SATURNE.

Saturne parcourt son orbe autour du Soleil en 29 ans & demi. Si, en

comptant rondement, la distance moyenne de la Terre au Soleil est,

comme nous l'avons dit par-tout ailleurs, de trente millions de nos

lieues, il s'ensuit par la même raison, que la distance médiocre de

Saturne à cet Astre est de 285. à 286. millions des mêmes lieues. C'est

la derniére Planete, & la plus éloignée du Soleil qui nous soit connue;

du moins n'a-t-on point encore découvert au-delà aucun corps dans

de Ciel, qui ait une orbite constante, & qui tourne circulairement.

Il est vrai que les Cometes font leurs cours dans des Régions bien

plus éloignées que ne fait Saturne; mais comme leur excentricité est

beaucoup plus grande que celles des Planetes ordinaires, elles ne

font point partie du Systême planétaire que nous considérons dans

ce Chapitre. Car quand même on en supposeroit quelqu'une qui feroit

réguliérement sa révolution autour du Soleil, par exemple, à 600.

millions de lieues de distance du Centre universel de notre Systême,

de quoi lui serviroit la lumiére & la chaleur de cet Astre, dans une

distance où il ne paroîtroit pas plus grand que ne nous paroissent

Jupiter & Venus? J'ai supposé 600. millions de lieues de distance

moyenne de ce prétendu corps au Soleil, parce que si cette distance

étoit moindre, les Planetes se tireroient & s'embarrasseroient trop par

leurs gravitations réciproques.

[Calcul de la pesanteur des corps qui tombent sur la surface de

Saturne.]

Le diametre de Saturne est près de 10. fois plus grand que celui de

la Terre. Par ce moyen on peut calculer la proportion de la pesanteur

sur Saturne à celle que nous éprouvons sur notre Terre. Son dernier

Satellite étant éloigné de lui de 53 à 54. de ses sémi-diametres,

c'est-à-dire, le rayon de son orbite étant 53 ou 54. fois plus grand

que le sémi-diametre de Saturne, sa révolution doit se faire en 79.

jours 22. heures, qui font 1918. heures. Je dis donc que comme 157464,

cube de 54 sémi-diametres de Saturne, est à l'unité, ou au cube d'un

seul sémi-diametre du même Saturne, ainsi 3678724, quarré de 1918.

heures, est à 23 2/5, à-peu-près; d'où tirant la racine quarrée, l'on

trouve pour le tems périodique de cette révolution 4 heures & 5/6, ou

4 heures 50 minutes. Donc un corps qui feroit le tour de la surface de

Saturne, sans baisser jamais par sa pesanteur, le feroit, comme nous

venons de voir, en 4 heures 50 minutes.

Pour trouver, à-présent, de combien de pieds les corps pesants tombent

sur Saturne pendant la premiére seconde de tems, je dis que, comme 1.

sémi-diametre de la Terre, divisé par le quarré de 84. min. & 2/5, que

nous avons trouvées page 320, est à 9 1/2 sémi-diametres de la Terre,

ou à un seul sémi-diametre de Saturne, divisé par le quarré de 290.

minutes, que nous venons de trouver; ainsi 15. pieds parcourus par la

chûte d'une seconde de tems vers la Terre, sont à 12. pieds de chûte

vers Saturne pendant la premiére seconde, & quelque peu davantage.

Mais cette pesanteur des corps vers le centre de Saturne souffre une

diminution considérable par leur gravitation, en sens contraire, vers

la cavité de son anneau, comme nous l'allons montrer dans la suite.

Les Figures suivantes nous représentent les différentes configurations

de Saturne: 1. Sa phase ronde avec une seule bande obscure au milieu,

causée par l'ombre de l'anneau, & par sa partie obscure, qui ne reçoit

point de rayons du Soleil: 2. Cette même phase ronde avec d'autres

bandes encore, telles qu'on les a vues en 1715: 3. La phase de son

anneau, qui se perd de vûe, & qui reparoît après avoir été quelque tems

invisible; & 4. Cet anneau dans sa plus grande largeur, avec des bandes

qui environnent le disque de Saturne, comme cela s'est vu en 1696.

[Illustration]

Le diametre extérieur de l'anneau de Saturne, pris d'un bout à l'autre,

est au diametre de cette Planete, comme 9 sont à 4, selon la mesure

de Mr. Huygens, ou comme 11 sont à 5, selon celle de Mr. Cassini. Le

diametre intérieur, compris entre les deux cavités opposées, est à

celui de Saturne comme 6 1/2 sont à 4; car depuis le corps de Saturne

jusqu'à la cavité de son anneau, il y a autant d'espace, que depuis

cette cavité jusqu'à sa circonférence extérieure. Si Saturne lui-même

a 30000 lieues de diametre, il y aura depuis sa surface, jusqu'à la

cavité en question, 9375 lieues, & delà jusqu'au bout, aussi 9375, au

lieu desquelles on en compte ordinairement 8000. de largeur.

La quatrième Figure nous représente cet anneau dans sa plus grande

ouverture, lorsque sa largeur de B, en C, ou de D en F, nous paroît la

moitié de sa longueur A, E. C'est par cette proportion de longueur & de

largeur que l'on a calculé l'angle que fait cet anneau avec l'orbite

de sa Planete, savoir de 30 à 31 degrés. Il est à remarquer qu'au

milieu de sa largeur apparente, on observe une ligne obscure, telle

qu'on la voit marquée par la ligne pointillée. La couleur de sa partie

intérieure, qui est plus près du corps de la Planete, paroît plus vive

& plus lumineuse, que celle de sa partie extérieure, & la ligne noire,

dont nous venons de parler, en fait la séparation. Ainsi toutes les

fois que cet anneau disparoît, c'est sa partie extérieure qui se perd

la premiére; car l'autre ne disparoît que quelques jours après.

Dans les années 1714 & 1715, où l'on a vu cet anneau disparoître &

reparoître deux fois, on a observé que sa partie Orientale se perdoit

de vûe un jour ou deux plutôt que sa partie Occidentale, & que cette

même partie Occidentale se découvroit au contraire un jour ou deux

plutôt que sa partie Orientale. En 1671. Mr. Cassini, le Pere, avoit

déja observé quelque chose de semblable; ce qui lui fit juger avec

raison que les parties de cet anneau, qui sont du même côté, par

exemple, A, B, & D, E, de la troisième Figure, ne sont pas dans le même

plan, & que par conséquent il est plus mince ou plus pointu par ses

extrémités A & E, que vers la cavité intérieure B, C, ou D, F.

[Raisons de la disparition de l'anneau de Saturne.]

Il y a deux causes différentes, qui nous font perdre cet anneau de vûe.

La premiére est que son plan venant à passer par le centre du Soleil,

ses deux côtés ne reçoivent ses rayons que fort obliquement de part &

d'autre; ce qui fait que sa lumiére devient trop foible pour frapper

nos yeux. Cela arrive lorsque Saturne, à l'égard du Soleil, est au

19 degré 45 min. des Poissons ou de la Vierge. Quand il n'y a point

d'autre cause qui produit la phase ronde de Saturne, que celle-là,

elle ne dure guères au-delà d'un mois, comme on le prouve par les

Observations des années 1685 & 1701. Vers la fin de cette phase, on

s'apperçoit plus clairement de l'ombre de l'anneau sur le corps de

Saturne, qui paroît un peu au-dessus ou au-dessus du milieu de son

disque, comme cela se voit Fig. 1.

La seconde cause qui nous rend l'anneau invisible, est la coïncidence

de sa partie éclairée avec le rayon visuel, qui passe du côté de celle

qui ne l'est pas. Cette apparence a des termes moins limités que celle

dont il a été parlé ci-devant; cependant on est toujours assûré de la

voir deux fois, quand Saturne, apperçu du Soleil au 19 degré 45 min.

des Poissons ou de la Vierge, est retrograde par rapport à nous. Sa

Latitude étant observée de la Terre, ne peut différer chaque fois que

de fort peu de chose; mais ce peu de chose ne laisse pas d'être assez

sensible, pour avancer ou proroger ces termes. En 1671, il y eut plus

de six mois entre les deux disparitions des anses, à compter depuis la

fin du mois de Mai jusqu'au 8 de Décembre. Le lieu de Saturne, étant

vu du Soleil, se trouvoit la premiére fois au 13 degré des Poissons,

& la seconde au commencement du vingtième. En 1714. le 12 Octobre,

jour auquel les anses disparurent, Saturne se voyoit du Soleil au

commencement du 17e. degré de la Vierge, & le 22e. de Mars. En 1715.

jour moyen de la seconde disparition, il étoit déja à 21 degrés & demi

du même Signe à l'égard du Soleil; mais le tems qui s'écoula entre ces

deux disparitions, n'est que de 5 mois & quelques jours. Ainsi les

phases rondes vers le commencement de Juillet 1744, & au mois de Mars

1760. ne se redoubleront point; & il faudra par conséquent laisser à la

Postérité l'observation du retour de ce Phénomêne.

Bien des gens sont curieux de savoir si cet anneau est un corps continu

ou solide, ou si ce ne sont que des Satellites, qui sont si près les

uns des autres, que notre vûe ne peut les distinguer. La derniére

de ces deux conjectures me paroît plus vraisemblable. Car si l'on

m'objecte que le mouvement de tous ces Satellites, dans une orbite

commune, ne pourroit se faire, sans qu'ils se choquassent les uns les

autres, s'il y avoit tant soit peu d'excentricité; il me suffira de

répondre que ce mouvement n'est point du tout excentrique. Si l'on dit

aussi que les Satellites supérieurs ne pourroient pas achever leurs

périodes en même tems que les inférieurs, parce que la pesanteur, ou

la force centripète de leur mouvement circulaire, diminue en raison

quarrée de leur éloignement du centre de Saturne: je réponds encore,

qu'à la vérité cette différence de leurs périodes est telle que l'on

prétend; mais que la ressemblance exacte de tous les Satellites d'un

même ordre nous fait regarder cet assemblage de Satellites séparez

comme un corps continu.

Il reste pourtant encore une petite difficulté à lever. Cette orbite,

dira-t-on, loin de pouvoir être exactement circulaire, est elliptique,

son grand axe étant toujours perpendiculaire à une ligne tirée du

centre du Soleil à celui de Saturne; parce que tous les Satellites ne

sont que des Lunes, qui pour cette raison doivent obéïr aux mêmes loix

de la gravitation que la nôtre. Or comme l'orbite de la Lune doit un

peu s'applatir dans les conjonctions, de même que dans les oppositions,

& avoir plus de courbure aux quadratures, ainsi que nous l'avons

prouvé au Chapitre XXII. il s'ensuit nécessairement que le même

changement arrivera dans celle des autres Satellites. La chose dépend

donc uniquement de la différence de la gravitation de Saturne sur le

Soleil, & de celle de ses Satellites sur lui-même; & c'est de cette

différence que nous donnerons la mesure au Chap. XXV.

Les bandes de Saturne, dont le parallèlisme avec son anneau fait voir,

que ce qui les cause est élevé au-dessus de la surface de cette Planete

à une assez grande distance, pour que leur courbure ne soit que peu ou

point sensible, prouvent indubitablement, que Saturne est environné

d'une Atmosphére beaucoup plus vaste que la nôtre. Mais en supposant,

comme ci-dessus, que cet anneau n'est composé, que d'une infinité

de Satellites, il ne sera pas nécessaire de l'étendre jusque-là.

Cependant quelque vaste que soit cette Atmosphére, il faut qu'elle soit

incomparablement plus transparente que la nôtre, puisque les Fixes

que l'on voit quelquefois entre les anses & le corps de Saturne, n'y

souffrent jamais ni réfraction, ni changement de figure, comme dans

les autres Atmosphéres.

C'est une chose fort remarquable, que parmi les 5 Satellites de

Saturne, il y en a quatre, qui font leurs révolutions dans le plan

même de son anneau, & que le cinquième est le seul, qui suive une

route particuliére. Ce dernier n'a que 15 à 16 degrés d'inclinaison

de son orbite à celle de Saturne, au lieu que les 4 autres circulent

dans un plan incliné à celui de leur Planete principale de 30 deg.

ou davantage. Aussi ses nœuds sont-ils un peu différens de ceux des

autres. Ceux-ci ont les mêmes nœuds, que l'anneau, savoir au 19 degré

45 min. des Poissons & de la Vierge; mais le dernier coupe l'orbite

de Saturne environ quinze degrés plutôt, savoir au quatrième, ou au

cinquième degré des mêmes Signes.

[Ralentissement du mouvement de Saturne.]

Avant que de quitter Saturne, il faut remarquer une autre particularité

de son mouvement qu'on n'a point encore observée à l'égard des autres

Planetes. Toutes les plus anciennes Observations étant comparées

entr'elles, ainsi qu'avec les modernes, nous donnent son moyen

mouvement annuel de 12 degrés 13 minutes, & 33 à 36 secondes, au plus.

Mais les modernes seules, comparées les unes avec les autres, donnent

ce même mouvement diminué de quelques secondes, savoir de 12 degrés 13

min. & 20 à 29 secondes par an. On a encore observé d'autres petites

inégalitez dans le mouvement de Saturne depuis Tycho-Brahé; mais qui

ne laissent pas de s'accorder toutes à nous faire voir, que son moyen

mouvement est moins prompt à présent, que du tems des Chaldéens & des

Egyptiens. Mr. Cassini a prouvé cela incontestablement, en comparant

les observations modernes, ainsi que celles de Ptolomée, avec une

observation fort ancienne faite le 1. Mars de l'année 4485 de la

Période Julienne, dans un Mémoire présenté à l'Académie le 10. Janvier

1728.

Quoique Neuton ait prouvé que, lorsque Jupiter est le plus près de

Saturne qu'il est possible, il dérange sensiblement le mouvement de

cette Planete, néanmoins le ralentissement du mouvement de celui-ci

est trop sensible, & d'une nature trop différente de ce qu'elle devroit

être, pour en accuser seulement Jupiter. En effet, s'il n'y avoit pas

d'autres corps qui y contribuassent, comment se pourroit-il faire que,

dans les plus grandes proximités de ces Planetes, le mouvement de

Saturne fût tantôt accéléré, & tantôt retardé, comme le démontrent les

observations rapportées par Mr. Cassini?

Je crois donc que le ralentissement du mouvement qu'éprouve Saturne

beaucoup plus sensiblement que toutes les autres Planetes, est causé

par l'attraction de plusieurs Cometes, qui font leurs traverses dans

les immenses Régions de l'Univers au-delà de lui. Leur nombre & leur

grandeur sont assez considérables pour pouvoir être sensible à l'égard

de la pesanteur de Saturne sur le Soleil, qui n'est que la 90me.

partie de l'attraction de la Terre vers le centre de notre Systême.

Aussi les inégalités de ce ralentissement s'expliquent-elles bien plus

commodément par les différentes proximités des Cometes, que par toute

autre cause; & si les Planetes inférieures se sentent moins que Saturne

de leur approchement, c'est parce que la force attractive du Soleil est

bien plus forte que celle des Cometes dans les Régions inférieures, que

dans celle de Saturne, comme nous l'avons déja dit.

[Illustration]

[Illustration]