ET L’ÉTAT PHYSIQUE DES COKPS CÉLESTES PAR LEUR LUMIÈRE

A la distance 3 où se trouve le jaune des spectres des trois autres satellites se trouve donc le bleu du spectre du 4e satellite, et la Terre passe aussi bien par cette distance 3 lorsqu'elle est entre le Soleil et Jupiter que lorsqu’elle a ces deux corps d’un côté.

Tant qu’on ignora que la réfraction est toujours la cause de la production des spectres, les astronomes ne purent utiliser les couleurs pour déterminer le champ des spectres et les formes ovalaires des corps lumineux ou les formes de6 almoaérosphères des corps obscurs. Les faits nombreux que nou$ posons sont plus que suffisants pour montrer l'origine des cquleurs devant servir à l'investigation des détails des .corps célestes dont l’état physique était complètement iqconnp, de mêmq que la succession des changements opérée dans le même ordre dans chaque système, comme cela a lieu pour la succession des âges des corps organisés.

D. Planètes.

§ 520. De même que la Terre, les planètes sont entourées d’une aérosphère et d’une atmoaérosphère, et ne diffèrent pas des satellites par rapport à leur forme qui est également ovalaire, mais en diffèrent par rapport à leur mouvement rotatoire, parce que les satellites, de même que les planétoïdes, n’ont que le mouvement orbiculaire. C’est donc à cause de leur rotation que les planètes ne présentent pas de périodes d’écjats correspondantes aux durées de leur révolution. Au contraire, chacune des planètes diffère des autres par son ôge. L’eau n’existe plus dans les deux planètes inférieures; elle va disparaître de la Terre, et plus tard de Mars. Cette disparition de l’eau se manifeste dans l’accroissement du poids spécifique qui est encore de beaucoup inférieur aux quatre planètes extérieures.

1} y a donc des résultats photométriques de trois genres dans les planètes; cependant il y a des différences qui cor-

8iO CHAO. III. — DU MODE DE DÉTERMINER LA FORME

respondent à l’âge de chaque planète. On doit reconnaître cet âge dans leur biographie que j’ai mentionnée brièvement dans l’introduction, et que j’exposerai en détail dans le volume suivant.

A cause du manque d’eau, il n’apparaît aucune espèce de tache aux deux planètes inférieures, comme on en voit dans les planètes Mars, Jupiter et Saturne. Ces taches ou bandes parallèles à l’équateur sont des flores qui, comme 6ur la Terre, varient avec les saisons (Jdnl les durées diffèrent pour chaque planète.

Ce sont les épaisseurs des atmoaérosphères qui font apparaître un degré d’éclat de blancheur correspondant; c’est la forme conique des aérosphèresqui produit les couleurs par la réfraction des rayons émergents. De chaque spectre, une de sept couleurs passe par la Terre, et c’est ainsi que chaque planète apparaît colorée; mais cette lumière colorée est toujours mêlée avec une quantité considérable de lumière blanche et d’une petite partie de lumière incolore.

1* Vénus.

§ 521. La forme ovalaire se présente très-bien dans les phases qui ne correspondent pas à celles de la Lune. Toutes les anomalies de la forme des phases de Vénus servent à déterminer le rapport D : d entre ses deux diamètres D et d. Depuis plus d’un siècle, à l’aide des mesures géodésiques, les astronomes s’efforcent de déterminer ce rapport sur la Terre, et cependant aucun résultat réel n’est encore venu faire connaître la forme véritable de la Terre. Aucun résultat géodésique ne prouve l’existence d’un aplatissement; néanmoins les astronomes sont tellement influencés par les préjugés, que jusqu’à présent nul mathématicien n’a encore tenté de résoudre le problème ayant pour but l’arrangement des longueurs des degrés des méridiens indiquant la forme ovalaire de la Terre. Comme exemple de celle forme,

ET L’ÉTAT PHT31QUE PES COUP? CÉLESTES PAU LEUIl LUMIÈlïE. 8il

nous donnons dans le volume suivant les phases de Vénus provenant de sa forme, qui n’est ni aplatie ni sphérique, mais ovalaire.

Le bord convexe de la phase est du côté du Soleil et du côté de l’hémisphère éclairé, tandis que son bord concave est du côté de la pente de l’hémisphère obscur. Si la forme était sphérique, le bord concave serait un arc régulier; mais la forme étant ovalaire, on la voit dans les inégalités de l’arc du bord concave. C’est la déviation de la lumière de l’hémisphère éclairé par le bord convexe vers la phase qui y produit un accroissement d’éclat, accroissement d’autant mieux prononcé que la phase est moins large, comme on le voit bien dans la conjonction inférieure.

Couleur. Les rayons éprouvent une médiocre réfraction dans leur émergence de l’atmoaérosphère, dont la forme ovalaire s’allonge fort peu, comme l’est celle de la Terre.

Le jaune est en très-petite quantité dans la lumière de Vénus; la lumière incolore du Soleil y est peu augmentée par une transformation en lumière blanche. Dans le spectre de la lumière de Vénus, le mélange de la faible portion de jaune qui est reconnu par les sentiments est imperceptible.

I. Les investigations de la forme s’opèrent au moyen des inégalités du bord concave des phases et au moyen des inégalités des cornes.

IL Les investigations de l’épaisseur médiocre de l’atmoaérosphère s’opèrent, 1° au moyen de l’éclat supérieur du bord convexe des phases, et 2° au moyen du teint jaune de la planète.

III. L’éclat de blancheur est imperceptible, non pas tant à cause de sa trop petite quantité qu’à cause de la trèsgrande quantité de lumière incolore du Soleil.

2° Mars.

§ 522. L’aérosphère de Mars forme deux aérocônes qui ont leur sommet dans les deux prolongements de son axe et

84*2 fin A P. III. - DU MODE DE DÉTERMINER LA FORME

leur base sur le plan équatorial. La lumière y éprouve une réfraction en émergeant de la surface de la planète; elle éprouve des dispersions dans l’atmoaérosphère et l’on obtient une blancheur d’éclat médiocre correspondant à l’épaisseur e de celle atmoaérosphère. A cette môme épaisseur e correspond le décroissement rapide de la clarfé lorsque la planète s’éloigne de sou opposition, ou l’accroissement rapide de cette clarté lorsqu’elle s’avance vers son opposition.

Couleur rouge et couleur blanche. La lurpière dispersée de la surface et de l’atmoaérosphèrç émerge des deux aérocônes en formant du côté de l’équatpur un angle 90" -4-y et du côté des deux prolongements de l’axe l’angle aigu 90° — y j de sorte que les déviations s’opèrent eq directions divergentes par rapport au plan équatofiaj j <JppÇ, du côté de pelui-ci, les rayons rouges qui arrivent mêlés avec une grande quantité de lumière incolore restent isolés. Nous recevons ces rayons mêlés lorsque la Terre est assez loin du prolongement du plan équatorial de la planète.

g 523. Investigation des détails de l’état physique de Mars. 1* La forme ovalaire de la planète s’obtient par les résultats micrométriques les plus grands p et les plus petits d du diamètre équatorial; la dimension D est l’axe de l’ovalaire.

2" Le mélange du rouge avec la lumière incolore dont manqqent les six couleurs complémentaires se présente dans le spectre comme lignes obscures aux régions qui devaient être occupées par la lumière des couleurs sombres dont les réfractions sont supérieures.

3* Le degré de l’éclat de blancheur correspond à l’épaisseur médiocre de son atmoaérosphère; cet éclat est inférieur à l’éclat des autres planètes et il est supérieur à celui de la Lune. De même que dans celle-ci le bord est plus clair que le milieu, de même en son opposition Mars a le bord plus clair que son milieu. Ce fait a des causes différentes dans les deux corps; il est produit dans la planète Mars par la dis-

ET L’ÉTAf l’JITSIQUF, DES COUPS CÉLESTES PAR LEUR LUMIÈRE. 843

pppsion médiocre de la lumière dans son atmoaérosphère et par sa grande déviation résultant de son aérosphère.

4° La rél'racppn dp la lumière émergente correspond à l’inclinaispn de l’aérosphère composée des deux aérocônes. La lumière ronge rnêleo avec le jaune reste isolée de deux c^lés de l’équateur; nous la recevons lorsque la Terre n’est pas tfes-éloignée du prolongement du plan équatorial de Mars. En avançant vers l’un des pôles, la Terre commence à pn recevoir directement la luipière blanche qui est leinelange do tpptes Jes pogleprs. Ainsi la région polaire visible se présente blanche et la partie équatoriale routje.

5“ I.a végétation se soutient dans la zone torride; les régions occupées par les flores changent d’pspect avec les Saisons.

G" Malgré l’existence d’une atmosphère très-épaisse, les pluies manqueut encore dans la planète Mars, et cependant il y a des plantes et des animaux. Nous y voyons l’état dans lequel se trouvait la Terre lorsque, d’après l’Écriture (§ 205), « Dieu fit toutes les plantes des champs , avant qu’il y eu eût a dans la terre et toutes les herbes dt$ champs avant qu’elles « eussent poussé. Car l’éternel Dieu ne faisait point pleuvoir « sur la Terre, et il n’y avait poipt d’hommes pour cultiver « la terre, et aucune vapeur ne montait de la Terre, qui arrosât toute la surface de la Terre. »

Ce passage peut servir, non de preuve, mais d’exemple, pour faire mieux comprendre au lecteur l’état physique actuel de Marsr

3" Jupiter.

§ 524. Le grand éclat de blancheur de Jupiter et sa couleur jaune font connaître : 1° que l’épaisseur de son atmoaérosphère est grande, et 2° que son aérosphère est composé de deux aérocônes. On trouve la forme ovalaire par les dimensions différentes de l’équaleur qui ne sont pas fapsses mais très-réelle®. 1* La plus grande indique le grand

8 !ik CI1AP. III. — DU MODE DE DÉTERMINER LA FORME

diamètre de l’ovalaire, et 2° la petite iudiquo le petit diamètre du même corps.

I. Au moyen des sentiments produits, on obtient une si grande quantité de blancheur qu’elle ne diffère pas de celle répandue par les nuages légers. La lumière de Jupiter est la somme ç -t- <t>' 4- <D" ; la lumière incolore contenant une partie de jaune est $'-4-®. Celte lumière est réfléchie du corps sans éprouver aucune altération ; elle fait apparaître les détails de la surface de la planète. La lumière <l>" blanche est produite dans l’atmoaérosphère par les réflexions en chaque direction.

IL Au moyen des durées de l’exposition des plaques photographiques, Bond a trouvé que cette durée est moitié moins grande que celle nécessaire pour obtenir la même image par l’exposition au papier blanc; de sorte que la densité de la lumière blanche de Jupiter est comparable à celle de la neige.

En exposant les plaques à la lumière de Jupiter et à celle de la Lune et en tenant compte des distances qui séparent ces corps de la Terre, Bond a trouvé l’éclat de blancheur de la pleine Lune 9 fois moindre que celui de Jupiter. Lorsqu’il a comparé la lumière du milieu du disque de la pleine Lune avec celle qui vient des parties claires de Jupiter et non des bandes, Bond a trouvé l’éclat de la Lune 27 fois moindre que celui de Jupiter. Tels sont les résultats photométriques correspondant aux quantités de la lumière blanche multipliée par les réflexions des vésicules de l’atmoaérosphère.

III. Daus le spectre de la lumière de Jupiter une ligne très-prononcée, composée de plusieurs autres, se présente au rouge déjà affaibli. Ces lignes beaucoup plus faibles se trouvent dans la lumière de notre atmosphère et manquent dans celle de la Lune. Il y a aussi des lignes propres du spectre de Jupiter qui se voient dans l’orangé et qui manquent dans le spectre de notre atmosphère ; ce sont donc ces lignes qui indiquent l’existence du jaune produit par la ré-

ET L’ÉTAT PHT3IQÜE DES CORPS CÉLESTES PAR LEUR LUMIÈRE. 8'jO

fraction qu’éprouve la lumière émergeant de Paérosphèrc de la forme des deux aéorocônes, et non de forme sphérique comme celle de la Terre.

A l’oeil nu la couleur de Mars serait jaune, comme il se présente dans le télescope, si l’éclat de sa blancheur était d’uu degré supérieur comme l’est celui de Jupiter.

§ 525. Végétation de Jupiter. De même que dans la planète Mars, les pluies manquent dans celle de Jupiter, sans néanmoins que la végétation manque. On voit déjà les continents dans la planète Mars; ils manquent encore dans celle de Jupiter. Les changements observés sur les bandes correspondent aux saisons. Je parlerai avec détails de cet objet dans le volume suivant; quant à présent je me bornerai à faire voir que de même que le rouge manque dans les régions polaires de Mars, de même le jaune manque dans les régions polaires de Jupiter; la cause en est la même.

Rapport entre la végétation et les éclats. 1 ° Dans la planète Mars, la végétation est sur la zone torride. 2* Dans celle de Jupiter, elle part des deux extrémités de cette zone et se propage vers les pôles; dans celle de Saturne, la végétation commence du milieu de ses deux zones tempérées et manque dans les latitudes inférieures.

Ces limites de la végétation sont en rapport direct avec les hauteurs des bases des aérocônes : 1° Dans la planète Mars, la hauteur de l’atmosphère s’élève beaucoup sur la zone torride, et c’est cette élévation qui fait apparaître son bord en opposition beaucoup plus clair que son milieu. 2° A la planète Jupiter l’atmosphère s’élève peu sur la zone torride où manque la végétation; c’est pourquoi son bord est moins clair que son milieu. 3" A la planète Saturne, l’atmosphère s’élève moins sur la zone torride; ce qui fait que son bord est aussi moins clair que son milieu.

84 6 ClIAP. lit. — DÛ MODE DE DÉTÉI’.MINEP. fcî hîKStE

4* Saturne.

§ 526. le démontrerai dans le volume sliivühl que Satürné est un corps ovalaire dé glace dont une faible partie de la zone torride se combinant avec les éléments delà chaleur s’est transformée en air d’un volume mille fois plus grand. Cet air ne peut pas rester sur la zone lofride par suite dé manqué de mouvement de rotation dë vitesse supérieur; üe pouvant dotic s’éloigner de l’aie de la planète, l’dir s’éldighe de la zone torride et va s’accUmUler dans lés latitudes supérieures pouf les protéger fcontré lé froid de l’espace, faire fondre la glace et produite la végétation aquatique.

Telle est l’origitte d’un sillon équatorial d'une largeur qui atteint 60’ à 70’; sâ profondeur a été déterminée pâr Herscliel. Cet astronome a trouvé que le diamètre D équatorial est plus gl dhd r|tlc l’axe U — s qui pasèë par les pôles et plus p dit cjtie lé diamètre D-f-(3 qui paSse paè lés deux, tropiques ou par les sommets des vérsdrils du sillon. Cette structure de la planète, déduite de son âge, fut retrouvée directement pUrles investigations photométriques; de sorte qu’il fut possible de démontrer de deux manières différentes le mode de production de l’illusion d’optique qni fait apparaître un ou deux anneaux d’un diamètre double de celui de la planète.

L’éloignement des éléments de la glace sous forme d’&ir et l’accrdissement de la profondeur du sillon persiste; les effets optiques qui en sont résultés depuis un siècle ont été bien déterminés par Otto Struve. Jusqn’à présent on a complètement méconnu la portée de celle obsetvatibû. (Mémoires de Potcova (vbl I, p. 347), sur les dimérisions des anneaux de Saturne, 1853.)

« Nos connaissances actuelles des changements qui se « passent dans le système des anneaux de Saturne se résu- « ment dans les trois points suivants :

ET L’ÉTAT i’dlêlQUE DES tOilPS CÉLESTES i'AR LEUR LUMIÈRE. 8Ù7

« 1# Le bord intérieur des anneaux s’approche contio nnellement du globe de la planète.

# 2° Le rapprochement du bord intérieur est combiné « avec uti accroissement de la largeur totale des anneaux.

« 3° Dans l’intervalle entre les observations de J. S Cas- « sini et VV. Herschel, la largeur À de l’anneau intérieur B a

« augmenté en plus forte raison et devint/-!-- L que celle L

« dé l’ânneaü extérieur, laquelle devint L-f-^/. »

Les investigations photomélriques ont été faites de manière à rendre évident l’état physique de cette planète; plus les détails sont nombreux, mieux on reconnaît son état réel, et tout cela sans qu’il soit besoin d’admettre aucune hypothèse.

I. L’éclat de blancheur 0,i98 de Saturne est supérieur à l’éclat de Mars et de la Lune, mais il est inférieur à celui de Jupiter et d’Uranus; c’est là une preuve manifeste que l’épaisseur est inférieure dans l’atmoaérosphère de la zone torride, d’où résulte une multiplication inférieure des ondes lumineuses.

IL Les durées des expositions des plaques photographiques diffèrent peu do celles de Jupiter. Il en résulte qu’il y a dans la planète Saturne des régions qui, occupées par une atmoaérosphère épaisse, multiplient par leur vésicule les ondes lumineuses, ondes dont la densité se manifeste dans les courtes durées de l’exposition des plaques photographiques pour obtenir des images complètes.

III. La couleur rougeâtre de Saturne est bien prononcée, elle est même comparable à celle d’Arclurus, mais elle est plus lavée par le mélange de la lumière blanche. De même que dans la planète Mars et dans la planète Jupiter, la couleur de Saturne est produite par la réfraction qu’éprouve la lumière émergeant des aérocùnes. Dans le spectre de la lumière de Saturne, on voit les mêmes lignes qu’on a trouvées dans le spectre de la Ihmière de Jupiter.

ms CH AP. 111. — DU MODE DE DÉTERMINER LA FORME

§ 527. Existence d’un sillon. Aux autres planètes, les deux hémisphères du globe restent toujours également lumineux. Cela n’a lieu pour Saturne qu’aux époques où la Terre se trouve dans le prolongement de son plan équatorial, lorsqu’en même temps le Soleil est sur le même plan ou peu éloigné. 1° Si le Soleil est sur ce plan et que la Terre s’en éloigne au sud, l’hémisphère nord est plus clair que l’hémisphère sud. 2° C’est le contraire qui a lieu quand le Soleil restant sur le même plan la Terre en occupe le nord.

La révolution de Saturne autour du Soleil se termine en 29 ans: ainsi, celui-ci est 14 ans an sud et 14 ans an nord du prolongement du plan équatorial de la planète. Chaque année la Terre reste environ 6 mois au sud de ce plan et G mois à son côté nord. 1" Pendant les 6 mois où la Terre est du même côté que le Soleil, l’autre hémisphère est plus éclairé. 2" La différence persiste, mais à un degré inférieur, pendant les 6 mois où la Terre est d’un côté du plan équatorial et le Soleil de l’antre. 3° Quand la Terre passe par le prolongement de ce plan, il n’v a pas disparition de l’éclat de l’hémisphère opposé au Soleil.

§ 528. Mode de la production des faits photométriques par les versants du sillon. Je donnerai sommairement la série des faits pour qu’il ne reste aucun doute sur l’existence d’un sillon équatorial ayant deux versants de glace qui font arriver à la Terre une quantité de lumière

if ±a.

1* Lorsque la Terre et le Soleil sont sur le prolongement du plan équatorial de Saturne, il est * = o, et il arrive une égale quantité de lumière de chaque hémisphère.

2* Si la Terre et le Soleil se trouvent du même côté de l’équateur, 1° la lumière cp — a de l’hémisphère rapproché et 2° la lumière +a de l’hémisphère opposé arrivent à la Terre.

3° Lorsque la Terre est sur le prolongement du plan