MODE DE PRODUCTION DE LA VAPEUR ET DES PA

M'o vie astronomique.

oosphères. Après avoir brillé comme Jupiter et même comme Vénus, trois semaines, l’étoile nouvelle commença à s’affaiblir, et sa clarté diminua jusqu’à devenir parfaitement invisible en un espace de temps de 17 mois. L’espace clair dans lequel s’opérèrent les glissements de plaques en des directions divergentes s’obscurcit et Wollaston y vit une tache.

C’est ainsi que se présentèrent les idées des deux séries de faits physiques correspondantes et en proportions propres à faire servir l’une de modèle à l’autre. Dans les deux cas il y a eu expulsion des bandes de masse brûlante de l’intérieur d’un soleil; cette masse est renfermée dans une enveloppe solide transparente. Cette enveloppe a sa surface extérieure en contact avec l’espace où le froid est de — 1 Go degrés, et sa surface intérieure en contact avec la couche superficielle A de la masse pâteuse brûlante ; cette couche A de masse subit un abaissement de température par suite de la consommation rapide de sa chaleur.

Si la couche superficielle A de la masse brûlante perd en chaque moment à travers l’enveloppe solide une quantité 9 de chaleur, et si en même temps elle en reçoit des couches inférieures une quantité supérieure 9 H- ô, il y aura élévation de température dans la couche A de la masse, et par suite augmentation de répulsion expansive coutre l’enveloppe solide, précisément comme dans une chaudière ayant sa soupape fermée et fortement chauffée.

Dans les deux cas, l’explosion devient inévitable, le cratère s’ouvre au point le plus faible de l’enveloppe, la longueur de la bande de masse expulsée correspond à l’épaisseur et à la solidité de l’enveloppe, parce qu’elle a dû être vaincue par une répulsion expansive d’un degré supérieur.

La bande B expulsée daus l’espace et observée par

Tycho-Brahé avait une longueur comparable à la distance qui sépare Neptune du Soleil, et la bande b que Wollaston a vue est comparable à celles qui résultent des éruptions volcaniques.

Dans tous les cas pareils, où la masse brûlante se trouve dans un espace froid, les molécules de la couche superficielle produisent une couche de vapeur qui, étant très-chaude, est transparente, et ensuite, grâce au froid, la vapeur devient opaque. Les rayons, qui avant se propageaient dans des directions centrifuges rectilignes, commencent à être dispersés par la couche de vapeur qu’ils doivent traverser. Au lieu de la quantités» de ces rayons, qui arrivait précédemment à la Terre, il n’en arrive plus, après la dispersion de la partie <t>', que la quantité «ï> — $' = qui diminue en raison de l’augmentation d’épaisseur de la couche de vapeur opaque.

Le fait observé par Wollaston ne diffère pas de ceux qui sont produits par les nuages s’interposant entre le Soleil et l’observateur. Tant que leur vapeur est transparente, le Soleil est visible et l’espace que la vapeur occupe reste invisible. Dès que celle-ci devient opaque, l’espace qu’elle occupe apparaît et le Soleil disparaît.

La vapeur, au lieu d’ètre transparente dans l’atmosphère, l’était autour de la masse brûlante expulsée par le Soleil. C’est ainsi que l’on peut voir les plaques rejetées du point où le cratère s’ouvre, tant que la vapeur est brûlante et transparente; dès qu’elle se refroidit pour devenir opaque, l’espace que la vapeur occupe devient visible et le cratère disparait. Autour de l’espace occupé par la vapeur opaque, la clarté du Soleil reste telle qu’elle était auparavant, tandis qu’il y a dans la tache une production de chaleur 0 -t- 29 supérieure à la précédente©; il résulte de là, dans le voisinage des taches, un décroissement de température comparativement à celle

1 4 j VIE ASTROXPHIQUE.

des taches, comme le P. Secchi l’a prouvé (Phys., t. III, p. 736).

i° Par l’observation directe, 011 connaît la chaleur supérieure des taches solaires, et 20 grâce à la transformation de la vapeur et de la couche superficielle tle la masse en couche de glace, on sait qu’il y a un refroidissement. Dès que la couche de glace transparente ainsi produite reuferme le cratère, la dispersion des rayons cesse dans le point où était le cratère; celui-ci devient visible, précisément comme le Soleil apparaît après la condensation de la vapeur des nuages qui se précipite sur la Terre sous forme de grêle ou de neige.

Dans la bande de niasse brûlante expulsée de son soleil se répète toute la série des faits physiques qui se produisent autour des petites bandes expulsées du Soleil ; il n’existe de différence qu’entre les effets mécaniques communiqués aux molécules matérielles d’intensités croissantes par le bord postérieur du cratère.

La vapeur brûlante resta transparente trois semaines; ensuite, à cause du froid, elle commença à devenir opaque : alors elle dispersait les rayons et laissait se propager dans des directions rectilignes centrifuges le reste $ — 3>' = <p. Ce reste de la clarté de l’étoile diminua graduellement, indiquant que l’épaisseur de la couche de vapeur opaque augmentait. Tycho-Brahé, Képler et les observateurs chinois cessaient de voir les étoiles nouvelles lorsque la quantité çp des rayons n’était plus suffisante pour produire une sensation optique.

§ 131. Les astronomes savaient bien que les étoiles temporaires ne viennent pas du néant et qu’elles 11e vont pas non plus au néant ; ils savaient également qu’il y a des nébuleuses arrondies à uu et à plusieurs anneaux ; il

leur était cependant impossible de trouver une liaison physique entre ces corps, qui leur paraissaient d'autant plus hétérogènes qu’ils se trouvaient plus fortement imbus du préjugé de l’existence, au sein des molécules matérielles, de la propriété de s’attirer mutuellement l’une l’autre. L’hypothèse d’une force attractive leur a tellement obscurci l’intelligence, grâce à l’étude des ouvrages de leurs prédécesseurs, que pour les délivrer de cette erreur il est nécessaire de leur montrer comment s’opère, suivant la loi physique, la production de tous les détails de chaque phénomène qu’ils connaissent déjà par l’observation.

Les séries des changements qui se succèdent dans un ordre invariable pendant la durée de la vie de chaque corps se trouve préétablie dans la rupture d’équilibre qui maintient dans des changements continuels les molécules matérielles. Chez les plantes et les animaux, l’équilibre rompu ne se rétablit pas pendant la réception des nouvelles molécules et l’éloignement d’une partie de celles qui ont été neutralisées. Dans les corps organisés, la rupture d’équilibre entraîne les molécules ambiantes qui sont en contact; ce fait se produit aussi chez les corps célestes, dans lesquels les molécules matérielles se maintiennent en équilibre rompu, quoique ayant deux origines très-différentes : i° l'écoulement centrifuge de la chaleur, et a° l’intensité croissante des deux éléments du mouvement orbiculaire des molécules de la bande de masse brûlante.

Grâce aux observations de Wollaston, on reconnut que la masse brûlante expulsée du Soleil produit la vapeur qui fait apparaître la tache, et celle-ci produit la couche de glace transparente qui fait apparaître l’espace du cratère et disparaître la tache. Dans l’avenir, Tes étoiles temporaires n’échapperont plus au télescope de lord Rosse, elles seront aperçues comme de minces Blets à

peine perceptibles, sans être comparables à ceux qu’Herschel observa comme des cirres dans 20b49mao* ascension droite, 3i°3' déclinaison.

Si les molécules matérielles de la bande de masse brûlante se trouvaient en équilibre entre elles, celles de la couche superficielle seraient gelées et produiraient une couche de glace en forme de prisme, analogue à celle qui renferme les cratères ouverts sur l’enveloppe solide du Soleil. Mais, à cause de la vitesse plus grande du mouvement orbiculaire dans l'extrémité inférieure de la bande, celle-ci avance sans que la distance qui la sépare de son soleil change, car cet avancement s’opère par rallongement de la bande qui prend la forme d’une spirale.

Ainsi, de nouvelles molécules brûlantes arrivent à la surface qui croît, et en même temps la masse de vapeur s’accroît aussi. Cet état se maintient jusqu’à l’époque de la rupture de la bande B en huit points, d’où résultent neuf bandes spirales plus courtes; de ces bandes, la cinquième s’éloigne, et le vide qu’elle laisse sépare les quatre bandes spirales intérieures des quatre bandes extérieures; cet espace intermédiaire se voit dans les nébuleuses au moyen du télescope de lord Rosse.

§ 132. ÉPOQUE DE LA SÉPARATION DES PAGOSPHERES DE leur bande spirai.e. Les molécules matérielles de chaque bande spirale isolée des autres éprouvent, par l’effet de la pesanteur, une poussée inégale de laquelle résulte une rupture d’équilibre qui sollicite ces molécules à s’arranger de manière à faire disparaître cette rupture d’équilibre. Les molécules doiveut s’arranger pour prendre la forme arrondie ovalaire dont la surface s est des milliers de fois inférieure à celle S de la bande spirale.

La couche de vapeur qui couvrait cette surface S s’en sépare lorsque celle-ci diminue pour devenir s, sans pour cela perdre en rien son mouvement orbiculaire.

SYSTÈME SOLAIRE. i<5

Ainsi, à l’exception des planètes qui résultent delà masse accumulée en forme ovalaire, c’est dans la même orbite que circulent tous les amas de vapeur gelée, dont le volume est évalué : i° à l’aide de la longueur l précédente de la bande spirale, longueur qui surpasse l’intervalle existant entre les planètes voisines, et a° de l’épaisseur e de la couche de vapeur qui entourait la bande de masse brûlante. Cette couche, pour être visible avec le télescope de lord Rosse, doit avoir un diamètre de plus d’un million de lieues.

Cette espèce de corps célestes très-volumineux, mais de poids imperceptible, était inconnue aux astronomes; c’est pour cette raison qu’ils ne pouvaient aucunement se rendre compte de la nature des pluies d’étoiles, des bolides, des étoiles filantes et des planétoïdes. Les bolides éclatent fréquemment à d’assez petites distances de la Terre pour que le bruit de leur fracture soit perçu et que l’on puisse apercevoir la vapeur opaque engendrée par l’enveloppe mince de glace du ballon volumineux d’un diamètre de plus de 1000 mètres.

Les étoiles filantes et les pluies d’étoiles, qui sont des corps obscurs, apparaissent cependant pendant la nuit à des distances dépassant les limites de l’atmosphère; personne ne pouvait comprendre l’origine de cette lumière tellement vive, qu’elle fait apparaître ces corps comme des étoiles de première grandeur. Quoique ce sujet soit traité dans la partie suivante de l’ouvrage, je me hâte d’indiquer aux lecteurs la concentration des rayons des étoiles arrivant aux pagosphères ovalaires volumineuses, qui font que ces rayons se croisent en un point de leur grand diamètre, d'où ils arrivent aux yeux des observateurs, précisément comme cela a lieu pour les rayons arrivant des étoiles au miroir du télescope de lord Rosse, lesquels rayons se dispersent après s’être croisés dans le foyer du miroir.

La bande de masse brûlante, après s’ètre montrée comme étoile temporaire, se couvre de vapeur qui la rend invisible. Après avoir pris la forme spirale et avoir été subdivisée en neuf bandes, au lieu d’une bande on en voit huit dans le télescope de lord Rosse, les quatre intérieures séparées des quatre extérieures par l’espace qui était resté vide. La forme de ces nébuleuses est celle de meules de rayon égal à la longueur l de la bande de masse brûlante et d’épaisseur égale à celle de la couche de vapeur produite autour de la bande de masse brûlante. Dans les télescopes puissants, le nombre des anneaux ne dépasse jamais cinq : iuau centre est la vapeur qui entoure le Soleil ; a° les quatre bandes intérieures en peuvent rarement être séparées et apparaître comme premier anneau; 3° ensuite les quatre bandes extérieures apparaissent comme quatre anneaux formés chacun d’amas de vapeur.

m. DE L'ÉGALE DURÉE DES PÉRIODES D'ÉCLAT ET DE CELLES DES RÉVOLUTIONS.

§ 133. Pour que les périodes d’éclat d’un corps lumineux se produisent, il faut que sa forme soit ovalaire et que le plan de son orbite passe par la Terre ou dans son voisinage. Un pareil corps, se trouvant en conjonction supérieure et ne tournant pas sur son axe comme les satellites, envoie à la Terre la plus grande quantité de lumière de son hémisphère soulevé H, et cette lumière produit un maximum d’éclat. Après une demirévolution, le corps se trouve en conjonction inférieure; il envoie alors à la Terre la petite quantité de lumière de son hémisphère déprimé h, et il en résulte un minimum d’éclat.

Après avoir ainsi établi l’identité des durées des périodes d’éclat et de celles des révolutions, il est facile de

SYSTEME SOLAIRE. i*7

se convaincre que les courtes périodes sont produites par les satellites inférieurs, et les moins courtes par les planètes inférieures; mais ce qui rend incontestable l’existence des systèmes de planètes et de satellites lumineux, c’est le cas où deux ou trois de ces corps réunis font apparaître des périodes d’éclat doubles ou triples, car, dans les cas où ces corps sont au nombre de plus de trois, les périodes ne peuvent plus être distinguées, et les étoiles composées d’un si grand nombre de corps ont une clarté variable. En voici quelques exemples.

§ 134. I. ÉTOILES DB PÉRIODES SIMPLES, SATELLITES OU PLA- NÈTES. Pour que l'éclat «l’une périodicité simple se produise, il faut qu'il émane d’un seul satellite ou d'une seule planète; mais pour qu’il se produise seul, il faut que le satellite soit le moins éloigné de sa plancte ou que la planète soit la moins éloignée de son soleil. Par suite, la durée de la période d’éclat doit correspondre à celle de la révolution du satellite inférieur ou à celle de la révolution de Mercure.

i° Un seul satellite /S de Persée. Soit sn (Jig. 19) la

Fig. 19-

forme ovalaire de ce premier satellite, qui circule autour de sa plauète ayant son grand diamètre AR toujours dirigé vers le centre de celle-ci et circulant sur une orbite dont le plan prolongé passe par la Terre : i° quand le satellite est en conjonction supérieure, il renvoie vers la Terre la quantité $ de lumière provenant de la surface hbch\ d’où résulte un éclat qui fait apparaître l’étoile de a* grandeur; a° dans la conjonction inférieure,

le même satellite renvoie vers la Terre la lumière f provenant de la surface hb'a'e'h', d’où résulte l’éclat de 4* grandeur; 3° la 3e grandeur résulte de la lumière

Pour passer de l'une de ces grandeurs à l’autre, il ne faut que 4 heures : telle est la durée de chacune des deux répétitions de la 3e grandeur; celle de la 4e grandeur n’est que de 18 minutes; par suite, en déduisant ces 8 heures 18 minutes de la durée totale (68 heures 4q minutes) de la période, on obtient pour la a* grandeur une durée de 6o heures 3j minutes.

A l’aide du rapport 6oh3im : 8hi8ia existant entre ces durées, et qui est environ 7:1, on reconnaît que Y horizon hh' , qui sépare les deux hémisphères, coupe le grand diamètre A' R en deux parties qui sont entre elles dans le rapport de 7 : 1 .

La distance entre ce satellite et la Terre diminue, car la lumière emploie moins de temps pour arriver à la Terre, et c’est ainsi que les périodes d’éclat vont en diminuant de trois quarts de seconde. Pour cela, il faut qu’il se produise en chaque 68 heures 49 minutes un

rapprochement de 77000 x

lieues, que

parcourt la

planète d’ Algol en avançant vers la Terre. Lorsqu’on aura déterminé de cette manière la durée de la révolution de cette planète, il sera facile de savoir à laquelle des planètes de notre système elle correspond.

a° Hermès seul, R de la Vierge. i° Les périodes simples d’éclat prouvent que l’étoile est simple; 20 la durée de ces périodes, i45 jours 17 heures a3 minutes, égale à celle de la révolution de l’étoile, fait voir que c’est un Hermès seul, et qu’il n’existe entre son soleil et lui aucune autre planète inférieure. Quand cette planète est en conjonction supérieure, elle est de 6e grandeur, et devient

de iie grandeur dans sa conjonction inférieure; elle a donc une forme ovalaire très- prolongée.

§ 135. II. PÉRIODES DOCIIEES DES ÉCLATS. C'est après le corps le moins éloigné du corps central qu’apparaît le deuxième; nous en apporterons ici des preuves mathématiques.

i° Deuæ satellites, ier et 2e, vj de [Aigle. Ici, comme dans le système de Jupiter, le premier satellite s termine deux révolutions presque en même temps que- le second s en termine une. La durée de 7 jours 4 heures i3 minutes 4a secondes prouve que letoile est un second satellite qui ne peut exister sans le premier; celui-ci se manifeste dans la double période d’éclat, car il y a pendant chaque période deux maxima égaux et deux minima inégaux; l’un de ceux-ci est de 4e-5e grandeur, et il se distingue très-facilement, mais l’autre, de 3*-4e grandeur, ne diffère pas des deux maxima. Ces éclats sont produits de la manière suivante.

i°Les deux maxima égaux ont lieu lorsque l’un des satellites est dans l’une des quadratures et l’autre dans l’autre; 20 le minimum de 4e-5* grandeur est produit par la conjonction inférieure du second satellite s et par la conjonction supérieure du premiers; 3° l’autre minimum est produit par la conjonction supérieure du second satellite set la conjonction inférieure du premier s.

En divisaut la période en quatre parties, il faut compter 80 heures pour l’éclat de 3e-4* grandeur et 3i heures pour la durée de 4e*5e grandeur et pour chacun des deux passages d’une grandeur à l’autre, comme cela a été expliqué ci-dessus.

20 Hermès et Aphrodite, 0 de la Baleine. Au moyen de la loi découverte, il a été reconnu, par la durée de 33ij,34 des périodes d’éclat, que l’étoile est une Aphrodite, et que cette étoile ne pouvant exister sans Hermès, les périodes d’éclat doivent avoir une périodicité que j’ai

i5o VIE ASTRONOMIQUE,

trouvée dans les rapports égaux entre les durées de révolution de Vénus avec Aphrodite et de Mercure avec Hermès, a44 *. 33 1 , 34 = 88 : x = 1 19, a5, ce qui donna la durée de la révolution d’Hermès. Il a été reconnu ainsi qu’il y a une répétition des éclats après l’écoulement de la période de 33d,34 X 88 fois. J’ai été étonné de voir qu’Argelander, grâce à une persévérance toute particulière, est parvenu à découvrir cette même périodicité.

Les minima produits par la conjonction inférieure des «leux planètes à la fois vont jusqu'à la 11e grandeur; les maxima sont produits par plusieurs positions des deux planètes; ils varient entre la 4* et la a* grandeur. Le» éclats sont supérieurs lorsque Hermès et Aphrodite se trouvent entre les deux quadratures et la conjonction supérieure.

§ 136. III. PÉRIODES TRIPLES DES ÉCLATS. Par les pllIS longues durées des périodes des «’clats, on a reconnu que les satellites ou les planètes circulent à des distances supérieures autour de leur corps central; il est donc de nécessité absolue qu’il existe d’autres corps à des distances inférieures.

i° Trois satellites fie Zetis, fi de la Lyre. De la durée «le 12^,9064, il résulte que l’étoile est un troisième satellite de Zens, qui doit être accompagné par les deux satellites inférieurs; de là on conclut à une périodicité double, à cause des durées T, aï, 4ïdes périodes d’éclat et de révolution observées chez les trois satellites de Jupiter. Dans chaque période il y a, comme dans >j de l’Aigle, deux maxima égaux de 3® à 4* grandeur et «leux minima inégaux, l’un, le mieux prononcé, de 4* à 5e grandeur, et l’antre de 4e à 3e grandeur, différant peu des maxima de 3e à 4e grandeur.

i® Les deux maxima égaux se produisent, comme dans rt de l’Aigle, lorsque le deuxième satellite s est en

SYSTÈME SOLAIRE. i5i

conjonction supérieure, et le troisième S en une des deux quadratures; a° le minimum de 4e à 5e grandeur se produit lorsque le troisième satellite S est en conjonction inférieure, le deuxième s en conjonction supérieure et le premier .r dans une des deux quadratures; 3° l’autre minimum de 4* à 3e grandeur est produit lorsque le troisième satellite est en conjonction supérieure, le deuxième en conjonction inférieure et le premier en l’une des quadratures.

a° Clironos, Z eus et quatre planètes intérieures. Y) d’Aryo. C’est la durée (T = 66 ans) des périodes des éclats qui nous a fait reconnaître que l’étoile est un Chronos, ayant avec elle Zeus et les quatre planètes intérieures; Zeus termine sa révolution en i5 ans. Les planètes intérieures Arès, Gée, Aphrodite et Hermès terminent leur révolution dans le même rapport; toutes ont une durée environ deux fois et demie plus longue que celle des planètes Mars, Terre, Vénus, Mercure.

Les éclats varient entre la 4e grandeur et celle de Canopus; en i843 l’étoile était comme Sirius; lesminitna sc produisent lorsque quelques planètes sont en conjonction inférieure, et les maxima lorsque Chronos est en conjonction supérieure, Zeus dans une quadrature et un certain nombre de planètes dans l’antre.

IV. CLASSIFICATION DES ÉTOILES SUIVANT LES GRANDEURS, LES NÉBULEUSES F.T LES INTERVALLES.

§ 137. Au moyen des étoiles composées d’un certain nombre de satellites ou des planètes de forme ovalaire, on connut la cause physique des changements de leur éclat et de leur grandeur, dont les astronomes savaient déjà l’existence. A l’aide de puissants télescopes, plusieurs étoiles ont été résolues en deux éléments, et même plus, sans qu’on puisse en conclure pour cela que les

i5a ME ASTRONOMIQUE,

étoiles dont on ne peut distinguer les éléments avec ces télescopes soient simples. De là résulta, suivant les intervalles, la classification des étoiles : i" en étoiles isolées, et 2° en étoiles doubles; celles-ci se distinguent en couples solaires invariables dont les éléments ne changent pas de position, et en couples planétaires dont les éléments sont variables, l’une des étoiles circulant autour de l’autre.

COUPLES SOLAIRES ET COUPLES PLANETAIRES. 11 ll'existC

pas de limite physique pour l’intervalle qui sépare les éléments immobiles des couples, tandis que cet intervalle ne dépasse jamais 3a secondes dans les éléments mobiles. C’est ainsi que les astronomes ont reconnu l’existence de systèmes planétaires, sans cependant découvrir en quoi consiste leur différence physique sous le rapport de leur état lumineux, de leur nombre et des durées de leurs révolutions. Encore moins connaissaient-ils la cause de l’immobilité des éléments des autres couples, malgré les intervalles souvent très-petits qui les séparent. Et cela vient de ce qu’on ignorait l’arrangement de ces deux classes de couples avec les deux classes de nébuleuses, les nébuleuses planétaires et les nébuleuses solifères.