La Planète Jupiter/03
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LA PLANÈTE JUPITER
L’étude télescopique du disque de Jupiter fournit-elle des notions positives sur la constitution physique de la planète ? Cette question peut se poser d’une autre façon, et se résumer en ces deux autres questions :
Que sont les bandes obscures, de teintes et de couleurs variées, que sont les bandes brillantes ? Comment expliquer les taches noires ou sombres, plus ou moins permanentes, plus ou moins variables, et les taches brillantes que quelques observateurs ont aussi aperçues sur Jupiter ?
Nous avons déjà vu Cassini comparer le mouvement des taches à celui des courants équatoriaux, les bandes étant assimilées aux mers terrestres ; mais on n’a pas tardé à comprendre que les bandes variaient trop souvent de forme, d’étendue et de position, pour qu’on puisse les regarder comme des masses liquides, renfermées dans des bassins solides et consistants.
On sait comment W. Herschel expliquait les bandes et comment il rendait compte, soit de leur parallélisme, soit de l’inégalité de vitesse des taches selon qu’elles étaient plus ou moins voisines des régions équatoriales. Voici ce qu’il dit, à cet égard, dans un mémoire de 1793 : « Je suppose que les bandes brillantes et les régions polaires de Jupiter, dont la lumière surpasse celle des bandes faibles ou jaunâtres, sont les zones où l’atmosphère de cette planète est le plus remplie de nuages. Les bandes faibles correspondent aux régions dans lesquelles l’atmosphère, complètement sereine, permet aux rayons solaires d’arriver jusqu’aux portions solides de la planète où, suivant moi, la réflexion est moins forte que sur les nuages. »
Le parallélisme des bandes provient, suivant le même astronome, des vents analogues à nos alizés qui existent dans les régions équinoxiales de Jupiter et qui sont dus au mouvement de rotation. Les taches sont des nuages accidentels que les courants équatoriaux entraînent avec des vitesses variables, selon leur latitude jovicentrique plus ou moins grande.
Arago, en rapportant l’opinion d’Herschel, fait une réserve au sujet de la direction des vents réguliers de la planète ; il fait remarquer qu’ils doivent souffler dans une direction opposée à celle des alizés terrestres, puisque ces derniers, tendant vers l’ouest, ralentiraient le mouvement de rotation au lieu de l’accélérer. Aussi, pour résoudre cette difficulté, admet-on aujourd’hui généralement que ce sont les alizés supérieurs ou contre-alizés, qui déterminent le mouvement propre des taches. Cette hypothèse, en effet, s’accorde avec l’observation. Mais nous avons déjà fait voir ailleurs qu’elle n’était pas nécessaire, et que l’on peut aussi considérer les alizés proprement dits, comme rendant un compte suffisant du mouvement propre des taches. « Si les taches, disions-nous, sont des accidents atmosphériques ayant un mouvement propre, comme tous les astronomes le pensent, ce n’est pas la rotation du globe de Jupiter qu’on détermine, mais la rotation des nuages ou mieux la différence de durée de la rotation de Jupiter et du mouvement propre du nuage. Or, si l’on suppose que ce nuage se forme à une latitude donnée, soit entraîné vers l’équateur, par une cause analogue à la cause des vents alizés terrestres, son mouvement de rotation éprouvera un retard, mais ce retard sera d’autant plus considérable que la latitude du point où le nuage s’est formé sera plus grande. Les taches qui auront des points de départ plus voisins de l’équateur paraîtront se mouvoir plus vite que les autres, et c’est aussi ce que l’observation constate. »
Du reste, à considérer avec W. Herschel, Beer, Mœdler et Arago, les taches obscures qui ont servi à déterminer la durée de la rotation comme des nuages accidentels, il y a une sorte de contradiction avec l’opinion des mêmes astronomes qui regardent les bandes brillantes comme formées de nuages doués d’un pouvoir réfléchissant supérieur à celui du sol de la planète. Évidemment, s’il en est ainsi, les taches obscures sont des vides, des trouées dans l’atmosphère de Jupiter, produites probablement par des mouvements des masses aériennes en forme de tourbillons ou de trombes : le dessin de M. Tacchini (p. 357) offre plusieurs exemples de taches obscures de ce genre. Dans cette hypothèse, les bandes blanches seraient formées d’une accumulation de nuages semblables à nos cumuli, à surface fortement réfléchissante ; les bandes sombres laisseraient voir le sol au travers d’une atmosphère encore chargée de vapeurs, mais de vapeurs plus transparentes ; les taches les plus sombres enfin seraient, comme nous le venons de dire, des espaces à peu près entièrement dépourvus de vapeurs réfléchissantes, des trouées dans l’atmosphère jovienne.
Quant à cette atmosphère, elle paraît devoir être très-profonde ou très-dense : c’est ainsi qu’on explique un phénomène constaté par tous les observateurs, à savoir que les bandes obscures ou brillantes s’affaiblissent considérablement vers les bords du disque. Beer et Mœdler disent, à propos des taches qui leur servirent en 1834 et 1835 à mesurer la durée de rotation : « Les taches dont nous parlons ne purent jamais être poursuivies jusqu’aux bords ; elles s’évanouirent toujours 1 h. 24 m. ou 1 h. 27 m. après leur passage par le centre. Cet intervalle répond à 52° ou 54° de longitude jovicentrique, à partir du centre ; ainsi dans une contrée du globe où l’affaiblissement causé par l’atmosphère n’atteignait pas encore le double du minimum, ces taches étaient déjà invisibles, ce qui ne peut s’expliquer qu’en admettant une atmosphère très-dense de la planète. » Arago dit de même avec raison : « La diminution et l’augmentation de la réflexion des parties des bandes qui se correspondent près des bords de la planète a lieu naturellement ; en effet, un nuage doit paraître d’autant plus lumineux, que le soleil l’éclaire plus obliquement ; d’autre part, la portion d’atmosphère diaphane qui correspond à la bande obscure doit renvoyer à l’œil d’autant plus de lumière qu’elle a plus de profondeur. »
Nous ne savons si le lecteur envisage comme nous ces conjectures sur la constitution atmosphérique de Jupiter. Mais elles nous semblent bien insuffisantes, bien incomplètes et bien vagues. Pour ne prendre qu’un exemple, n’est-il pas clair en effet, qu’elles ne peuvent s’appliquer aux taches obscures pour ainsi dire permanentes que mentionnent les observations prolongées du premier Cassini. La lenteur des variations des saisons sur Jupiter explique bien la permanence d’une tache pendant quelques-uns de nos mois : ainsi les deux taches observées par Mœdler et Beer, de novembre 1834 à avril 1835, sont restées visibles pendant 167 jours terrestres, cinq mois et demi. Une telle durée d’une masse atmosphérique sur notre terre serait considérable mais il faut considérer que ce n’est guère que la vingt-cinquième partie de l’année de Jupiter, comme la moitié d’un des mois de cette planète.
Mais que dire de la tache si longtemps observée par Cassini, laquelle paraît s’être montrée au même point depuis 1665 jusqu’à 1715, c’est-à-dire pendant cinquante années avec de longs intervalles, il est vrai, des disparitions ; pendant des années entières, l’illustre astronome put l’observer, sans qu’aucun doute lui restât sur son identité. Nuage ou trouée, il est également difficile d’expliquer ce long séjour, en un même point, d’un produit atmosphérique. Faut-il supposer, comme on l’a fait, qu’en cette région de Jupiter existent de hautes montagnes, un immense plateau que l’on verrait ainsi surgir quand l’atmosphère qui le recouvre serait moins chargée de vapeurs, tandis que les parties plus denses de l’air ambiant masqueraient encore toutes les régions voisines ? Conjectures, on le voit, purement hypothétiques.
Dans tout ce qui précède, nous n’avons abordé qu’une partie des questions relatives à la constitution physique de Jupiter, et encore, sommes-nous loin d’avoir exposé tous les doutes qu’elles font naître dans l’esprit, tous les désiderata bien propres à faire hésiter tous ceux qui ne font pas de la science une affaire d’imagination et qui préfèrent un fait bien établi, bien précis à la plus séduisante des hypothèses. Mais cette notice est déjà longue et nous ne voulons pas mettre plus longtemps à l’épreuve la patience de nos lecteurs.