cependant que, sur la Lune, les effets du volcanisme ont dû être plus effrayants que chez nous ; mais la force d'expansion des gaz a-t-elle jamais été suffisante pour lancer des bombes avec la vitesse de 2 kilomètres 360 à la seconde?

15 — Cosmogonie.

M. Belot le croit et il cite comme exemple « les mesures de projection faites au Cotopaxi (qui) ont donné 2 kilomètres 5 par seconde^ ». J'avoue avoir été très intrigué par ce dernier nombre, qui me parut, ainsi qu'aux plus éminents géologues consultés, tout à fait exagéré. Et puis, comment et par quel procédé a-t-on pu mesurer de telles vitesses? Or, ce nombre fantastique a été simplement puisé dans V Astronomie populaire d'Arago. Après avoir affirmé qu un corps , lancé de la Lune avec une vitesse égale à 2 500 mètres par seconde, pourrait pénétrer dans la sphère d'attraction de la Terre, Arago ajoute : « Cette vitesse n'est pas au-dessus des vitesses de projection dont les volcans terrestres nous ollrent les effets. Le Cotopaxi par exemple, en Amérique , a lancé quelquefois des roches ardentes avec une force plus grande que celle dont le calcul précédent a assigné la valeur-. » Seulement, Arago oublie de nous donner la source de ses informations. Ce nombre de 2o00 mètres de vitesse initiale fait sourire nos modernes balisticiens, qui ont les meilleures raisons de croire que jamais les explosions volcaniques n'ont pu donner des vitesses initiales supérieures à 700 ou 800 mètres.

Et puis , comment dès lors allier cette opinion avec celle que fait sienne M. Belot, admettant que nos bolides ne manifestent en aucun cas des phénomènes de fusion? Par un artifice créé pour les besoins de la cause : en recourant à un volcanisme «spécial pour les satellites, à un volcanisme analogue, prétend-il, à celui qui fait fonctionner nos geysers et qu'il appelle hydrique : l'eau, pénétrant dans le sous- sol à des profondeurs où régnent des températures de oOO ou 600 degrés seulement, aurait provoqué par sa vaporisation, ou mieux sa gazéification, le phénomène des éruptions.

Notez qu'auparavant l'auteur avait pris soin de nous dire : <( Ce qui est impossible aux volcans de la Terre est peut-être beaucoup plus facile pour la Lune et, en général, pour les

1 E. Belot: Le Volcanisme expérimental. Revue Scienlif., 1919, p. 68"

2 Arago: Astr. populaire , IV, p. 217.

volcans des satellites, précisément parce qu'ils n'ont plus d'atmosphère et que la gravitation y est très faible' ».

Et c'est ici que commencent les contradictions : S'il faut des masses d'eau pour provoquer l'éruption hydrique, la Lune devait, dès lors, en posséder; or qui dit nappe d'eau, dit vapeur d'eau, donc atmosphère, ce qui va à l'encontre de l'hvpothèse admise. Le fait, au demeurant, est plus j^rave qu'il ne parait; car si nous admettons la présence autrefois d'une couche gazeuse entourant la Lune, nous jugulons ses volcans; en d'autres termes, et de l'avis même de AL Belot-, notre nombre 2 kilomètres 36, représentant la vitesse parabolique, devient trop faible, et il faut le majorer sûrement en raison de la résistance à vaincre.

Et c'est d'ailleurs ainsi ([ue, selon toute vraisemblance, les choses se sont passées : au temps où les volcans lunaires, tout différents des cirques d'ailleurs, étaient en activité, notre satellite devait être entouré d'une atmosphère; aussi légère que nous supposions celle-ci, il serait encore insensé d'admettre pour les vitesses initiales provenant d'explosions des vitesses atteignant deux kilomètres et demi.

92. ]\iiture probiible des bolides. — Maintenant nous allons rapprocher ces données de celles que fournissent l'observation et le calcul. Sur 300 chutes environ, à peu près authentiques, M. H. A. Newton en a retenu 116 dont les éléments lui ont permis des déterminations intéressantes (radiants absolus, vitesses, directions, etc.). Il résulte de l'examen de ces nombreuses données que les bolides ayant abordé la Terre ne pouvaient provenir des planètes, eu égard aux inclinaisons observées.

Ce résultat, nous l'avons déjà démontré par d'autres considérations; mais il était nécessaire de l'obtenir par une méthode purement géométrique et mécanique, afin d'écarter l'hvpothèse séduisante des bombes lancées par les satellites.

1 E. Belot : art. j. cil.

2 V. Bull. Soc. Aslr. de Fr.. 1919, p. 226.

Ici, en effet, nous sommes sur un terrain résistant, et le Père Carbonelle s'est livré, à ce sujet, à un travail mathématique ne laissant subsister aucun doute' sur la conclusion énoncée.

En outre, la théorie assigne aux trajectoires parcourues un sens direct dans le plus grand nombre de cas, et un périhélie compris entre la distance de la Terre au Soleil et la moitié de cet intervalle, c'est-à-dire entre 1 et O.o unités astronomiques.

Des explosions provenant de la Terre ou de la Lune ne seraient pas exclues par les conditions mentionnées; mais comme, d'autre part, ces deux astres ont toujours été, nous lavons vu, impuissants à fournir de telles explosions, il ne reste plus quune hypothèse plausible entrevue par M. Ncavton et le D'' Hans Reusch, de Christiania, dès 1888- : assimiler nos météorites aux comètes à courte période. ^I. Reusch est même allé plus loin, il a fait remarquer que souvent (( la Terre reçoit des météorites à la même date pendant deux ou plusieurs années consécutives, » comme si la partie de son orbite qu'elle traverse à cette date était rencontrée par un courant fdiforme mettant plusieurs années à passer. D'autres dates lui semblent, « avec un degré considérable de probabilité, )> indiquer des passages périodiques. Ainsi, le 13 Octobre a vu des chutes en 1787, 1819, 1838, l8o2 et 1872. Les intervalles de ces années sont à peu de chose près multiples de 6, o; et, par conséquent, ces chutes, si elles correspondaient toutes au même radiant, seraient produites par un groupe dont la révolution autour du Soleil durerait de 6 à 7 ans.

Conclusion : les météorites seraient des débris de comètes à courte période. Ce résultat s'accorderait très bien d'ailleurs avec différentes circonstances dont nous allons parler.

' I. Carbon.nei.le : Etoiles filantes et météorites, dans Rev. des Qu. Scient., 1889, p. 182.

2 V. Nature, 1886, p. 532 : Amer. Journ. ofSc, .!uly 1888, p. 14. et Reisch : On Météorites, Ann. i\aturalist, Feb. 1888, p. 106 et seq.

Comme les comètes périodiques dont la durée de révolution ne dépasse pas 33 ans, nos bolides sont presque tous de sens direct, et leurs orbites possèdent des inclinaisons plutôt faibles ne dépassant pas 3o degrés.

Reste à expliquer les cas de sens rétrograde ; ceux-ci sont peu nombreux, il est vrai, mais ils existent, et la proportion, d'après la Commission britannique des étoiles filantes, est de (j pour 100 environ. Pour ces météorites, les orbites, à mon avis, s'apparenteraient à celles des comètes à longue période qui nous otîrent toutes les inclinaisons de 0 à 180 degrés.

Mais alors une autre question surgit : Pourquoi les chutes de bolides rétrogrades sont- elles plus rares (jue les autres? Nous en apercevons deux raisons évidentes.

La première, c'est qu'une météorite voyageant sur une orbite à faible grand axe, donc peu inclinée, reviendra plus souvent et aura beaucoup plus de chances de couper notre trajectoire qu'un corps circulant sur une orbite très allongée, donc à grande inclinaison généralement, et dont les intervalles de retour seront très éloignés.

La seconde raison n'est pas moins péremptoire. La vitesse cométaire afférente à notre distance au Soleil est de 42 kilomètres par seconde environ, alors que notre vitesse de translation n'est que de 30 kilomètres en moyenne. Il en résulte que. suivant le sens du mouvement d'un corps approchant notre globe, sens direct ou rétrograde, la vitesse relative du météore nous abordant sera de 12 kilomètres (42 — 30) ou pourra atteindre 72 kilomètres/seconde (42 -(-30). Dans cette dernière circonstance, la vitesse sera nettement hyperbolique et point n'est besoin pour la justifier de recourir à la vieille hypothèse d'un météore provenant de l'extérieur de notre système.

Dans le premier cas, la vitesse relative étant faible (12 km.), si notre météorite, à marche directe, passe au voisinage de la Terre, l'attraction de celle-ci sera tellement forte que sa trajectoire subira une déviation de 35° environ; pour peu quelle pénètre dans notre atmosphère, la résistance aidant, la météorite sera capturée.

Il en va tout autrement d'un bolide à marche rétrograde grâce à sa grande vitesse relative supérieure à 50^ m ^ il passera 5 fois plus rapidement devant nous et ne subira qu'une altération insignifiante de sa vitesse absolue et de sa direction; le météore aura donc beaucoup moins de chances d'être capturé.

On comprend, dès lors, pourquoi les chutes de bolides à marc'tie rétrograde sont infiniment moins nombreuses que les autres. Ainsi, astéroïdes, débris de comètes à courte ou à longue période, nos météorites sont tout cela à la fois. Telle est la conclusion à laquelle nous nous arrêterons ; c'est la seule d'ailleurs qu autorisent les faits, comme l'étude des lois mécaniques qui régissent le monde cométaire; j'ajouterai que c est la seule enfin qui s harmonise avec ce que la science cosmogonique nous offre de plus certain.

Cette liaison logique entre des astres fort disparates en apparence, planètes, astéroïdes, comètes et bolides, nous allons la voir se continuer dans un autre phénomène qu'il nous reste à étudier : la lumière zodiacale.

93. La lumière zodiacnle. — A partir de la mi-Janvier et jusqu'à la fin de Mars, tous ceux qui vivent sous nos latitudes ont pu observer après le coucher du Soleil et. parfois, noyée dans la lueur crépusculaire, une sorte de plage lumineuse traçant sur la voûte céleste un fuseau vert opale aux teintes fondues près de ses bords. Dans nos régions, ainsi que je lai observé depuis plus de vingt années, son sommet atteint et souvent dépasse le petit astérisme des Pléiades, qu'il enveloppe alors d'une légère teinte laiteuse.

La même lueur se montre à l'opposé du ciel, mais avant le lever du Soleil, et c'est la raison pour laquelle les anciens l'appelaient la fausse aurore.

Lueur du soir ou lueur du matin ne sont que la manifestation de ce que nous désignons aujourd'hui par lumière zodiacale.

Un manuscrit des anciens Aztèques, cité par Humboldt dans son Cosmos, semble faire mention de ce mystérieux

LES METEORES COSMIQUES

phénomène' ; mais on peut dire que vraisemblablement les anciens n'ont pas connu la lumière zodiacale du soir, qu'ils ont confondue avec la lueur crépusculaire.

C'est à J. D. Cassini que nous devons la première étude sur cette sing^ulière manifestation. Ses premières obser\ations datent de Mars 1683; il les continua pendant dix années consécutives et en arriva à imaginer la théorie que

Fig. 8i. — Forme enveloppe de la lumière zodiacale d'après les observations du Dr Heis. On voit que cette lumière est nettement dissymétrique par rapport au Soleil.

nous admettons encore à l'heure actuelle : Une infinité de corpuscules seraient disséminés autour du Soleil, et leur enveloppe affecterait la forme d'un énorme ellipsoïde aplati embrassant vers son équateur les orbites des planètes inférieures et probablement aussi celle de la Terre. Ainsi s'expliquent les apparences d'un cône lumineux dont la base s'appuie sur le Soleil et qui se termine en fuseau plus ou moins allongé dans les régions zodiacales.

1 « Il est impossible, dit Humboldt, de ne pas reconnaître la lumière zodiacale dans la brillante lueur que l'on vit en 1509, pendant quarante nuits consécutives, monter comme une pyramide au-dessus de l'horizon oriental du plateau me.\icain. »

Le grand axe toutefois paraît bien ne pas coïncider avec le plan moyen de circulation des planètes, ni même avec celui de Técliptique. Gassini pensait qu'il était la continuation de léquateur solaire ; mais les travaux très importants entrepris depuis, ceux de Heis notamment, qui observait à Aix-la-Chapelle de 1847 k 187o, n'ont pas entièrement corroboré ces vues. La figure 84, (jue nous donnons d'après ce dernier auteur, montre que la lumière zodiacale s'étend davantage au Nord qu'au Sud ; sa distribution serait donc dissymétrique par rapport au Soleil.

Sans avoir fait une étude très spéciale du sujet, je puis affirmer que toutes mes observations concordent à montrer que le plan équatorial de l'ellipsoïde, s'il est permis d'employer ce terme pour indiquer le plan joignant le Soleil à l'extrême bord du cône allongé sous l'apparence duquel il se présente, en d autres termes, le plan principal de la lumière zodiacale forme avec l'écliptique et du côté du Nord un angle très voisin de 4 degrés.

Telles sont très résumées les considérations générales qui vont guider nos recherches sur l'origine et la formation des météores ayant donné naissance dans le système solaire à des corps que n'ignoraient pas évidemment les anciens cosmogonistes, mais dont la singularité avait quelque peu dérouté l'imagination des constructeurs de théories.