Physique du globe mémoire sur les relations qui existent entre les étoiles filantes, les bolides et les essaims de météorites

Extrait des BuUelins de l'Académie rayakde Belgique f ipat série, toiue XVII , n» 2.

Bruxelles , impr. de M. Hatsi.

Mémoire sur les relations qui eonsUnt entre les étoiles plantes, les bolides et les essaims de météorites f par M. Haidinger, de Vienne , associé de l'Académie.

Le titre du travail que j'ai Thonneur de communiquer à l'Académie pourrait paraître quelque peu prétentieux , et, en effet, il exige une plus ample explication. La question si les étoiles filantes, les bolides, qui ont disparu sans laisser de traces à la surface terrestre , et les météores proprement dits, suivis de chutes de fragments de fer natif ou de substances pierreuses, appartiennent tous à une seule et même classe de phénomènes , a souvent fixé Taltenlion des naturalistes les plus éniincnts. Toutes les fois qu'un ol>servaleur signale un briUant phénomène de ce genre, cette question surgit de nouveau, et cette fois,

c'est l'apparition que M. Jules Schmidt, directeur de Tobservatoire d'Athènes, vient de signaler à rallentioii du inonde savant, dont je crois pouvoir me prévaloir pour discuter derechef la queslion devant l'Académie (1).

J'ai fait remarquer, dans la séance du 5 novembre 1863, que des exemples de météoiHtes apparaissant en essaims se retrouvent fréquemment parmi les relations que néns possédons sur les phénomènes de cette nature. Les excellentes observations ^e M. Jules Schmidt viennent de fournir la preuve que les méiéorea eux-mêmes peuvent également se montrer sous la forme ^essaims. Les diutes de Quenggoulc en Pégu , du 27 février I8S7 (2), et de Gornltpour, du 12 mai 1861 (5), ont prouvé que des masses météoriques pouvaient éclater immédiatement avant leur chjite et toucher la surface de ia terre sous forme de fragments isolés.

Je crois, du reste, avoir réussi à prouver que, dans certains cas, tels que la chute des météorites à Stannem, en Moravie « le 22 mai 1808 (-i), ce morcellement, au lieu d'avoir été le résultat d'une explosion arrivée aa moment final du passage de la trajectoire cosmique à travers l'atmosphère terrestre, avait déjà existé avant ce moment. Ce n'est que par suite de la pression exercée par l'atmosphère résistante dans le sens opposé à la direction de chaque météorite pendant tout le temps de son trajet.

(t) M. Haidioger a donoé la diescription de oe phénomène dans le But' ^eUn êf f Académie royahde Belgique , 9« série, tome XVI, p. 401.

(2) Comptée rendui de rAeadémie de Vienne, U XLIV,p.637, séanoe

du ^ (Iccpmhro 1861.

(3) Ibi'L, t. LV, séance du 15 mai iHûi.

(•4) Ibid., t. XL, p. 525, cl t. LV, scancos du 9 avril 1860 el du 22 mai 1862, p. 79.

que l'enduit fondu à sa surface peut former ces arêtes caractérisliques, saillantes, rebroussées vers ie point de départ.

Tant que dos j^Toupes do IVagiiMMits déjà séparés traversent desespaees privés d'atmosphère, ils se meuvent tous avec une vitesse égale. Rien ne pourrait motiver leur séparation selon leur volume plus ou moins considérable, et rien n'empêche, non plus, de supposer que plusieurs d*6ntre eui ne fussent de dimensions minimes, ou même à l'état de poussière. Ce groupe rencontre-t-il l'air atmos* phérique s'opposant à son mouvement progressif, les fragments volumineux , favorisés par le rapport de leur masse à leur surface, auront à Miiinre une résistance beaucoup moins grande (|uo celle qui laiL obstacle an mouvomont d'autres corps do inamdres dimensions; ils progresseront donc plus rapidement, en laissant derrière eux les fragments plus petits. Les chutes de l'Aigle, de Slannern et de New-Goncord sont venues, depuis longtemps, à l'appui de cette assertion. Chaque fragment isolé produit, pour son compte propre, l'enveloppe lumineuse, résultant de la résistance que l'air comprimé oppose à son passage. Ici se présente naturellement la question suivante : Quels seraient les phénomènes que présenteraient des groupes de IVagments entrant dans les limites de Tatmospère terrestre sous la forme de corps de très-petites dimensions ou sous celle de substance plus ou moins pulvérulente? Sans doute, ces phénomènes ressembleraient à ceux qu'oflieut les étoiles Ûlantes : d'abord un mouvement commun progressif sous une enveloppe lumineuse, et, au terme du mouvement, une dispersion plus ou moins dépourvue d'évolution de lumière.

M. Alexandre Herschel , «ligne successeur de son père

et de son grand-père, tous les deux à jamais immortels dans les annales de la science, a adopté la même manière de voir et l'a éiiuiitxe ainsi dans une lettre datée de Collingwood, 25 octot^ro 1865, el adressée à M. l'abbé Moiguo : « On se demande, naturellement, quelle est la » nature de ces corpuscules planétaires qui percent Tat- » mosphère dans les régions élevées et qui sont détroits » dès qa*il8 parviennent dans des couches de densité sen- » »ble. Il me parait nécessaire de distinguer les aérolithes » de la classe des bolides et des étoiles filantes, â cause

> de la différence des phénomènes de lumière et de pe- » saoteur. Les étoiles filantes d*août dernier avaient un » éclat remarquable, mais la hauteur de la disparition a » été plus grande que jamais. Or, si les étoiles lilaiites

> d'août dernier étaient des corps solides, les plus bril-

> lantes eussent été celles qui pénétrèrent plus bas dans

> l'atmosphère , et cela n'a pas lieu. Il me semble donc

> qu*elles doivent être classées avec les bolides, comme » étant composées d'une matière pulvérulente renfermant 1 rarement quelques grains de sable tout formés au centre » de la masse. Une telle agrégation de matière, sans » agglutination, explique d'une manière satisfaisante la

> hauteur constante des disparitions, les extinctions sou- » dames, les étoiles lilantes enveloppées, etc., et les

> morceaux fondus qui accompagnent ia cessation de la » flamme (1). »

Dans le cours de l'été de 1865, M. Âd. Quetelet, membre correspondant de notre Académie de Vienne et une des grandes autorités dans la question des étoiles filantes, a

(1 ) Les Mondest \" année» 1. 11, 4* livraison , 5 novembre 1863.

consulté plusieurs savants sur leur manière de considérer les rapports mutuels entre les météores ignés, les étoiles filantes, les bolides et les ebutes de masses météoriques. M. Quctclet a publié les réponses qui lui sont parvenues, conjointement avec ses propres vues et ses observations, ainsi que les rapports sur les phénomènes d*aoùt 1865» dans les Bulletins de l'Académie royale de Belgique, ^ série, t XVI, n» 9.

Le même savant a publié un aperçu analogue dans le n" 11 des Bulletins et a bien voulu m'en adresser drs tirés à part. Cet aper(,u embrasse, outre les observations de son auteur, les commuiiK ni iniis qui lui ont été adressées par MM. Duprez, de Gand; Su- John Herschel et Alex. Herschel, de Hawkurst; Bianconi, de Bologne; H.-A. Newton, de New-IIaven ; Le Verrier, de Paris; Poey, de la Havane; et par M""** Catherine Scar pellini, de Rome. On y trouve également quelques-unes des communications que j'ai faites à M. Quetelet, et spécialement dans le n" 11, ma relation du phénomène du 18 octobre 1860, d'après les observations de M. Jules Schmidt, d'Athènes.

Le savant asiroiiome de Bruxelles se rallie entièrement à rdjMiiion de sir John Herschel, qui attribue à tous ces phénomènes une origine cosmiqfMe(l ). L'explication des phénomènes ne saurait être fournie qu'en supposant que notre globe, dans son mouvement de translation annuelle, rencontre un anneau de corps quelconques tournant autour du soleil; explication qui, il est vrai, laisse encore beaucoup à désirer, mais qui, néanmoins, suffit aux deux conditions

( I ) Bulletin de l'Acadénue royab de Belgique, l. XVI , !2« série , p. 18C ,

ioiicidiiientales du problème (1). Quaiil à la grande altitude au-dessus de la surface terrestre , à laquelle on a observé ces phénomènes, elle pourrait couduiie à Vhi/puthèseû'me seconde couche atmosphérique entourant notre ntînosphèrc aérieoDe et d'une nature pour ainsi dire plus ignée que c(;IIes-ci (â).

M. H.-Â. Newton ne se prononce pas moins explicitement en faveur de l'origine cosmique des météores. Le savant astronome de New-Haven relève surtout la périodicité des courants météoriques et leurs coïncidences avec les époques de Tarniée steiiaire.

J'avais mentionné, dans le premier des aperçus en question, les vues de M. E.-G. Herrick, de New-Haven (3); en acquiesçant à leurs généralités, c'est-à-dire à ce que les étoiles filantes, lès bolides et les météores sont tous d'une origine astronomique identique. M. Uerrick a lait observer, de plus, que ces corps, de même que ceux d'origine terrestre, peuvent différer entre eux quant à leur état d*agr^tion M leur constitution chimique. Ma seoraide communication a pour objet les observations de H. Schmîdt, sur le météore du 18 octobre 1865, auxquelles je n'ai ajouté aucun commentaire.

M. Ad. Quctelet, dans son introduction à son second aperçu , discute derechel la question de Forigine cosmique

(1) J'avais cm remarquer, dit M. Ad. Quelelet , avec regret que notre honorable associé (en {Niriant de moi) ne se rapprocliait pas idées que j*avais émises sur ce genre de pliénomènes : je sois trop henrenx d*apprendre que je in*étais mépris, pour ne pas m*empresser de m'excuser, el de m'applaudir de voir mes idées d*accord avec celles d*un savant de son mérite.

(2) Bulletins de l'Académie voyait' de tielgique» 2' série, t, XV], p. 320.

(3) Ibtd., t. XIII, p. 127, etc.

ou aUnospJiérique et celle de la hauteur de l'atmosphère

terrestre.

Lldentilé des trois classes de météores ignés me parut indubitable en partant d'un point de vue général; toutefois, je ne me crus pas autorisé à me prononcer définitivement sur la hauteur et la constitution de l'atmosphère.

M. Quetelet en conclut (1) que je ne partage pas ses vues, quant à une hauteur plus grande que celle qu'on est cori\» rjii d'admettre jusqu'à présent. Je me crois donc autorisé , sans encourir le reproche d'avoir usé de trop de présomption, de prononcer ici ma pleine adhésion à ses vues, tant pour la hauteur, qu'on doit supposer plus considérable qu'on ne l'admet généralement, que pour la composition de deux couches de nature différente, dont l'inférieure {atmosphère instable), participant au mouvement rotatoire du globe terrestre, est sujette à des courants et à des variations de toute espèce, tandis que la couche supérieure {atmosphère stable), d'une densité très-taible, pei>.i.ste(lans un étatd'iiiimohilité relative. Sans aucun doute, cette dernière suit le globe dans son mouvement de translation annuelle; sa participation, superposée comme elle est à la couche inférieure, au mouvement de rotation diurne, doit encore rester indécise. Le caractère de stabilité qui lui est attribué, pourrait en faire douter, au moins dans de certaines limites. M. Quetelet, dans son important ouvrage snr la Physique du globe, publié en 1961 (p. 5], désigne ces couches par les noms d*almo^ sphère mobile ou dynamique, et à^atmosphère immobile ou stable. Les considérations, publiées par M. Benjamin

(1) Bulletins de l'Académie royale de Belgique, t. XVI, S« série, p. 401.

V. Marscli, dans le journal américarii tin professeur Si II inian ( I) ont une grainir importance, relativement à Texistence de deux coucliei) aimospliériques de nature diiférente.

li serait plus désirable de preodre en considération, chacune isolément, les deux questions sur Torigine des météores, de la hauteur et de la constitution de Tatmosphère terrestre, si les phénomènes eux-mêmes ne prouvaient pas qa*elles influent constamment Tune sur l'autre. Je me serais borné ici i la première de ces questions, si le passage que j'ai cité plus hautne m'imposait Tobligalion de formuler mon opinion à ce sujet.

La supposition éniibc par M. Alexandre llerschel me semble réufiir en un cadre parfaitement circonscrit les rapports existants entre les météores à contenu matériel, les bolides et les étoiles filantes.

On ne devrait jamais perdre de vue que les matières parcourant Tespace sont essentiellement de nature prag" mmtaire. Ces fragments peuvent être :

1^ Des masses isolées de fer ou de substances pierreuses;

â'* Des agrégations de fragments différents de volume;

3° Des agrégations de fragnieiiis minimes, jusqu à être réduits à l'état de poussière impalpable.

Les fragments l** et!2", une fois entrés dans le domaine de Tatmosphère terrestre, se terminent par la chute de météorites, tantêt isolés, tantôt en essaims.

Lorsque les agrégations 2* et atteignent la limite

(M Itcmnrk.^ on ihv LumiHOzHy o( Meictjrs. al> a/fected by laletU heal: Ihe American Journal, 2' séries, vol. XXXVI , july 1863, |>. 92.

supérieure de ralinosphcre terrestre, la résistance qu'elles ont à vaincre dès ce moment opère une btparahon : les fragments les pins volumineux laisseront derrière eux ceux qui le sont moins. Il est impossible d'admettre que jamais une explosion puisse avoir lieu dans ce moment; elle se prépare pendant que les substances solides traversent l'atmosphère et coïncide avec le terme da parcours cosmique dn météore.

On conçoit facilement que des agglomérations de particules pulvérulentes réunies en globe, ou passant parles couches supérieures de l'atmosphère , provoquent d'abord, dans leur ensemble , des phénomènes lumineux ; mais elles doivent bientôt se résoudre en poussière; de sorte qu'il n'existe plus rien de ce qui pourrait provoquer un développement de lumière, dès que ces particules ont atteint les couches atmosphériques inférieures. On se rappellera ici un fait, fort inattendu en lui>méme, que M. Jules Schmidt a cité dans ses communications sur les météores ignés (1); c'est que, généralement, les météores les plus lumineux semblent s'allumer à des hauteurs plus considérables, tandis que ceux d'un éclat moins intense appartiennent déjà à des régions moins élevées, ainsi que le démontre les quatre observations suivantes :

Météore de i"' grand. : AiUt. 16.2 milles géograpb., inoy de liobsenr.

— deâ"»* — — 15.9 — — de 20 —

— de3»« — — 10.8 — — de 24 —

— de-l~ ~ 8.3 — — de 21 —

Les différents modes de diffusion de lumière peuvent être attribués au plus ou moins grand volume des parti-

ci) Comptes rendus de rAcadcimc de Vienne tSéanca du G ociol>rc 1859, t. XXXVlI , p. 803.

cules. Les plus petits grains de poussière émettent de la lumière dès qu'ils ont atteint les couches supérieures, et s'éteignent tout aussi promptement, parce que, après m court trajet, ils sont dissipés par suite de la résistance de ratmosphère. Les particules moins déliées parcourent un chemin plus long, mais s'éteignent aussi généralement à des hauteurs considérables (1).

Les nombreux météores lumineux qui s'éteignent dans les couches inférieures, après avoir aj)pai u dans des régions plus élevées,sans se terminer par une chute de substances solides, ne pourraient bien être que des agglomérations relativement volumineuses de substances pulvérulentes, et tel était peut-être le phénomènes! extraordinairement brillant d'octobre 1854, à cinq heures du soir, que sir John Herschel a décrit dans la première de ses relations adressées à M. Quetelet Le diamètre apparent de ce météore était plus du doable de celui de la lune. Arrivé au zénith, on l'a vu distinctement tourner autour de son axe, et trèsprobablement sa longue et brillante traînée, restée visible pendant toute la durée de son apparition , était tbrniée des particules pulvérulentes lancées dans tous les setis par suite de la rotation de la masse agglomérée. Le fameux météore du 18 août 1783, dont Tapparif ion eut lieu à neuf heures onze minutes de soir, observé à Windsor, et qui est resté visible pendanlt soixante secondes, présente une ressemblance frappante avec celui décrit par sir Jdm Herschel (2).

(1) Ce n'esl pas sans raison (jue M. Quetelet appuie sur le fait « qu'il s n'esl aucun observateur qui puisse dire avoir touché uue étuile titaule, » ou inèroe avoir vu sa substance, i {ButteHna de F Académie royale de Belgique^ 2« série, t. XVI, n* 9» p. 37.)

(2) MiaàAuComptee rendue de V Académie de Vienne, l. XXXV1I| p. SIS.

Les (rdies dont la chute a lieu en plein jom tuontrent pai'tois une traînée sous rorme de nuage ou de luniee. Je crois devoir rappeler ici une observation importante conceroant le météore qui a été vu le 15 novembre i859, à neuf heures et demie avant midi , dans une partie de TAmérîqae du Nord. Selon les données fournies par M. Benjamin V. Marsh (I), ce météore prît sa eoarse à peu près vers Touest et s'abaissa vers le sol à environ quatre milles anglais de Dennisville, cap May-€ounty, New-Jersey, sous on angle d'environ 35 degrés. Une colonne de fiimée , d'un iliiuiiètre d'environ mille pieds, et doni Ja base était située à une élévation d'à peu près huit milles anglais, resta visible.

Lorsqu'on observe des météores lumineux , on doit nécessairement tenir d'autant plus compte des ciTets de Virradiation qoe leur éclat est plus intense. Cette cause d*erreor n*eziste pas ou très- peu pour une colonne de fumée, de brouillard ou de nuages, vue en plein jour. Probablement la masse du météore du 15 novembre, accompagné d'ailleurs de phénomènes acoustiques intenses , sans toutefois se terminer par une chute de substances, solides, se composait d'une aggloim i ation de matière pulvérulente, dissipée par la suite en lorme de nuage.

(1) CollfcUon of observations on the daylUjht meleor of nov. 48S9, tcith renmrks on the samen. Ry Benjamin V. Marscb. From Vie Journal of the Franklin Institute, p. 10.

Rapport sur V échantillon du météorite de Beauvechain, {Tirlemont, Tourinne^îa^rosse); par M.Haidinger, de Vienne, associé de l^Acadéiuie.

Une chule de masses météoriques ne manque jamais de faire sensation et de fournir un nouvel aliment à Tesprit

d'investigation de eeux qui ont l'ait de ees phénomènes l'objet de leurs éludes spéciales, surtout à l'époque actuelle, on , plus peut-être que jamais, les météores iti;nés cl leurs résultats matériels occupent ratteution et la saga* cité de tous les savants.

Une chute météorique eut lieu en Belgique, le 7 décembre 1865, vers onze heures et demie. Le journal i7n- . dépendance belge, dans son numéro du 18 décembre 1863, que M. le chevalier Charles de Hauer a bien voulu me communiquer, indiquait comme localité de la chute les environs de Tirlemont, la contrée entre Tirlemont et Cumptich, le plateau de la IIesl)a\e. En mciuc it rnfts (|iic j'envoyai à M. Ad. Queteletune traduction des communications que m'avait laites M. Jules Schmidl, je lui adressai ma demande de vouloir bien ohtenir, pour notre Musée impérial, la cession d*un ou de plusieurs fragments de ce météore, qui, ainsi que je le supposais, devaient avoir été mis à sa disposition. Je crus devoir réclamer simultanément, et dans le même but, la bienveillante intervention de S. £ic. H. le baron de Hûgel, ministre d'Autriche près la cour de Bruxelles , et je reçus, le âO de ce mois, une lettre de celui-ci accompagnée d'une notice de M. Ad. Quelelet et d'un échantillon du météorite de Beauvechain , pesant 65,458 grammes, long de 05, large de 59, épais

( la )

de 19o tiiiUiijièlres, recouvert aux trois quarts, sur une des laces aplaties, d'une croûte d'un noir mat d'environ un demi-millimètre d'épaisseur. C'est un fragment d'une masse plus considérable, dont le poids total a été estimé à dau2e kilogrammes. M. le professeur Van Beneden avait envoyé à M. Qaetelet une notice sur le phénomène en question, en même temps qu'un certain nombre de fragments du météorite lui-même, et c'est un de ces fragments dont le savant directeur de l'Observatoire de Bruxelles a bien * voulu enrichir la collection du Musée impéiial.

Au moment de la chute , le ciel était entièremeul sans nuages. Un bruit insolite et [lerceptible à une grande distance , semblable à quatre ou cinq coups de canon , fut suivi pendant quelques minutes d'un craquement continu. La localité exacte de la chute est le village de Beauvechain, à proximité de Tourinnes-la-Grosse. Le météorite, tombé sur un pavé qu'il cassa , s'était brisé lui-même par la violence de sa chute. Une petite fille, qui voulut en ramasser les fragments, les trouva encore tellement échauffés, qu'elle ne put les tenir dans la main. On attend encore des relations plus détaillées sur ce phénomène, et M. Arinaud l liielens, de Tiricmont, a annonce, dans une lettre adressée à M. Senoner, bibliothécaire de l'Institut impérial de géolugie de Vienne, qu'il avait transmis à M. Âd. Quetelet un travail ^étendu sur la chute de « deux aérolithes. »

M. Florimond , de Louvain , a publié, dans le journal Lbb Mondes (1) une notice assez détaillée sur un météorite du poids de plus de six kilogrammes et complètement encroûté, qui serait tombé dans une forêt, où il aurait abattu, à 2,25 mètres au-dessus du sol , un sapin de vingt-six cen-

(1) XX1I« livr., 24 décembre 1863.