Le système de Jupiter : neuf satellites

Après le vide relatif correspondant aux petites planètes, la densité de la nébuleuse s'aftirme avec une vigueur incomparable. Jupiter commence la série des planètes volumineuses qui se succéderont jusqu'à Neptune. Nous pénétrons dans une région neuve ne ressemblant en rien à celle que nous laissons derrière nous. D'un côté, en effet, des planètes du type de la Terre, relativement petites; de l'autre, des corps extrêmement volumineux; les premières, à forte densité, représentée par le chiffre moyen de 5; les secondes, à densité faible, de 1,26 en moyenne, se rapprochant de la légèreté spécifique du Soleil.

Un tel état de choses plaide naturellement en faveur d'une naissance tardive; et cependant il n'en est rien. La jeunesse apparente des planètes à partir de Jupiter provient simplement de ce que ces corps très volumineux ont évolué moins vite; masses gazeuses géantes, elles ont résisté davantage à la condensation provoquée par le froid des espaces interstellaires.

Jupiter ouvre la série avec son énorme volume, 1341 fois supérieur à celui de notre petit globe terrestre; mais, en raison de sa densité de 1,30, sa masse n'est pas en rapport

avec sa grosseur, si bien que 317 Terres comme la nôtre lui feraient exactement équilibre.

Située à plus de 777 millions de kilomètres du Soleil , la belle planète met près de 12 ans à accomplir sa majestueuse révolution; mais l'excentricité de son orbite, quatre lois supérieure à celle de la Terre, fait varier de près de 100 millions de kilomètres sa distance à l'astre cential.

Dès qu'on regarde Jupiter au foyer d'un instrument même faible, on ne peut manquer d'être frappé par sa forme ellipsoïdale; entre les deux axes polaire et équatorial, la différence, en effet, atteint presque 9000 kilomètres. Un semblable aplatissement, de 1/16 environ, nous indique une rotation rapide, caractéristi<jue nouvelle des grosses planètes dont la fluidité nous est ainsi affirmée (V. pi. XIII, lig. 118).

Et, de fait, rien, à la surface visible de Jupiter, ne peut nous montrer les traces de quelque continent solide. L'immense globe, d'un pôle à l'autre, est sillonné de bandes nuageuses parallèles qui laissent apercevoir une foule de détails intéressants, et qui ont permis de fixer la rotation de cet astre rappelant un peu l'aspect du Soleil.

Comme dans celui-ci, nous retrouvons sur le monde jovien cette fameuse loi de rotation montrant que la période est liée à la latitude : les tacbes équatoriales tournent plus vite que celles plus voisines des pôles , avec une moyenne de 9 h. 52 minutes à peu près. Toutefois, la courbe des vitesses ne paraît pas aussi continue que pour le Soleil; nous y constatons des soubresauts qui paraissent dus à ce fait que les bandes nuageuses brillantes sont à un niveau plus élevé que les bandes sombres. Entre les couches supérieures et inférieures, portées à une haute température et toutes gazeuses, il y a un échange constant de matériaux par une circulation verticale; les masses internes sont lancées à la périphérie, où elles arrivent en des régions qui ont un excès de vitesse relative, si bien que le résultat final est de rejeter ces matières éruptives, sous forme de banderoles, à l'arrière du point d'émission, dans une dérive latérale.

Peut-être aussi les corpuscules des éruptions ont-ils une tendance, comme pour le Soleil, à s amasser vers l'équateur, après avoir formé autour de l'astre une sorte de couronne dont les matériaux retombent peu à peu pour accélérer la rotation en cet endroit.

Il y aurait donc près de Jupiter et dans le prolongement de son équateur quelque chose comme la lumière zodiacale entourant le Soleil. Que l'atmosphère jovienne ne s'arrête pas au limbe lumineux de la planète, cela ne fait aucun doute. J'ai moi-même constaté le o Janvier 1896, lors de lémersion du IP satellite de Jupiter, des phénomènes de réfraction analogues à ceux que nous observons au coucher du soleil. Durant les 7 minutes qui suivirent le commencement de lémersion, le satellite me parut aplati; or cette observation, que je croyais nouvelle, avait déjà été faite pour la première fois par W. H. Pickering, le 12 Janvier 1893, à propos du IIP satellite'.

Il y a donc autour de la planète une sorte d'atmosphère rare, — météores peut-être entourés de gaz, — non encore condensée et qui, bombardant d'une façon incessante la surface équatoriale, lui communique une accélération diminuant aux latitudes plus élevées.

116. Les satellites de Jupiter. — - Passons maintenant à l'étude des satellites, nous allons voir que la formation de tout le système jovien est autrement plus complexe que celle des précédents. Pour la première fois, nous allons rencontrer une circulation satellitaire rétrograde associée à des révolutions de sens direct.

La planète géante ne possède pas moins de neuf satellites. Ce sont d'abord les quatre anciens bien connus et découverts, dès l'invention des lunettes, par Galilée et Simon Marius ; on les distingue, soit par leur numéro d'ordre, soit par leur nom; ce sont, en allant de l'intérieur à l'extérieur :

(I) lo; (II) Europe; (III) Ganymède; (IV) Callisto.

1 V. Bull. Soc. .A.itr. (le Fr., 1896, p. 53, et l'Astronomie, 1893, p. 204.

Planche XIII

Fig. lis. — La planète Jupiter vue au télescope. (Dessin de l'Abbé Moreux à l'Observatoire de Bourges.

En 1892, Barnard en découvre un cinquième très petit, circulant à l'intérieur du premier et à 2,53 rayons équatoriaux de la planète ; ce satellite n'a pas reçu de nom et porte

Fig. 119. — Orbites des satellites de Jupiter. Les satellites intérieurs II, I, V, ont été omis. IX et VIII sont rétrogrades.

le numéro V. Ainsi, jusqu'à cette époque, l'empire de Jupiter ne dépassait pas 26 rayons équatoriaux, soit environ 2 millions de kilomètres, lorsque Perrine, en 1904, signala un sixième satellite à 460 rayons, c'est-à-dire circulant à plus de 11 millions de kilomètres. Un mois plus tard, le même

observateur en apercevait un septième, véritable frère jumeau du précédent, tellement sont rapprochées les orbites des deux objets.

Le huitième ne devait être découvert qu'en 1908, par Melotte ; il se trouvait à une distance double des deux derniers.

La liste paraissait close; il n'en fut rien : Nicholson, de l'Observatoire Lick, annonça en effet qu'en examinant un cliché photographique exposé le 21 Juillet 1914, il avait aperçu un neuvième satellite k une distance telle de la planète, que le nouveau venu ne mettait pas moins de trois années pour opérer sa révolution. Ce fait inattendu agrandissait du même coup le système jovien à 426 rayons équatoriaux, soit à plus de 30 millions de kilomètres.

Mais, ainsi que nous l'avons déjà fait observer, alors que les sept premiers satellites tournent dans le sens direct, les deux derniers, et les plus éloignés, sont animés d'un mouvement de révolution rétrograde.

Tels sont les faits ; il ne reste plus maintenant qu'à en fournir une explication rationnelle.

Nous donnons à la page suivante les éléments des satellites de Jupiter, dont nous allons nous servir pour comprendre le mécanisme de la formation du système (V. aussi fîg. 119).

Nous avons vu (n° 103) que la différence de vitesse orbitale entre Jupiter et un amas circulant à hauteur du satellite IX, c'est-à-dire à 3,0 du Soleil, est très faible; c'est l'attraction de la planète qui a surtout accéléré le mouvement et lui a donné une allure parabolique. La capture directe est donc impossible; mais nous avons montré qu'il n'en était plus de même pour la capture indirecte. En venant heurter les bords de l'énornie lentille représentant le système jovien, les amas circulant dans ces parages ont exercé sur l'ensemble, et dès le début, une influence rétrograde.

De là , un ralentissement de la tendance à la rotation directe et un mouvement de bascule de l'axe de rotation.

Le IX'' satellite s'est séparé du reste de la masse

Fig. 120. — Formation des satellites de Jupiter. On peut voir que l'influence directe se fait sentir dès après la naissance du \'1II« satellite.