1838 Thomas Dick pense probable l'existence du satellite.

Dick
Thomas Dick

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Celestial Scenery
Thomas Dick (1774 - 1857), pasteur, professeur de sciences et écrivain, se passionna pour l'astronomie à l'age de neuf ans, après avoir vu un brillant météore. Il commença d'observer le ciel avec des lunettes bricolées avec des lentilles et des tubes en carton.
En 1794, il fi ses études à Édimbourg, puis fonda une école à Dundee, et officia comme stagiaire à Stirling avant d'en être renvoyé. Il enseigna alors 10 ans à Methven, puis passa une autre décennie à Perth, où il publia, en 1817, The Christian Philosopher, dont le succès l'incita a se consacrer à la littérature.
En 1838, il écrivit Celestial scenery, où il discuta de l'existence probable du satellite de Vénus, mais aussi du nombre d'habitants dans le système solaire, qu'il chiffrait à 21 894 974 404 480! Il fut admis à la Royal Astronomical Society le 14 janvier 1853.

  Supposed Satellite of Venus.—Several astronomers have been of opinion that Venus is attended with a satellite, although it is seldom to be seen. It may not be improper to give the reader an abridged view of the observations on which this opinion is founded, that he may be able to judge for himself. The celebrated Cassini, who discovered the rotation of Mars, Jupiter, and Venus, and four of the satellites of Saturn, was the first who broached this opinion. The following is his account of the observations on which it is founded :—
"1686, August 18, at fifteen minutes past four in the morning, looking at Venus with a telescope of thirty-four feet, I saw at the distance of three fifths of her diameter, eastward, a luminous appearance, of a shape not well defined, that seemed to have the same phase with Venus, which was then gibbous on the western side. The diameter of this phenomenon was nearly equal to a fourth part of the diameter of Venus. I observed it attentively for a quarter of an hour, and, having left off looking at it for four or five minutes, I saw it no more; but daylight was then advanced. I had seen a like phenomenon, which resembled the phase of Venus, on January 25th, 1672, from fifty-two minutes after six in the morning to two minutes after seven, when the brightness of twilight caused it to disappear. Venus was then horned, and this phenomenon, the diameter of which was nearly a fourth part of the diameter of Venus, was of the same shape. It was distant from the southern horn of Venus a diameter of Venus on the western side. In these two observations I was in doubt whether it was not a satellite of Venus, of such a consistence as not to be very well fitted to reflect the light of the sun, and which, in magnitude, bore nearly the same proportion to Venus as the moon does to the earth, being at the same distance from the sun and the earth as Venus was, the phases of which it resembled."
  In the year 1740, October 23, at sunrise, Mr. Short, with a reflecting telescope of sixteen inches and a half, which magnified about sixty times, perceived a small star at the distance of about ten seconds from Venus; and, putting on a magnifying power of 240 times, he found the star put on the phase of Venus. He tried another magnifying power of 140 times, and even then found the star to have the same phase. Its diameter seemed about a third of the diameter of Venus. Its light was not so bright or vivid, but exceedingly sharp and well defined. A line passing through the centre of Venus and it made an angle with the equator of about twenty degrees. He saw it, for the space of an hour, several times that morning ; but, the light of the sun increasing, he lost it about a quarter of an hour after eight. He says he looked for it every clear morning after this, but never saw it again. *
  A similar phenomenon is described as having been seen by Baudouin, Montaigne, Rodkier, Montbarron, and other astronomers, and, from their observations, the celebrated M. Lambert, in the “ Memoirs of the Academy of Berlin” for 1773, gave a theory of the satellite of Venus, in which he concludes that its period is eleven days, five hours, and thirteen minutes; the inclination of its orbit to the ecliptic, 63 3/4 °; its distance from Venus, 66 1/2 radii of that planet; and its magnitude, 4-27 of that of Venus, or nearly equal to that of our moon. There is a singular consistency in these observations, which it is difficult to account for if Venus have no satellite. Astronomers expected that such a body, if it existed, would be seen as a small dark spot upon the sun at the time of the transits of Venus in 1761 and 1769; but no such phenomenon seems to have been noticed at those times by any of the observers. Lambert, however, maintains, from the tables he calculated in relation to this body, that the satellite, if it did exist, might not have passed over the sun’s disk at the time of the transits, but he expected that it might be seen alone on the sun when Venus passed near that luminary.
  The following is aparticular account of the observations made by Mr. Montaigne :—May 3, 1760, he perceived, at twenty minutes distances from Venus, a small crescent, with the horns pointing the same way as those of Venus. Its diameter was a fourth of that of its primary; and a line drawn from Venus to the satellite made, below Venus, an angle with the vertical of about twenty degrees towards the south, as in Fig. XXII., No. 3, where ZN represents the

  Supposé Satellite de Vénus. - Plusieurs astronomes ont été d'avis que Vénus est accompagnée d'un satellite, bien qu'il soit rarement vu. Il n'est peut-être pas inapproprié de donner au lecteur une vue abrégée des observations sur lesquelles cette opinion est fondée, afin qu'il puisse juger par lui-même. Le célèbre Cassini, qui découvrit la rotation de Mars, Jupiter et Vénus, et quatre des satellites de Saturne, fut le premier à aborder cette opinion. Ce qui suit est son récit des observations sur lesquelles il se fonde:
"1686, 18 août, à quatre heures et quart du matin, regardant Vénus avec une lunette de trente-quatre pieds, j'ai vu à la distance des trois cinquièmes de son diamètre, vers l'est, un aspect lumineux, d'une forme pas bien définie, qui semblait avoir la même phase que Vénus, qui était alors gibbeuse sur le côté occidental. Le diamètre de ce phénomène était à peu près égal à un quart du diamètre de Vénus. Je l'ai observé attentivement pendant un quart d'heure, et, ayant arrêté de le regarder pendant quatre ou cinq minutes, je ne le vis plus; mais le jour était alors avancé. J'avais vu un phénomène semblable, qui ressemblait à la phase de Vénus, le 25 janvier 1672, depuis six heures cinquante-deux minutes du matin jusqu'à sept heures deux minutes, quand la clarté du crépuscule le fit disparaître. Vénus était alors en croissant, et ce phénomène, dont le diamètre était à peu près un quart du diamètre de Vénus, était de même forme. Il était éloigné de la corne sud de Vénus d'un diamètre de Vénus sur le côté ouest. Dans ces deux observations, j'étais dans le doute si ce n'était pas un satellite de Vénus, d'une telle consistance qu'il n'est pas très bien adapté pour refléter la lumière du soleil, et qui, en magnitude, portait à peu près la même proportion de Vénus que la lune fait de la terre, étant à la même distance du soleil et de la terre que l'était Vénus, dont il ressemblait aux phases. "
  En 1740, le 23 octobre, au lever du soleil, M. Short, avec un télescope réflecteur de seize pouces et demi, qui grossissait environ soixante fois, aperçut une petite étoile à une distance d'environ dix secondes de Vénus; et, mettant un grossissement de 240 fois, il trouva l'étoile ayant la phase de Vénus. Il essaya un autre grossissement de 140 fois, et même alors, a trouvé que l'étoile avait la même phase. Son diamètre semblait environ un tiers du diamètre de Vénus. Sa lumière n'était pas si brillante ou vive, mais extrêmement nette et bien définie. Une ligne passant par le centre de Vénus et elle faisait un angle avec l'équateur d'une vingtaine de degrés. Il l'a vu, l'espace d'une heure, plusieurs fois ce matin-là; mais, la lumière du soleil augmentant, il la perdit environ un quart d'heure après huit heures. Il dit qu'il l'a cherché chaque matin clair après cela, mais ne l'a jamais revu. *
  Un phénomène similaire est décrit comme ayant été vu par Baudouin, Montaigne, Rodkier, Montbarron et d'autres astronomes, et, à partir de leurs observations, le célèbre M. Lambert, dans les «Mémoires de l'Académie de Berlin» pour 1773, a donné une théorie du satellite de Vénus, dans laquelle il conclut que sa période est de onze jours, cinq heures et treize minutes; l'inclinaison de son orbite sur l'écliptique, 63 3/4 °; sa distance de Vénus, 66 1/2 rayons de cette planète; et sa grandeur, 4-27 de celle de Vénus, ou presque égale à celle de notre lune. Il y a une cohérence singulière dans ces observations, qu'il est difficile d'expliquer si Vénus n'a pas de satellite. Les astronomes s'attendaient à ce qu'un tel corps, s'il existait, soit vu comme une petite tache sombre sur le soleil au moment des transits de Vénus en 1761 et 1769; mais aucun phénomène de ce genre ne semble avoir été remarqué à ces moments par aucun des observateurs. Lambert, cependant, soutient, d'après les tables qu'il a calculées pour ce corps, que le satellite, s'il existait, n'aurait peut-être pas traversé le disque solaire au moment des transits, mais il s'attendait à ce qu'il puisse être vu seul. sur le soleil quand Vénus passa près de ce luminaire.
Voici un récit particulier des observations faites par M. Montaigne: - Le 3 mai 1760, il aperçut, à vingt minutes de Vénus, un petit croissant, avec les cornes pointant dans le même sens que celles de Vénus. Son diamètre était un quart de celui de celle-ci; et une ligne tirée de Vénus vers le satellite faisait, au-dessous de Vénus, un angle avec la verticale d'environ vingt degrés vers le sud, comme sur la Fig. XXII., n ° 3, où ZN représente le

Note: Les orientations des quatre images du satellite ne sont pas identiques, alors qu'elles le sont sur le dessin original de Montaigne. C'est pourtant ce dessin faussé, et en couleurs inversés qui sera repris par H.P.Wilkins dans Les Mystères de l'espace et du temps, dont le dessin sera ensuite repris par d'autres auteurs.
vertical, and EC a parallel to the ecliptic, making then an the angle with the vertical of forty-five degrees. The numbers, 3, 4, 7, 11 mark the situations of the satellite on the respective days. May 4th, at the same hour, he saw the same star, distant from Venus about one minute more than before, and making an angle with the vertical of ten degrees below, but on the north side; so that the satellite seemed to have described an arc of about thirty degrees, whereof Venus was the centre, and the radius twenty minutes. The two following nights being hazy, Venus could not. be seen. But May 7th, at the same hour as on the preceding days, he saw the satellite again, but above Venus, and on the north side, as represented at 7, between twenty-five and twenty-six minutes, upon a line which made an angle of forty-five degrees with the vertical towards the right hand. It appears by the figure that the points 3 and 7 would have been diametrically opposite if the satellite had gone fifteen degrees more round the central point where Venus is represented. May 11 th, at nine o’clock p. m., the only night when the view of the planet was not obscured by moonlight, twilight, or clouds, the satellite appeared nearly.at the same distance from Venus as before, making with the vertical an angle of forty-five degrees towards the south, and above its primary. The light of the satellite was always very weak ; but it had always the same phase with its primary, whether viewed with it in the field of the telescope or alone by itself. He imagined that the reason why the satellite had been so frequently looked for without success might be, that one part of its globe was crusted over with spots, or otherwise unfit to reflect the light of the sun with any degree of brilliancy, as is supposed to be the case with the fifth satellite of Saturn.
  It is evident that, if Venus have a satellite, it must be difficult to be seen, and can only be perceived in certain favorable positions. It cannot be seen when nearly the whole of its enlightened hemisphere is turned to the earth, on account of its great distance at such a time, and its proximity to the sun; nor could it be expected to be seen when the planet is near its inferior conjunction, as it would then present to the earth only a very slender crescent, besides being in the immediate neighborhood of the sun. The best position in which such a body might be detected is near the time of the planet’s greatest elongation, and when it would appear about half enlightened. If the plane of its orbit be nearly coincident with the plane of the planet’s orbit, it will be frequently hidden by the interposition of the body of Venus, and likewise when passing along her surface in the opposite point of its orbit; and if one side of this body be unfitted for reflecting much light, it will account in part for its being seldom seen. It is not sufficient in this case to say, as Sir David Brewster has done, "that Mr. Wargentin had in his possession a good achromatic telescope, which always showed Venus with such a satellite, and that the deception was discovered by turning the telescope about its axis." For we cannot suppose that such accurate observers as those mentioned above would have been deceived by such an optical illusion; and, besides, the telescopes which were used in the observations alluded to were both refractors, and reflectors, and it is not likely that both kinds of instruments would produce an illusion, especially when three different powers were applied, as in Mr. Short’s observations. Were the attention of astronomers more particularly directed to this point than it has hitherto been; were the number of astronomical observers increased to a much greater degree than at present; and were frequent observations on this planet made in the clear and serene sky of tropical climes, it is not improbable that a decisive opinion might soon be formed on this point; and, if a satellite were detected, it would tend to promote the progress and illustrate the deductions of physical astronomy. It is somewhat probable, reasoning a priori, that Venus, a planet nearly as large as the earth, and in its immediate neighborhood, is accompanied by a secondary attendant.
* " Philosophical Transactions,” No. 459, for January, February, and March, 1741

vertical, et EC parallèle à l'écliptique, faisant alors un angle avec la verticale de quarante-cinq degrés. Les chiffres 3, 4, 7, 11 marquent les situations du satellite les jours respectifs. Le 4 mai, à la même heure, il vit la même étoile, éloignée de Vénus d'environ une minute de plus qu'avant, et faisant un angle avec la verticale de dix degrés en dessous, mais du côté nord; de sorte que le satellite semblait avoir décrit un arc d'environ trente degrés, dont Vénus était le centre, et le rayon de vingt minutes. Les deux nuits suivantes étant brumeuses, Vénus ne put être vu. Mais le 7 mai, à la même heure que les jours précédents, il revit le satellite, mais au-dessus de Vénus, et du côté nord, comme représenté en 7, entre vingt-cinq et vingt-six minutes, sur une ligne qui faisait un angle de quarante-cinq degrés avec la verticale vers la droite. Il apparaît par la figure que les points 3 et 7 auraient été diamétralement opposés si le satellite avait fait quinze degrés de plus autour du point central où Vénus est représentée. Le 11 mai, à neuf heures du soir, la seule nuit où la vue de la planète n'était pas obscurcie par le clair de lune, le crépuscule ou les nuages, le satellite est apparu presque à la même distance de Vénus qu'auparavant, faisant avec la verticale un angle de quarante-cinq degrés vers le sud, et au-dessus de sa planète. La lumière du satellite était toujours très faible; mais il avait toujours la même phase que sa planète, qu'il soit vu avec elle dans le champ du télescope ou seul. Il a imaginé que la raison pour laquelle le satellite avait été si souvent recherché sans succès pourrait être qu'une partie de son globe était recouverte de taches, ou autrement inapte à refléter la lumière du soleil avec un degré de brillance quelconque, comme on le suppose ce serait le cas avec le cinquième satellite de Saturne.
  Il est évident que si Vénus a un satellite, il doit être difficile à voir, et ne peut être perçu que dans certaines positions favorables. On ne le voit pas quand presque tout son hémisphère éclairé est tourné vers la terre, à cause de sa grande distance à un tel moment et de sa proximité avec le soleil; il ne pouvait pas non s'attendre à être vu lorsque la planète est proche de sa conjonction inférieure, car elle ne présenterait alors à la terre qu'un croissant très mince, en plus d'être dans le voisinage immédiat du soleil. La meilleure position dans laquelle un tel corps pourrait être détecté est proche du moment de la plus grande élongation de la planète, et quand il apparaîtrait à moitié éclairé. Si le plan de son orbite coïncide presque avec le plan de l’orbite de la planète, il sera fréquemment caché par l’interposition du corps de Vénus, et de même en passant le long de sa surface au point opposé de son orbite; et si un côté de ce corps est impropre à réfléchir beaucoup de lumière, il expliquera en partie qu'il est rarement vu. Il ne suffit pas dans ce cas de dire, comme l'a fait Sir David Brewster, "que M. Wargentin avait en sa possession un bon télescope achromatique, qui montrait toujours Vénus avec un tel satellite, et que la tromperie a été découverte en tournant le télescope autour de son axe." Car nous ne pouvons supposer que des observateurs aussi précis que ceux mentionnés ci-dessus auraient été trompés par une telle illusion d'optique; et, en outre, les télescopes qui ont été utilisés dans les observations auxquelles il a été fait allusion étaient à la fois des réfracteurs et des réflecteurs, et il est peu probable que les deux types d'instruments produiraient une illusion, surtout lorsque trois puissances différentes étaient appliquées, comme dans les observations de M. Short. L'attention des astronomes a-t-elle été plus particulièrement portée sur ce point qu'elle ne l'a été jusqu'à présent; le nombre d'observateurs astronomiques a-t-il augmenté à un degré beaucoup plus élevé qu'aujourd'hui? et si de fréquentes observations sur cette planète furent faites dans le ciel clair et serein des climats tropicaux, il n'est pas improbable qu'une opinion décisive se fût bientôt formée sur ce point; et, si un satellite était détecté, il aurait tendance à favoriser le progrès et à illustrer les déductions de l'astronomie physique. Il est assez probable, selon un raisonnement a priori, que Vénus, une planète presque aussi grande que la Terre, et dans son voisinage immédiat, soit suivie d'un compagnon secondaire.

(Thomas Dick, Celestial scenery, or, The Wonders of the planetary system displayed, New York, 1828, p. 95-99)

Thomas Dick cherche d'abord a expliquer la rareté des observations du satellite: On ne le voit pas quand il est en phase gibbeuse, à cause de sa grand distance. En fait ce n'est pas parce qu'il paraitrait trop petit, mais parce que sa distance angulaire à Vénus est alors trop faible. Encore ceci n'est il valable que pour une observation à l'oeil nu, et non au télescope. On ne le voit pas non plus lors de la conjonction inférieure, à cause de son croissant très mince. Ceci n'est toujours valable que pour l'oeil nu, car autrement, Vénus serait tout aussi invisible. Mais il devrait être visible lors des élongations de la planète, soit tous les 10 mois environ, au moment de ses plus grandes élongations par rapport à la planète. Pourquoi ne l'est il pas? Thomas Dick imagine qu'il a un hémisphère obscur. Mais s'il est vrai qu'un des satellites de Saturne est dans ce cas, cela ne ferait que diviser par deux le nombre de ses observations.
Ensuite Thomas Dick trouve improbable que plusieurs observateurs aient pu se tromper. Pourtant on connait des observateurs qui se sont trompés, et lourdement.
Puis il invoque la diversité des instruments pour écarter l'hypothèse d'une illusion d'origine instrumentale: c'était tant des réflecteurs que des réfracteurs. Mais ceci ne fait rien à l'affaire, car si illusion il y a, c'est du coté de l'oculaire qu'il faut la chercher.
Enfin, Thomas Dick jette le masque et avoue un raisonnement a priori, c'est à dire un raisonnement par analogie: Puisque la Terre a une lune, Vénus, qui lui est similaire, doit en avoir une aussi. Mais à ce compte là, Vénus devrait avoir aussi des océans et des habitants, et faute de connaitre la vraie raison de la présence de la lune, on ne peut pas en inférer que la même raison a du jouer pour Vénus.

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Dernière mise à jour: 02/09/2020