Les molécules d’eau sont donc extrêmement disséminées dans les couches supérieures de l’atmosphère, et leur vitesse moyenne étant à celle des molécules d’azote dans la proportion de 1,25 à 1, on n’en trouvera guère plus que de molécules d’azote qui soient dans des conditions leur permettant de s’échapper. Remarquons enfin que, si la répartition des corps à la surface de Mars est sensiblement la même que sur la Terre, l’eau s’y est trouvée à l’origine en quantité très supérieure à celle de l’azote.
Il serait admissible qu’elle se fût échappée en notable proportion à une température élevée, où la pression de sa vapeur était considérable. Mais, dans les conditions actuelles de la température, sa conservation indéfinie est à peu près certaine.
Cette théorie a d’ailleurs été déjà l’objet de plusieurs discussions importantes. À l’université de Nebraska, aux États-Unis, M. S. R. Cook en a fait l’objet d’une analyse critique[1] que nous allons parcourir.
L’auteur reproche à M. Stoney d’avoir oublié de déterminer par la théorie cinétique le nombre relatif de molécules qui auraient une vitesse suffisante pour s’échapper de la Terre ou des autres planètes, en ayant à vaincre l’influence d’un milieu résistant. Tout milieu résistant oppose une influence retardataire.
Les calculs de M. Cook le conduisent à des résultats tout différents des précédents. Nous ne reproduisons pas ici ces formules un peu compliquées, mais voici les nombres obtenus :
Hydrogène | Air | Acide carbonique | ||||||
km | km | ° | ° | ° | ||||
Sur la Lune |
2,380 | 0,476 | −256 | 1.24 | −10 | 4,7 | 274 | 6,6 |
» Mercure |
4,468 | 0,894 | −209 | 2,4 | 894 | 9,2 | 1371 | 12,4 |
» Vénus |
9,456 | 1,909 | + | 20,55,18 | 5031 | 19,3 | 7403 | 26,5 |
» Mars |
4,803 | 0,960 | −195 | 2,66 | 1139 | 9,9 | 1807 | 13,3 |
» la Terre |
10,5 | 2,100 | +291 | 5,7 | 9937 | 21,7 | 14447 | 29,2 |
est la vitesse critique en kilomètres par seconde ; est la vitesse moyenne de la molécule est la température de la couche extérieure de l’atmosphère sphère en degrés centigrades, et le rapport de la vitesse critique à la vitesse moyenne.
Ce tableau montre que sur la Lune une atmosphère d’hydrogène s’échapperait avec sa couche extérieure à la température de −256°, une atmosphère d’air à la température de −10°, et une d’acide carbonique à la température de +274°.
- ↑ On the escape of gases from planetary atmospheres according to the kinetic theory (The Astrophysical Journal, January 1900).