FORMATION DE L*UMVERS ET DU MONDE SOLAIRE

santé lunette, le verrait triple, c'est-à-dire accompagné de deux points lumineux. Mais il y a, entre» notre système et les précédents, une difFérence dont le lecteur sera frappé à la simple inspection du Tableau suivant :

SYSTÈME SOLAIRK.

Planètes.

Koms. Etcentricitct. RéTulationt.

Mercure 0,21 3 mois.

Vénus 0,007 7 »

La Terre 0,017 i an.

Mars 0,09 2 ans.

Petites planètes de 0,04 à o, 34 3-5 ans.

Jupiter o,o5 12 ans.

Saturne o ^oO 29 J ans.

Uranus o,o5 84 ans.

Neptune 0,01 lOS »

Vous voyez que les orbites des satellites du Soleil sont presque circulaires, sauf celles de Mercure et des insignifiantes petites planètes.

Que ces mouvements révolutifs autour de l'étoile principale soient très excentriques ou presque circulaires, peu importe au point de vue mécanique : la cause première est toujours la même. Ils proviennent des tourbillonnements que les amas primitifs emportaient avec eux dans leurs mouvements de translation rectiligne. Mais le cercle est un cas tellement particulier de l'ellipse, qu'on ne devait guère s'attendre à le voir réalisé sur une si grande échelle dans un système quelconque. Il faut donc que, parmi les conditions initiales de notre lambeau chaotique, il s'en soit trouvé une qui ait empêché les gyrations de dégénérer en mouvements elliptiques, et qui ait rectifié

d'abord et fermement conservé ensuite la forme peu près circulaire à travers toutes les péripéties.

Formation d'anneaux circulaires.

Ainsi, pour qu'une étoile ait des compagnoi grands ou petits, circulant autour d'elle ou autour di centre de gravité du système dans un sens déterminé^ i il faut que le chaos partiel d'où elle est sortie ai ^ possédé, dès l'origine, un lent mouvement tourbil — lonnaire affectant une partie de ses matériaux. Si, d^^

plus, ce chaos partiel a été à peu près rond et homo

gène à l'origine, nous allons voir que ces gyration^ auront pris en partie et conservé la forme circulaire^

Je prie le lecteur de ne pas perdre de vue la faible densité du milieu où vont s'opérer une suite de meta— morphoscs mécaniques. Nous parlions, au Chapitre précédent, d'un milieu contenant 325o^^ de matière par myriamètre cube : il faut aller ici bien plus loin et n'en supposer peut-être que 3^^ ou moins encore. Dans un milieu pareil les petites agglomérations de matériaux qui se seront formées un peu partout se mouvront donc comme dans le vide absolu; seulement les modifications se succéderont avec une lenteur extrême. Les premiers rudiments d'un monde dépensent beaucoup de temps et fort peu de chaleur. Plus tard les choses prennent une allure plus vive.

Les mouvements tourbillonnaires que ce lambeau chaotique emporte dans son sein affectent une forme spiraloïde avec des vitesses dirigées à peu près perpendiculairement au rayon vecteur. Ces vitesses vont en croissant vers le centre. Il y aurait donc peu à

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faire pour transformer, en partie, un mouvement de ce genre en une véritable rotation, si cette dernière était compatible avec la loi de la pesanteur interne.

Or c'est précisément le propre de ce genre d'amas chaotique de ne permettre aux corps qui s'y meuvent que des révolutions elliptiques ou circulaires concentriques et de même durée. Des portions notables des tourbillons intérieurs pourront donc y prendre Tallure d'un anneau plat, tournant autour du centre avec une même vitesse angulaire, exactement comme si cet anneau nébuleux était un cerceau solide. Il n'y a à cela qu'une condition, c'est que la durée de la gyralion de ces particules soit égale à la durée commune de tous les mouvements elliptiques ou circulaires qui se produisent sous l'influence de la force centrale.

Ainsi toutes les particules qui auront la vitesse convenable, dans le plan des gyrations, s'arrangeront immédiatement sous l'influence de la gravité en anneau plat, animé, autour du centre, d'une véritable rotation. Les autres, à vitesses trop grandes ou trop petites, se mouvront dans le même plan, en décrivant des ellipses concentriques à l'anneau. Si ces ellipses sont très allongées, les matériaux qui les parcourent se rapprochent beaucoup du centre où s'opérera une condensation progressive; ils finiront par y être englobés, tout en communiquant au globe central naissant une rotation dans le plan même de la gyration primitive. Si elles diff'èrent peu d'un cercle, la faible résistance du milieu suffira pour uniformiser la vitesse et disposer les matériaux en anneaux tournant comme le premier.

Tels seront les premiers résultats d'un lent mouvement tourbillonnaire préexistant dans un amas.sphérique de densité uniforme : i^ formation d'anneaux concentriques tournant d'une seule pièce, à la manière d'un corps solide, autour d'un centre d'abord vide; 2^ rotation de même sens communiquée à la condensation centrale qui s'y produira peu à peu, au moyen des matériaux venant, en partie, des régions affectées par le tourbillonnement interne.

Formation de planètes au sein des anneaux.

Ainsi les mouvements tourbillonnaires de même sens dont ce chaos primitif était animé dans une partie de sa masse n'ont pas tardé à se réunir, à se composer en une vaste gyration régulière. Puis celle-ci a donné naissance à des anneaux tournant lentement dans le même sens autour du centre de gravité, bien avant que l'étoile centrale ait pris figure. Dans chaque anneau le mouvement presque rotatoire de l'ensemble laisse longtemps les mêmes molécules en présence, libres d'obéir à leurs attractions mutuelles et de converger, dans la région médiane, vers quelque point d'attraction prépondérante {fig^ 34). Comme dans chaque anneau les vitesses croissent du bord intérieur cd au bord extérieur e/, nous retrouvons ici les conditions auxquelles les tourbillons doivent leur naissance, à savoir l'appel, vers un point de convergence, de filets fluides animés de vitesses différentes. L'anneau finira par se décomposer en une suite de tourbillons tournant sur eux-mêmes dans le même sens que l'anneau générateur. Les plus forts attireront à eux les

FORXATIO:! I>E L U.MVBRS ET DL XO.XDE SOLAIRE. 37I

matériaux du milieu ambiant, et celui qui grossira le plus finira par englober tous les autres, soit par attraction, soit par d'inévitables dilTérenccs dans les vitesses de circulation. La masse ainsi formée sera sphériquc, à peu près homotîène; elle tournera autour d'un axe plus ou moins perpendiculaire au plan de l'anneau.

Ce qui favorise, dans un anneau, la formation de ces tourbillons transitoires et leur réunion en un tourbillon unique, englobant toute la matière de l'anneau et même une partie de celle du milieu ambiant, c'est la lenteur du mouvement de cet anneau et surtout la faiblesse de l'attraction centrale. Cette décomposition commencera donc par les plus proches du centre et finira par les plus éloignés.

Cette formation sera de longue durée. Pendant ce temps d'autres matériaux, non engagés dans les gyrations primitives, tomberont vers le centre de ce chaos à peine organisé en décrivant toutes sortes d'ellipses concentriques excessivement allongées. Ils se rencontreront dans la région moyenne et produiront là une agglomération d'abord peu sensible, mais qui croîtra peu à peu. H se formera ainsi une masse centrale à

laquelle accéderont tous les matériaux des gyrations primitives qui n'auront pu se disposer en anneaux réguliers.

Cette agglomération centrale, à peine dessinée, germe du Soleil futur, prendra évidemment une rotation de même sens et dans le même plan que les anneaux.

Ainsi, après un long temps impossible à déterminer, le système présentera l'aspect suivant {fig- 35) : les

Fi g. 35.

anneaux extérieurs subsistent encore; mais les plus rapprochés du centre sont remplacés par d'énormes amas chaotiques de forme sphérique, circulant dans le sens direct autour du centre de gravité de l'amas.

FORMATION DE l'cNIVRRS ET DU MODE SOLAIRE. 278

et tournant sur eux-mêmes dans le même sens, de droite à gauche. Au centre C, le Soleil est déjà commencé. De toutes parts tombent vers lui des matériaux décrivant de longues ellipses et s'arrétant au centre lorsqu'ils pénètrent dans cette partie condensée.

La force centrale n'est déjà plus proportionnelle à la distance ; elle est bien loin encore d'être en raison inverse de son carré; elle a une forme intermédiaire (*), mais, malgré cette modification progressive, les corps qui circulent suivant des cercles persévèrent dans ce genre de mouvement.

Formation des satellites.

Au point où nous sommes parvenus, la masse centrale, encore très faible, n'exerce aucune action sur la figure et les mouvements intérieurs des globes nébuleux qui ont succédé aux anneaux (^). Ces globes, animés d'une rotation directe, vont donc reproduire librement, en petit, les phases précédentes de notre amas chaotique, et même avec plus de netteté encore. Il s'y formera des anneaux circulaires, pendant qu'au

(^) Algébriquement, on représente une force proporliocnelle à la distance r par le produit Ar de cette distance multipliée par une constante A,

et une force inversement proportionnelle au carré de la distance par — • La force de nature intermédiaire dont il est ici question aura pour expression ar -\ > a allant en décroissant à partir de la valeur initiale A, b en croissant de zéro à B.

(^) Il n'y a donc pas lieu ici, comme dans l'hypothèse de Laplace, de tenir compte d'énormes marées produites par le Soleil sur les globes nébuleux d'où sortiront les petits mondes planétaires.

374 QUATRifcXE rARTIE. — CUAPITIie XIII.

centre se dessinera une condensation croissante. Ce= anneaux secondaires se déferont à leur tour en doi^^ nant naissance à des planètes d'ordre inférieur, à de^s satellites circulant autour de la planète princtpaLC dans le sens de sa rotation. Par une heureuse circor~n stance, quelques anneaux du petit système de Saturwr— ont échappé à la destruction et n'ont pas formé (^^^ satellites. Les voici {fig. 36). Ce sont eux qui o^v7i

Fig. 36^

suggéré à Kant et à Laplace la belle idée de rattacher à des anneaux de ce genre la formation de planètes se mouvant dans des orbites presque circulaires (').

IX de Saturne oITrent une illuslration frappante t, il faut avouer que leur conservation iadéfîoie rassaot. Sans doute ces (iJes de particules, sans lires, ne sont pas stables dans le sens ordinaire merTeilleui se maintiennent, malgré leurs allés actions eitérieures, c'est grâce i l'extrême lion, à l'énorme prépondérance de la masse centrale et à la facilité avec laquelle ils se séparent et se ressoudent alternativement, de manière à éviter les effets destructeurs des forces per-

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FORMATION DE l'uNIVERS ET DU MONDE SOLAIRE. 276

Pendant cette nouvelle métamorphose à laquelle nous devons les systèmes en miniature de Saturne, de Jupiter, de Mars et de la Terre, le Soleil grandit, la force centrale change de plus en plus d'allure. Anneaux non encore décomposés et planètes déjà formées sont forcés de se rapprocher progressivement du centre et d'accélérer leurs mouvements. Les changements ainsi produits se sont opérés sur une échelle presque incroyable. Ainsi des planètes comme la Terre, Vénus et Mercure, qui à leurs débuts mettaient un très long temps à circuler autour du centre à peu près vide de l'amas chaotique, ne mettent plus aujourd'hui qu'un an, sept mois et trois mois. Mais aussi considérez qu'autrefois la plus grande partie de la masse de cet amas se trouvait en dehors de leurs orbites, tandis que désormais cette masse énorme a passé tout entière au centre pour former le Soleil. C'est là, peut-être, ce qu'il y a de plus singulier dans cette série de métamorphoses.

Formation des comètes.

Plus nous avançons, plus les détails se multiplient, mais sans nous obliger à recourir à de nouvelles suppositions. Parmi les matériaux non engagés dans le tourbillon primitif, et décrivant en tout sens des ellipses allongées autour du centre, il a dû s'en trouver qui échappèrent à la condensation centrale. Ces matériaux, partis des limités du chaos primitif, ont continué à se mouvoir dans des courbes allongées. Pour ces corps-là, le déplacement des matériaux qui a formé le Soleil n'a pas produit l'accélération quç nous

venons de signaler pour les planètes. La durée de la révolution est restée considérable : seulement les orbites primitives sont devenues des ellipses presque paraboliques, ayant leur foyer là où les premières avaient leur centre.

Et précisément parce que ces matériaux n'ont pas participé à la gyration première de droite à gauche, les corps qu'ils ont formés doivent se mouvoir, les uns dans un sens, les autres en sens inverse, de manière à réduire à zéro la somme des aires engendrées par leurs rayons vecteurs. D'ailleurs les plans de leurs orbites n'ont rien de commun avec celui où les planètes se meuvent; ils doivent présenter siir ce plan-là toutes les inclinaisons imaginables. Ce sont les comètes. A toutes les époques on en a trouvé à peu près autant de directes que de rétrogrades.

Satellites rétrogrades.

Vous voyez où nous aboutirions si nous ne connaissions, comme au siècle précédent, ni Uranus, ni Neptune : un soleil ayant fini par englober les ||| de l'amas primitif, et tournant sur lui-même de droite à gauche; une série de planètes circulant aussi de droite à gauche dans le plan de l'équateur solaire; des systèmes de satellites circulant de droite à gauche autour de ces planètes animées elles-mêmes de rotation de même sens; enfin des centaines de comètes indifféremment directes ou rétrogrades.

Que conclure de là?

Si l'on croit, avec Newton, que les comètes font partie de ce système aussi bien que les planètes, on