p. STROOBANT. 



LA QUESTION DES ANNEAUX DE SATURNE 



se suivant à la file dans des orbites circulaires '. 



Dans un mémoire publié en 1872, Hirn ^ est ar- 

 rivé à des résultats plus concluants encore. 11 re- 

 prend la question où elle a été laissée par Laplace, 

 et fait remarquer que dans l'hypothèse d'anneaux 

 solides et lesfés, les variations d'excentricité résul- 

 tant de leur rotation ne correspondraient pas aux 

 variations constatées. Il fait observer aussi que les 

 anneaux A et B tourneraient autour de Saturne 

 dans des temps bien différents; leur distance, re- 

 présentée par la largeur de la division de Cassini, 

 serait très variable, ce qui est contraire à l'obser- 

 vation. Mais supposons même qu'en raison du lest 

 le mouvement excentrique existe. Hirn montre que 

 le corps solide formant l'anneau devrait avoir une 

 cohésion et une rigidité en quelque sorte infinies, 

 dont celles d'aucun corps connu de notre terre ne 

 nous donnerait la plus légère idée. En résumé, 

 l'impossibilité de l'existence d'un anneau solide 

 réside dans ce fait que, la vitesse angulaire étant 

 commune à tous ses points, la vitesse linéaire est 

 proportionnelle au rayon; quant à l'attraction de 

 Saturne, elle varie en raison inverse du carré de 

 ce rayon : il n'existe donc qu'une seule nappe 

 cylindrique où les deux forces se font équilibre. 



Hirn considère ensuite l'hypothèse d'un anneau 

 fluide (liquide ou gazeux); dans ce cas, l'anneau ne 

 doit plus tourner d'une seule pièce; mais il en ré- 

 sulte des frottements considérables qui produisent 

 un échauffement et un ralentissement de la masse 

 entière; dans cette hypothèse, les anneaux ne 

 tomberaient plus d'un côté de la planète, mais 

 se rapprocheraient d'elle de tous les côtés à la 

 fois. 



Hirn arrive à la même conclusion que Maxwell, 

 dont il ignorait cependant le travail; il pense que 

 l'anneau est formé de particules très petites sépa- 

 rées par des intervalles relativement très grands. 

 Les plans des orbites de tous ces petits satellites 

 se confondant à peu près avec le plan de l'équateur 

 de Saturne, il en résulte pour l'anneau une très 

 faible épaisseur. 



Quand on étudie la question au point de vue 

 mécanique, on arrive donc à cette conclusion que 

 l'anneau, pour subsister, ne peut être ni solide, ni 

 fluide, mais composé de particules indépendantes 

 les unes des autres et tournant librement autour 

 de la planète. C'est également la conclusion à la- 

 quelle on arrive en constatant les variations con- 

 tinuelles auxquelles sont soumis les anneaux de 



' On trouvera une savante analyse de ces travaux, ainsi 

 que de deux mémoires, l'un de Mme Kowalewski. l'autre de 

 M. Poincaro, sur le même sujet, dans la Méeaniqt/e céleste de 

 M. Tisserand, tome II, cliap. ix, x, xi et xii. 



- Mémoire sur les cnuflllions d'éqtiilUire et sur la nature 

 probable des anneaux de Saturne. Gauthier- Villars, 1872. 



Saturne. Le globe de la planète est visible à tra- 

 vers l'anneau sombre et son limbe n'est pas ré- 

 fracté, ce qui aurait évidemment lieu si cet anneau 

 était liquide ou gazeux. L'aspect de l'anneau 

 sombre s'explique aisément en admettant que les 

 particides qui le composent sont plus espacées que 

 dans les autres anneaux. 



Enfin la photométrie est venue apporter un ar- 

 gument bien inattendu en faveur de l'hypothèse 

 d'un anneau formé de matériaux disjoints. 



M. Seeliger, directeur de l'Observatoire de Mu- 

 nich, a montré que si la surface de l'anneau était 

 continue, les variations d'éclat, résultant de la 

 hauteur du Soleil et de la Terre au-dessus du plan 

 des anneaux, seraient beaucoup plus considérables 

 que les changements observés par M. Millier à 

 Potsdam. 



111 



On conçoit aisément que le problème du mou- 

 vement des anneaux est une question fort com- 

 plexe. Chacune des particules est, en effet, soumise 

 à dés attractions nombreuses et variables. Si au- 

 cune de ces actions n'existait, chacun des petits 

 satellites constituant l'anneau décrirait une ellipse 

 autour de Saturne suivant les lois de Kepler '. On 

 peut, dans l'étude des changements d'aspect des 

 anneaux, considérer ceux-ci comme formés par la 

 réunion et l'enchevêtrement d'un grand nombre 

 d'ellipses lumineuses, dont on recherchera les chan- 

 gements de forme et les déplacements dans l'es- 

 pace. 



Les causes perturbatrices que nous avons à con- 

 sidérer sont au nombre de trois : 



1° L'action du renflement équatorial de Saturne; 



2" L'action des anneaux sur la particule consi- 

 dérée ; 



3° L'action des satellites de la planète. 



L'aplatissement de Saturne étant très grand 

 / 1 1 \ 



( cTq "^ 1")^^^ action du renflement équatorial aug- 

 mentant à peu près suivant l'inverse de la puis- 

 sance - de la distance au centre de la planète, 



on comprendra qu'il doit en résulter des inéga- 

 lités considérables pour les particules des an- 

 neaux, surtout pour celles qui sont situées à 

 la limite intérieure de l'anneau sombre C. On 

 sait -que l'on distingue en mécanique céleste 

 deux genres d'inégalités : les inégalités séculaires 

 et les inégalités périodiques. Les premières ont 

 pour caractère essentiel de croître d'une manière 



' Les temps de révolution sont très courts : une particule 

 située à la limite intérieure de l'anneau sombre décrit son 

 orljile en moins de G heures; à la limite extérieure de l'an- 

 neau A ce temps est 14 h. '/- environ. 



