CHAPITRE XIII

FORMATION DE LXMVKKS KT DU MONDK SOLAIRK.

Il n'y a pas un mol dans celle ihcoiic du Soleil qui ne s'applicjue aux aulres éloiles. Les éloiles onl donc clé formées, comme le Soleil, par la concenlralion progressive de malériaux sans chaleur ni lumière, disséminés primilivemenl dans Tespace.

De là une nolion loule nouvelle el du caraclére le plusposilif. Chaque éloile doil à son mode de formation une provision de chaleur essenliellemenl limitée. Il n'est pas permis, comme Laplace croyait pouvoir le faire, de doler hypolhéli(juement un soleil d'une quantité de chaleur indéterminée. Celle qu'il a dépensée et celle qu'il possède encore dépendent de sa masse et de son volume actuel.

Considérez maintenant celle simple slalistique de la p. 202. La proportion des éloiles blanches ou légèrement jaunâtres est de 9J pour 100; celle des étoiles rouges et variables, voisines de la phase d'extinclion, est de 5 pour 100. Ces astres étant, non pas égaux sans doute, mais à peu près du même ordre de grandeur, et n'étant dotés que d'une provision de chaleur limitée, doivent êlre à peu près contemporains. Je veux dire que leur formation remonte à une même époque, en prenant ce mot dans un sens très large; car, s'ils s'élaient formés à des dates quelconques dans

la suite infinie des temps, nous aurions certainement "^ des proportions toutes différentes d'étoiles en pleine activité et d'étoiles sur leur déclin.

L'indépendance actuelle des mondes n'a donc pas toujours existé, et nous voyons ici se dessiner, dans ^^ temps, ridée d'une origine commune, de même qvi^ l'aspect de la Voie lactée nous indique un plan gérx^ral de distribution dans l'espace.

Les matériaux premiers de ce monde ont donc f^^^ partie, au commencement, d'un chaos universel dc^ ^^ ils se seront ensuite séparés et isolés peu à peu, ^^ vertu de mouvements antérieurement imprimés ^ toute cette matière.

Cette conception n'est pas nouvelle, on la retroa ^^^ au début de toutes les cosmogonies, et jamais elle r^»-^ été mieux formulée que sous la plume de Descarte

Permettez pour un peu de temps à votre pensée de sorl^ *'' hors de ce monde pour en venir voir un autre tout nouvea ^~^f que je ferai naître devant vous dans les espaces imaginaires. .-^ -•

Entrons si avant dans ces espaces que nous puissions perd t^^ de vue toutes les créatures que Dieu fit il y a cinq ou six milî^ ans, et, après nous être arrêtés là en quelque lieu déterminé, supposons que Dieu crée autour de nous tant de matière que, de quelque côté que notre imagination se puisse étendre, elle n'y aperçoive plus aucun lieu qui soit vide. Supposons que, de ces matériaux, les uns commencent à se mouvoir d'un côté, les autres d'un autre; les uns plus vile, les autres plus lentement..., et qu'ils continuent par après leur mouvement suivant les lois ordinaires de la nature : car Dieu a si merveilleusement établi ces lois, qu'encore que nous supposions qu'il ne crée rien de plus que ce que j'ai dit, et même qu'il ne mette en ceci aucun ordre ni proportion, mais qu'il en compose un chaos le plus confus et le plus embrouillé que les poètes puissen t décrire, elles sont suffisan tes pour faire que les parties

FORMATION DE L*l'NIVERS ET DU MONDE SOLAIRE. 269

de ce chaos se démêlent d^elies-mêmes, et se disposent en si bon ordre qu^elles auront la forme d^un monde très parfait, et dans lequel on pourra voir non seulement de la lumière, raais aussi toutes les autres choses, tant générales que particulières, qui paraissent dans ce vrai monde.

Celte idée, disais-je, n'est pas nouvelle; mais, pour les Anciens, c'était une simple conception métaphysique. Pour nous, elle résulte de l'observation et du calcul; elle en possède la certitude ou du moins la haute probabilité.

Faisons maintenant un pas de plus. Ces mondes sont tous animés de vitesses formidables en divers sens. C'est ainsi que notre propre système se meut tout d'un bloc, avec ses planètes et ses comètes, vers la constellation d'Hercule : sa vitesse est quinze fois plus grande que celle d'un boulet de canon. Ces mouvements gigantesques proviennent en partie de ceux qui ont animé et décomposé le chaos primitif. Je dis en partie seulement, car l'indépendance mutuelle de ces mondes n'est pas assez complète pour qu'on puisse leur appliquer la loi de la conservation du mouvement du centre de gravité dans un système de corps soumis à leurs seules actions mutuelles. Il en est autrement des rotations et circulations qui accompagnent ces grands mouvements de translation. Là, la loi des aires est applicable, et puisque nous voyons les étoiles doubles, ainsi que notre propre monde, tourner, en marchant, autour de leurs centres de gravité, il faut en conclure que ces rotations, ces circulalions datent de l'origine, non sous leur forme actuelle, mais sous celle de gyrations équivalentes.

Or, dans le chaos primitif animé de mouvements

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divers, de telles gyrations devaient se produire sur une grande échelle. C'est un fait général que les courants de matériaux plus ou moins fluides et reliés par des forces même très faibles, courants dans lesquels les filets contigus possèdent des vitesses tant soit peu difierentes, ont une tendance marquée à engendrer des tourbillonnements plus ou moins réguliers et persistants. Nous venons d'en voir des exemples frappants sur le Soleil et dans notre propre atmosphère. Nous en avons trouvé dans la forme spiraloïde de certaines nébuleuses, et avec quelque probabilité dans l'immense circonvolution de la Voie lactée elle-même. Donc nous croyons pouvoir dire :

A l'origine l'univers se réduisait à un chaos général excessivement rare^ formé de tous les éléments de la Chimie terrestre plus ou moins mêlés et confondus. Ces matériaux, soumis d* ailleurs à leurs attractions mutuelleSy étaient dès le commencement animés de mouvements divers qui en ont provoqué la séparation en lambeaux ou nuées. Ceux-ci ont conservé une translation rapide et des gyrations intestines plus ou moins lentes. Ces myriades de lambeaux chaotiques ont donné naissance, par voie de condensation progressive, aux divers mondes de l'univers.

Ici se place une déclaration nécessaire. Descartes et tous ceux qui ont tâché d'expliquer l'univers débutent, implicitement ou explicitement, par l'intervention d'une puissance créatrice, car ils prennent comme nous, pour point de départ, un état de choses, le chaos, dont il est impossible de rendre compte par les lois de la nature. Parmi ces lois, la principale, l'attraction universelle, est précisément l'opposé de toute tendance à la difiusion de la matière. D'ailleurs le chaos

FORMATION DE l'uNIVERS ET DU MONDE SOLAIRE. 261

n'est pas chose aussi simple qu'on pourrait le croire de prime abord. Il contenait à l'otat d'énergie de position ou, comme on le dit quelquefois, d'énergie non kinélique, toutes les énergies passées et présentes de l'univers sous quelque forme qu'ell(»s se manifestent aujourd'hui, mouvement, électricité, lumière ou chaleur, même celle qui préside aux actes des êtres vivants et à la partie matérielle du travail de la pensée humaine. Dans la vie de l'univers et de notre propre monde solaire, une faible part de cette énergie primitive se conserve indéfiniment, sous forme de mouvement, là où un certain état de stabilité s'est trouvé réalisé; le reste sous forme d(î chaleur est l'objet d'une efTroyable déperdition. Ainsi, pour ne parler que du Soleil, sur G7 millions de rayons de chaleur et de lumière que cet astre envoie dans l'espace indéfini, un seul est reçu et utiUsé par les planètes qui circulent autour de lui. Or, bien que le pouvoir de pénétration de nos yeux ait été centuplé par l'invention des lunettes et la construction des grands télescopes, nous ignorons ce que devient cette colossale énergie qui file incessamment dans l'espace sous forme de lumière et de chaleur; impossible de concevoir comment elle pourrait d'elle-même converger, en d'autres régions, vers d'autres matériaux. On a beau dire que l'univers est une série indéfinie de transformations, que ce que nous voyons résulte logiquement d'un état antérieur, et ainsi de suite dans le passé comme dans l'avenir, nous ne voyons pas comment un état antérieur aurait pu aboutir à l'immense diffusion de la matière, au chaos d'où est certainement sorti l'état actuel. Il faut donc ici débuter

par une hypothèse et demander à Dieu, comme le fait Descartes, la matière disséminée et les forces qui la régissent.

Il semblera tout d'abord bien difficile qu'une hypothèse aussi simple rende compte de cette profusion de formes que nous venons de classer dans l'un des Chapitres précédents, de ces nébuleuses, de ces amas d'étoiles, des étoiles isolées, des étoiles doubles et triples, et par-dessus tout de notre propre monde tout plat, avec son soleil central, ses planètes qui sont elles-mêmes des mondes en miniature, de ses milliers de comètes. On nous accordera du moins que les conditions initiales et les forces étant données pour un lambeau chaotique, les lois de la Mécanique doivent faire connaître le monde qui en sortira.

Formation d'une étoile isolée.

Si nous prenions un cas tout à fait idéal, celui d'un amas sphérique homogène, sans mouvements intérieurs d'aucune sorte, les molécules tendraient en ligne droite vers le centre; l'amas se condenserait régulièrement sans perdre son homogénéité, et finirait par produire une sphère incandescente parfaitement immobile. Ce serait, si l'on veut, une étoile, mais une étoile sans satellites, sans rotation, sans mouvement propre. Je doute qu'il y en ait beaucoup de ce genre dans le ciel.

En réalité, chaque lambeau détaché du chaos général avec une vitesse de translation considérable, et devenu indépendant de toute action extérieure, a été longtemps soumis à celles des parties voisines

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dont il s'est séparé. Nous ne saurions donc négliger ni le mouvement d'ensemble, ni les mouvements intestins qui empêcheront les divers(»s parties de tendre vers le centre en ligne droite. Admettons seulement que les gyralions sV soient réciprocpienient compensées et que la sphéricité et riiomogénéité subsistent. La gravitation vers le centre étant proporlionnelle à la distance, les particules décriront, en tombant avec une lenteur extrême, non plus d(?s lignes droites, mais des ellipses concentri(|ues à Tamas et parcourues toutes dans le même temps.

Deux résultats fort dilTérenls [)euvent dès lors se produire : ou bien les matériaux se réuniront en une multitude de petites masses, sans (jue le centre c'prouve d'augmentation prépondérante; alors vous aurez un amas sphérique d'étoiles circulant toutes dans le même temps autour de ce centre idéal; ou bien la condensation centrale remportera énormément sur les partielles, et alors vous aurez finalement une étoile centrale accompagnée d'une foule de petits corps rapidement éteints. Le [)remier système se rapproche évidemment de ces amas si réguliers d'étoiles dont on a vu plus haut deux exemplaires (p. 21 1). Les orbites seront, comme je le disais tout à l'heure, des ellipses ayant toutes leur centre au centre de gravité et de figure de l'amas. Les durées des révolutions seront égales et, si les intervalles de ces orbites sont grands, les chances de collision étant écartées, ce système pourra jouir d'une véritable stabilité.

Dans le second système, celui d'un soleil prépondérant au centre, les ellipses décrites par les petits corps devenus des satellites se transformeront à me-

sure que le soleil central augmentera de masse; elles deviendront finalement des ellipses ayant, non plus leur centre, mais leur foyer au centre de l'amas, et les durées des révolutions varieront, de l'une à l'autre, conformément à la troisième loi de Kepler. Nous aurons ainsi un soleil central entouré d'une multitude de petits corps obscurs fort semblables à nos comètes. Mais, parce que dans les deux cas nous supposons qu'il nV a point eu de gyration originelle, la somme des aires, décrites par les rayons vecteurs de tous ces mobiles projetés sur un plan quelconque, sera toujours nulle. Si Tun des soleils du premier cas, ou l'une des comètes du second, circule de droite à gauche, un autre soleil ou une aulre comète de même masse circulera de gauche à droite. C'est ainsi que, dans notre système, une moitié, à peu près, des comètes est directe, Tautre moitié rétrograde.

Formation des étoiles doubles.

Le cas le plus général, au contraire, serait celui d'un amas non sphérique, non homogène et animé de tourbillonnements susceptibles de se résoudre en une gyration unique.

La condensation, commencée depuis longtemps partout, continuera dans ces conditions nouvelles; elle s'opérera autour de quelques centres d'attraction déterminés par la figure de l'amas et la distribution des densités, et finira par former deux ou trois globes séparés, deux ou trois étoiles voisines. Mais une partie des matériaux étant animée d'une lente gyration dans un sens déterminé, leur condensation devra repro-

FORMATION DE l'L'NIVKRS ET DU MONDE SOLAIRE. 265

duire à toutes les époques l.i même somme des aires. Cette loi fondamentale ne sera satisfaite que si les agglomérations finales circulent Tune autour de Fautre, et comme, dans la série des mouvements des corpuscules se précipitant vers des centres distincts, il n'a dû se })rcsenter aucun moyen de régularisation capable d'iinprimcTla forme circulaire à leurs trajectoires, les étoiles finales, associées par couples, décriront des elli])ses plus ou moins excentriques, ayant leur foyer commun au centre de gravité. Voici en effet un Tahleau complet d<;s excentricités des orbites des étoiles doubles juscpf ici déterminées (' ) :

Etoiles doubles.

Noms des étoiles. Excentr. Rérulul.

ans.

T, Cassiopée o^Cr?. 'xtjl

36 Andromède o,G5 349

/? Éridan o,38 118

Sirius 0,61 49

Ç Écrevisse 0,47 43

w Lion 0,54 110

V Lion o , 87 296

$ Grande Ourse 0,42 61

Y Vierge 0,87 170

42 Bérénice 0,48 26

25 Gh. de chasse 0,66 126

a Gentaure 0,67 85

5 Bouvier 0,71 127

i Bouvier 0,71 261

7) Gour. bor 0,26 44

[JI2 Bouvier 0,57 266

(') On a omis deux ou trois étoiles mal déterminées, a Gémeaux, s Balance, dont l'excentricité serait très faible, et ô du Cygne.

Noms des étoiles. Excentr. Kéfolut.

ans.

Y Cour, bor o,35 96

<j Cour, bor 0,76 846

X Ophiuchus o , 49 240

Ç Hercule o , 42 34

T Ophiuchus 0,61 218

/? Ophiuchus Oî47 94

V Cour, bor <^>î7^ ^6

Ç Verseau o,65 1578

Ici rien ne règle le partage des matériaux entre les divers centres de condensation. Dans certains systèmes les deux étoiles seront égales : ainsi les composantes de Y de la Vierge sont toutes deux de 3* grandeur; X, du Verseau, de 4®; v de la Couronne australe, de 5®; /? de TEridan, de 7^, etc. Dans d'autres le compagnon est bien plus faible que l'étoile principale, comme dans y du Lion (2® et 4^), a du Centaure (i*'® et 4^), Y de la Couronne boréale (4® et 7®), î^ d'Hercule (3*^ et 7®), Y] de Cassiopée (4® et 8^), Antarès (i^^ et 7®). L'exemple le plus remarquable est Sirius, dont le compagnon a si longtemps échappé à toutes les recherches.

En fait d'étoiles multiples, je citerai encore G d'Orion, système formé de quatre étoiles principales des 4^, G®, 7® et 8^ grandeurs, et de deux autres étoiles presque imperceptibles.

Formation du système solaire,

On ne peut véritablement considérer le Soleil comme une étoile double ou multiple. Si Jupiter et Saturne étaient encore à l'état d'incandescence, un observateur posté près de a du Centaure, avec une très puis-