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eïohvassfir^ problèip^ iiisqluble , cgr il e«ig9 1» mmr: naissaope géoérale de toutes les fprces qui agissant dm^ Tunivers, On peut faire un pareil aveu, quand on ^e propose, pour unique objet des recherches iminédiates, les lois des êtres ou de leurs dév^ Ipppements, et quand on s'astreint à suivre une seule Yoie, pelle de Tei^périence guidée par une qiéthode d'induption rigoureuse. Il est vrai, on renonce ainsi à satisfaire la teadance qui nous porte à embrasser la nature dans son universalité , et. à pi&nétrer r essence mêiuedes choses; mais T histoire des théories générales sur le monde, que nous avops réservée pour npe autrq partie de pet ouvrage, prouve que Tbumwité peut seulement prétendre à une ponnaissa^Gp partielle , mais do plus en plus approfondie, des lois générales de l'univers. Il s'agit dpnc ici de peindre l'epseipble des résultats acquit , ep restant au point de vue de T actualité, tant pour \% mesure et pour les limites, que pour T étendue d^ pp tableau. Or, quand il s'agit des mqiïyeme^ts et 4^.3 Ifângformatiops qui g'elfectupnt dans T espace, le J3ut ^wal de no^ reçbercbps /^st surtout la détermination numérique fie^ valeurs moyenries qui constitueut l'expression des lois physiques ellesipèmes. Ces nombres moyens nous représentcut ce qu'il y a de constant dans les phénomènes varial)lps, ce qu'il y a de fixe dans la fluctuation perpétuelle des apparences. C'est ainsi que les progrès actuels de la physique se produisent presque exclusivement par voie de mesures et de pesées, dans le but d'pbtenir

eu de corriger les valeurs num&riques moyennes de eestaines grandeprs. On dirait qup les nombres , ces derniers hiéroglyphes qui subsistent encore dans notre éo^iture , constituent de nouveau pour nous , mais dans uqe acception beaucoup plus étendue ^ ce q[uMls étaient autpefois ppur Técole italique , les forces mêmes du Cosmos.

Le savant aime la simplicité de ces rapports nur m^iques qui expriment les dimensions du ciel vir sible , la grandeur des corps célestes , leurs pertupbâtions périodiques^ et les trois éléments du mar gnétisme terrestre , de la pression atmosphérique et de la quantité de chaleur que le ^leil verse en ckaquB saison de Tannée sur tous les points de nps eonlinents ou de nos mers. Mais ils ne sauraient suffire au poëte de la nature , et moins encore à la multitude curieuse; la science contemporaine leur parait avoir fait fausse route , parce qu'elle ne répond plus que par le doute à une foule de questions qu'on s'imaginait autrefois pouvoir faire rentrer dans son domaine 7 si même elle ne les déclare absolument ipsûluble^. Il faut T avouer ^ sous une forme plus sévère y avec des limites plus étroites , la science actoelle est dépourvue de cet attrait décevant de F ancienne physique^ dont les dogmes et les syipboles étaient si propres à égarer la raison en donnant carrière à Timagination la plus ardente. Du haut des mages des Canaries ou des Açores, on proyait apercevoir, longtemps ayant la découverte du Noi^ive^u- Monde , des terres situées à l'occident. C'était une

illusion produite y non par le jeu d^une réfraction extraordinaire y mais par cette ardeur qui aous entratne au delà de notre portée. La philosophie naturelle des Grecs, la physique du moyen âge et même celle des derniers siècles, offrent plus d'un exemple analogue de cette illusion de Pesprit qui se crée , pour ainsi dire, des fantômes aériens; on dirait qu'aux limites de nos connaissances , comme du haut des rivages des dernières tles , le regard troublé cherche à se reposer sur Taspect des contrées lointaines; puis la tendance au merveilleux, au surnaturel , prête une forme déterminée à chaque manifestation de cette puissance

de création idéale dont T homme est doué , et le domaine de l'imagination, où régnent en souverains les songes cosmologiques, géognostiques, magnétiques, empiète ainsi constamment sur celui de la réalité.

Sous quelque aspect qu'on veuille considérer la nature , qu'elle soit l'ensemble des êtres et de leurs développements successifs ou bien cette force intérieure d'où natt lé mouvement, ou le type mystérieux auquel se rattachent toutes les apparences, l'impression qu'elle produit sur nous a toujours quel* que chose de terrestre. Nous ne reconnaissons même notre patrie que là où commence le règne de la vie organique ; comme si l'image de la nature s'associait nécessairement dans notre âme à celle de la terre , parée de ses fleurs et de ses fruits , animée par les innombrables races d'animaux qui vivent à sa surface. L'aspect du firmament et l'immensité des es-

paces célestes forment un tableau où la grandeur des masses , le nombre des soleils diversement groupés, les pâles nébuleuses elles-mêmes peuvent bien exciter notre étonnement ou notre admiration; mats nous nous sentons étrangers à ces mondes où règne une solitude apparente , et qui ne peuvent faire nattre l'impression immédiate par laquelle la vie oi^anique nous rattache à la terre. Aussi, toutes les conceptions physiques de F homme, même les plus modernes , ont-elles toujours séparé le ciel de la terre comme en deux régions; Tune supérieure, l'autre inférieure. Si donc, pour peindre le tableau de la nature , on choisissait le point de vue où nous placent nos sens, il faudrait commencer par le sol même qui nous porte, décrire le globe terrestre, sa forme et ses dimensions , sa densité et sa température croissant vers le centre ; séparer les couches superposées, tant fluides que solides; distinguer les continents d'avec les mers , peindre la vie organique développant partout sa trame, envahissant la surface et peuplant les profondeurs ; et cet océan aérien perpétuellement agité par les courants, au fond duquel surgissent, comme autant de bas-fonds et d'écueilSy les hautes chaînes de nos montagnes couronnées de forêts. Après ce tableau y dont notre globe seul aurait fourni tous les traits , le regard s'élèverait vers les espaces .célestes, et la terre, domaine désormais bien connu de la vie organique , serait alors considérée comme planète; elle prendrait son rang parmi les autres globes, satellites comme elle d'un

— aède ces astres sans nombre qui brillent de leur propre lumière. Cette série d'idées a tracé la roie des premières théories générales qui ont pris leui' point de départ dans nos sensations ; elle rappellerait près»que cette antique conception d'une terre environnée de toiis côtés par les eaux et portant là voûte céleste ; elle débute sur le lieu même de l'observatetir^ elle plart du connu pour aller à l'inconnu , de ce qui nous touche et nous presse pour atteindre au A limites de notre portée. C'est la méthode mathématiquement très-fondée que l'on suit dans Texpositiod des théories astronomiques, lorsqu'on passe deâ mouvements apparents aux mouvements réels des corps célestes.

Mais s'il s'agit d'exposer T ensemble de nos connais sauces dans ce qu'elles ont d'arrêté et de positif, ou môme dans ce qui est actuellement probable à divers degrés, sans s'astreindre toutefois à en développer la démonstration , il faiit recourir à un ordre d'idées toul différent , et renoncer surtout à ce point dé départ terrestre , dont l'importance dans la géiiérallté est exclur sivement relative à l'homme. La terre ne doit plus d'abord apparaître que comme un détail subordonné à l'ensemble dont elle fait partie ; il faut se gardée d'amoindrir le caractère de grandeur d'une telle conception par des motifs puisés dans la proximité de certains phénomènes particuliers , dans leur influence plus intime , dans leur utilité plus directCi Une des-> cription physique du moûde , c'est-à-dire un tableau général de la nature^ doit donc commencer pai" le ciel

et noh pfif ntiWè terre ; ttiais à itiëâurë ^è la s|)hèré embrassée par le regard se i^trécira, nous Terrons B'atigmeùtër la richesse des détSils, nous verrons les apparences physiques ^ Compléter, les propriété» spécifiques de la matière se toultipHer. De ces régions, dti teseutte force dotit 11 nous soit donné decdnStatef rexiâtfeîlce est cJelle delà gravitation, nous descendrons graduelleinent jusqu'à notre planète, et nous aborderons etifin le jeu Compliqué des forces qui régnent à sd surface. La méthode descriptive que je vieiîs d'e*fjtiissër est l'inversé de celle qui en â fourni lés rtiatéf iaux ; la première énuitiëre et classe ce que la se^ t^Dndé a démontré.

Par ses organes , i'Hoiïlme Se itîét en rapport avec \i nâtut-e ; l'existence de la lîiatière dans les profondetu*^ dû ciel nous est révélée par leâ phénomèfaes lumineux ; on peut dire ainsi que l'œil est l'organe dé M coiitemplâtion flé l'univers, et la découverte de \A vision télèscdpiqué , qui date à peine de deux sîècleé Bt demi j a doUé lëS générations actuelles d'une puis^ ëance dont elles ignoreilt encore les limites.

Les premières et les plus générales parmi les considérations qui forment la science du Cosmos ont trait à la répartition , dans les espaces, de la matière ou de la création, poUr employer le terme qUi sert d* ordinaire à désigner l'elisfeitible actUel des êtres et les développements successifs dont ils contiennent le geriilë. El d'abord , nous vdybns la matière , taritôt condensée en globes de grandeurs et de densités très-diverses , animés d'un double mouvement de dotation et de traris-

latîoD, tantôt disséminée dans T espace, sous forme de nébulosités phosphorescentes.

Considérons en premier lieu cette matière cosmique répartie dans le ciel sous des formes plus ou moins déterminées, et dans tous les états possibles d'agrégation. Lorsqu'elles ont de faibles dimensions apparentes, les nébuleuses présentent l'aspect de petits disques ronds ou elliptiques, soit isolés, sait disposés par couples et réunis alors quelquefois par un mince filet lumineux. Sous de plus grands diamètres, la matière nébuleuse prend les formes les plus variées : elle envoie au loin , dans Fespace, de nombreuses ramifications ; elle s'étend en éventail , ou bien elle affecte la figure annulaire aux contours nettement accusés , avec un espace central obscur. On croit que ces nébuleuses subissent graduellement des changements de forme^ suivant que la matière , obéissant aux lois de la gravitation , se condense autour d'un ou de plusieurs centres. Environ 2500 de ces nébuleuses , que les plus puissants télescopes n'ont pu résoudre en étoiles, sont maintenant classées et déterminées, quant aux lieux qu'elles occupent dans le ciel.

En présence de ce développement génésique , de ces formations perpétuellement progressives, dont une partie de ces espaces célestes semble être le théâtre, l'observateur philosophe s'est trouvé conduit à établir une analogie entre ces grands phénomènes et ceux de la vie organique : de même que nous voyons dans nos forêts des arbres de même espèce

parvenus à tous les degrés possibles de croissance , de même ou peut reconnattre, dans Timmensité des champs célestes, les diverses phases de la formalion graduelle des étoiles. Celle condensation progressive, enseignée par Anaximène , et , avec lui , par toufe Fécole ionique, paraît ainsi se développer simultané^ ment à nos yeux. H faut le' reconnaître, la tendance presque divinatrice de ces recherches et de ces efforts de Tesprit a toujours offert à Timagination l'attrait le plus puissant (3i); mais ce qui doit captiver, dans Tétude de la vie et des forces qui animent Tunivers, c^est bien moins la connaissance des êtres dans leur essence que celle de la loi de leur développement , c'est-à-dire, la succession des formes quMIs revêtent ; car, de l'acte même de la création, d'une origine des choses considérée comme la transition du néant à l'être, ni l'expérience, ni le raisonnement ne sau^ raient nous en donner l'idée.

On ne s'est point borné à constater dans les nébuleuses diverses phases de formation par les degrés de leur condensation plus ou moins marquée vers le centre; on à, cru pouvoir aussi déduire immédiate-* ment d'observations faites à différentes époques , qu'il s'est opéré des changements effectifs dans la nébuleuse d'Andromède , puis dans celle du navire Ârgo et dans les filaments isolés qui appartiennent à la nébuleuse d'Orion; mais l'inégale puissance des instruments employés à ces diverses époques, les variations de notre atmosphère, et d'autres influences de nature optique , jettent un doute légitime sur une partie de

ces résultats^ (juand on les considère comme des termes de comparaison légués par Thistoire des cieux •

Ni les taches nébuleuses proprement dites, à formes si variées , à régions brillant d'un inégal éclat , et dont la matière 9 sans cesse concentrée dans un moindre espace , finira peut-^tre par se condenser en étoiles , ni les nébuleuses planétaires qui émettent , de tous les points de leurs disques un peu ovales , une lumière douce parfaitement uniforme , ne doivent être confondues avec les étoiles nébuleuses. Il ne s'agit pas ici d*un effet de projection purement fortuit ; bien loin de là , la matière phosphorescente , la nébulosité forme un tout avec l'étoile qu'elle environne. A en juger par leur diamètre apparent souvent considérable , et par la distance où elles brillent , ces deux variétés , les nébuleuses planétaires et les étoiles nébuleuses, doivent avoir d'énormes dimensions. Il résulte de considérations nouvelles extrêmement ingénieuses , sur les effets divers que l'éloignement doit produire dans l'éclat d'un disque lumineux de diamètre appréciable , et dans celui d'un point isolé, que les nébuleuses planétaires sont probablement des étoiles nébuleuses pour lesquelles toute différence d'éclat entre l'étoile centrale et l'atmosphère environnante aurait disparu même pour l'œil armé des plus puissants télescopes.

Les magnifiques zones du ciel austral comprises entre les parallèles du 50' et du 80* degré, sont les plus riches en étoiles nébuleuses et en amas de nébulosités

irréductibles. Des deux nuages magellaniques qui tour* nent autour du pôle austral , de ce pôle si pauvre en étoiles qu'on dirait une contrée dévastée^ le plus grand surtout parait être, d'après des recherches récentes (32) 'j M une étonnante agglomération d'amas sphériques d'étoiles plus ou moins grandes et de nébuleuses irréductibles , dont l'éclat général illumine le champ de la vision et forme comme le fond du tableau. » L'aspect de ces nuages, la brillante constellation du navire Argo, la voie lactée , qui s'étend entre le Scorpion , le Centaure et la Croix , et , j'ose le dire, l'aspect si pittoresque de tout le ciel austral, ont produit sur mon âme une impression ineffaçable.

La lumière zodiacale qui monte au-dessus de l'horizon comme une pyramide de lumière, et dont le doux éclat fait l'étemel ornement des nuits intertropicales , est probablement une grande nébuleuse annulaire tournant entre l'orbite de Mars et celle de la Terre; car on ne saurait admettre que ce soit la couche extérieure de l'atmosphère même du Soleil. Outre ces nébulosités, ces nuages lumineux à formes déterminées , des observations exactes s'accordent à établir l'existence d'une matière infiniment ténue, qui ne possède probablement.pas de lumière propre, mais dont l'existence se révèle par la résistance qu'elle oppose au mouvement de la comète d'Encke (et peut-être aussi de celles de Biela et de Paye), par la diminution qu'elle fait subir à l'excentricité et la durée de la révolution . On peut se représenter cette matière éthérée on cosmique , flottante dans l'eipace , comme ^niméê

de mouvement; malgré sa ténuité originaire, on peut la supposer soumise aux lois de la gravitation , et plus condensée par conséquent aux environs de Ténorme masse du Soleil ; on pourrait admettre , enGn^ qu'elle se renouvelle et qu elle s'augmente , depuis des niy« riades de siècles, par les matières gazéiformes que les queues des comètes abandonnent dans l'espace.

Après avoir ainsi passé en revue la variété des formes que revêt la matière disséminée dans les e^ paces infinis des cieux (oùpavoiî yporoç) (33), soit qu'elle s'étende sans limites et sans contours , comme une sorte d'éther cosmique, soit qu'elle ait été primitivement condensée en nébuleuses, il faut considérer la partie solide de cet univers, c'est-à-dire la matière agglomérée en globes auxquels appartiennent exclusivement les désignations d'astres ou de mondes stellaires. Ici encore nous trouvons des de* grés divers d'agrégation et de densité, et notre propre système solaire reproduit tous les termes de la série des pesanteurs spécifiques (rapport du volume à la masse) que les substances terrestres nous ont rendus familiers. Quand on compare les planètes, de-puis Mercure jusqu'à Mars , au Soleil et à Jupiter, et ces deux derniers astres à Saturne moins dense encore , on se trouve conduit , par une progression dé^ croissante, de la pesanteur spécifique de l'antimoine métallique, jusqu'à celle du miel,de Peau et du sapin. Bien plus, la densité des comètes est si faible que la lumière des étoiles les traverse sans être réfractée , même par cette partie plus compacte que Voix nomme

habituel tement la tète ou la nébulosité; peut-être la niasse d'aucune comète n'a atteint la cinq millième partie de celle de la Terre. Signalons ici ce qu'il y a de frappant dans la divci'sité des effets produits par les forces dont l'action progressive a présidé dès l'origine aux agglomérations de la matière; du point de vue général où nous sommes placé, nous aurions pu indiquer à priori cette variété indéfinie comme un résultat possible de Faction combinée des forces génératrices; il valait mieux se réserver de la montrer comme un fait réel qui se développe effectivement à nos yeux dans les régions célestes.

Les conceptions purement spéculatives de Wright, de Kaut et de Lambert, sur la construction générale des cieux ont été établies par sir William Herschel sur une base plus solide , celle des observations et des musures précises. Ce grand homme, si hardi et si prudent à la fois dans ses recherches, fut le premier qui osa sonder les profondeurs des cieux pour déterminer les limites et la forme de la couche isolée d'étoiles dont nous faisons partie ; le premier il tenta d'appliquer à cette zone stellaire les rapports de grandeur, de forme et de position qui lui étaient revues par l'étude des nébuleuses éloignées^ justifiant ainsi la belle épitapbe gravée sur son tombeau à Upton : Cœlornm perrupit claustra. Lancé , comme Colomb , sur une mer inconnue, il découvrit des côtes et des archipels dont il laissait aux générations suivantes le soin de déterminer la position exacte.

Il a fallu recourir à des hypothèses plus ou moins

vraisemblables sur les diverses grandeurs des étoiles et leur nombre relatif, c'est-à-dire sur leur accumulation plus ou moins marquée dans les espaces égaux que circonscrit le champ d'un télescope donné, armé toujours du même grossissement, pour évaluer l'épaisseur des couches ou des zones qu'elles constituent. Aussi est-il impossible d'attribuer à ces aperçus, quand il s'agit d'en déduire les particularités de la structure des cieux, le même degré de certitude auquel on est parvenu dans l'étude des phénomènes particuliers à notre système solaire, ou dans la théorie des mouvements apparents et réels des corps célestes en général, ou même dans la détermination des révolutions accomplies par les étoiles composantes d'un système binaire autour de leur centre commun de gravité. Cette partie de la science du Cosmos ressemble aux époques fabuleuses ou mythologiques de l'histoire; toutes deux remontent en effet à ce crépuscule incertain où viennent se perdre les origines des temps historiques et les limites de l'espace que nos mesures cessent déjà d'atteindre; alors l'évidence commence à disparaître de nos conceptions, et tout invite l'imagination à chercher en elle-même une forme et des contours arrêtés pour ced apparences confuses qui menacent de nous échapper. Mais revenons à la comparaison que nous avons déjà indiquée entre la voûte céleste et une mer parsemée d'îles et d'ardiipels ; elle aidera à mieux saisir les divers modes de répartition des agrégats isolés que forme la matière cosmique, de ces nébuleuses non résplubles , condensées autour d'un ou de plu-

sieurs centres, portant en elles-mêmes l'indice de leur antiquité; de ces amas d'étoiles ou de ces groupes sporadiques distincts qui présentent des traces d'une formation plus récente. L'amas d'étoiles dont nous faisons partie, et que nous pourrions appeler ainsi une tle dans Tunivers, forme une couche aplatie, lenticulaire, isolée de toutes parts; on estime que son grand axe est égal à sept ou huit cents fois la distance de Sirius à la Terre , et le petit axe à cent cinquante de ces unités. Quant à la grandeur absolue de l'unité dont il s'agit, pour s'en former une idée, on peut supposer que la parallaxe de Sirius ne dépasse point celle de la brillante du Centaure (0^^,9128); dans ce cas la lumière emploierait trois années à parcourir la distance qui nous sépare de Sirius; d'après les admirables travaux de Bessel sur la parallaxe de la 61 * du Cygne (0'^3483) (34), étoile dont le mouvement propre considérable laissait soupçonner la proximité, un rayon hunineux parti d« cet astre ne peut arriver jurqu'à nous qu'après neuf ans un quart.

Notre amas d'étoiles , dont l'épaisseur est relative* ment faible , se partage en deux branches sur un tiers environ de son étendue ; on pense que le système solaire y est situé excentriquement , non loin du point de partage, plus près de la région où brille Sirius que de la constellation de l'Aigle , et presque au milieu de la couche dans le sens de son épaisseur.

Nous l'avons cUt plus haut, c'est en jaugeant systé** matiquement le ciel, c'est en comptant les étoiles contenues dans le champ invariable d'un télescope

dirigé successivement vers toutes les réglons de l'espace , que l'on est parvenu à fixer ainsi la place de notre système solaire, à déterminer la forme et les dimensions de Tamas lenticulaire d'étoiles do^t il fait partie. En effet, si les nombres plus ou moins grands d'étoiles que renferment des espaces égaux, varient en raison de l'épaisseur même de la couche dans chaque direction, ces nombres doivent donner la longueur du rayon visuel, sonde hardiment jetée dans les profondeurs du ciel, lorsque le rayon atteint le fond de la couche slellaire ou plutôt sa limite extérieure , car il ne peut être question ici ni de haut ni de bas. Dans le sens du grand axe, le rayon visuel doit rencontrer les étoiles échelonnées suivant cette direction , en beaucoup plus grand nombre que partout ailleurs ; les étoiles sont en effet fortement condensées dans ces régions, et comme réunies dans une nuance générale (fu' on peut comparer à une poussière lumineuse. Leur ensemble dessine siu* la voûte céleste une zone qui paraît l'envelopper complètement. Cette zone étroite, dont i^ éclat inégal est interrompu çà et là par des espaces obscurs , suit , à quelques degrés près, la direction d*un grand cercle de la sphère, parce que nous sommes placés près du milieu de la couche d'étoiles et dans le plan même de la voie lactée, qui en est la perspective. Si notre système planétaire se trouvait situé à une grande distance de cet amas d'étoiles , la voie lactée offrirait l'apparence d'un anneau; à une distance encore plus forte, elle apparaîtrait , dans un télescope , comme une nébuleuse

irréductible terminée par un contour circulaire. Parmi tous ces astres lumineux par eux-mêmes, qu'on a longtemps réputés fixes, mais à tort^ puisque leur position change continuellement ; parmi ces astres qui forment notre lie dans T océan des mondes^ le soleil est le seul que des observations réelles nous permettent de reconnaître comme centre des mouvements d'un système secondaire composé de planètes, de comètes et d'astéroïdes analogues à nos aérolithes. Les étoiles doubles ou multiple ne sauraient être assimilées complètement à notre monde planétaire , ni pour la dépendance des mouvements relatifs, ni pour les apparences lumineuses. A la vérité, les astres brillant d'une lumière propre qui forment ces associations binaires ou plus complexes , tournent aussi autour de leur centre commun de gravité; ils entraînent peut-être des cortèges de planètes et de lunes dont nos télescopes ne peuvent nous révéler l'existence, mais le centre de leurs mouvements se trouve dans un espace vide ou rempli seulement de matière cosmique, tandis que, dans le système solaire , ce centre est situé à rintérieur d'un corps visible. Si, pourtant, ou voulait considérer comme étoiles doubles le Soleil et la Terre, ou bien la Terre et la Lune, si on assimilait l'ensemble des planètes à un système multiple, il faudrait restreindre aux seuls mouvements l'analogie que ces dénominations rappellent , car on peut admettre l'universalité des lois de la gravitation , mais tout ce qui a trait aux apparences lumineuses devrait être exclu de ce rapprochonr.ent.

Placés à ce point de vue général qui nous était imposé par la nature même de notre œuvre ^ il nous est permis d'envisager actuellement le système solaire sous un double aspect : nous étudierons d'abord, dans lesclassesdiverses qu ony peut distinguer^ les caractères généraux de grandeur, de figure, de densité et de situation relative ; nous aborderons . ensuite les relations qui paraissent unir cet ensemble aux autres parties de notre zone étoilée : c'est indiquer assez le mouvement propre du Soleil lui-même.

Dans l'état actuel de la science , le système solaire se compose de onze planètes principales, de dix-^uit lunes ou satellites, et d'une myriade de comètes dont quelques->unes restent constamment dans les limites étroites du monde des planètes : ce sont les comètes planétaires. Nous pourrions encore, avec toute vraisemblance, ajouter au cortège de notre Soleil , et placer dans la Sphère où s'exerce immédiatement son action centrale, d'abord un anneau de matière nébuleuse ^ animé d'un mouvement de rotation ; cet anneau est probablement situé entre l'orbite de Mars et celle de Vénus, du moins il est certain qu'il dépasse l'orbite de la Terre (35) : c'est lui qui produit cette apparence lumineuse , à forme pyramidale , <x)nnue sous le nom de lumière zodiacale ; en second lieu , une multitude d'astéroïdes excessivement petits, dont les orbites coupent celle de la terre ou s'en écartent fort peu : c'est par eux qu'on explique les apparitions d'étoiles filantes et les chutes d'aérolithes. Lorsque Ton considère cesjormations si complexes , ces astres si nom-

breux qui circulent autour du Soleil dans des ellipses plus ou moins excentriques , sans chercher à expliquer, avec l'immortel auteur de la Mécanique céleste^ Torigine de la plupart des comètes , par des portions de matière détachées des nébuleuses et errant d'un monde à l'autre (36) , il faut bien reconnaître que les planètes avec leurs satellites ne forment qu'une trè^ faible partie du système solaire , si on a égard au nombre et non pas aux masses.

On a supposé que les planètes télescopiques^ Yesta, Junon f Cérès et Pallas, forment une sorte de groupe intermédiaire, et que leurs orbites, si étroitement entrelacées, si inclinées^ si excentriques, détermi'* nent dans l'espace une zone de séparation entre les planètes intérieures, Mercure ^ Venus, la Terre, Mars, et la région des planètes extérieures, Jupiter, Saturne, Uranus (37). Ces deux régions présentent en effet les contrastes les plus frappants. Les planètes intérieures, plus rapprochées du Soleil, sont de grandeur moyenne; leur densité est considérable ; elles tournent lente-* ment sur elles-mêmes en temps à peu près égaux (vingt-quatre heures environ) ; elles sont peu aplaties, et, sauf la Terre, elles sont totalement dépourvues de satellites : les planètes extérieures sont énormément plus grosses et cinq fois moins denses; leur rotation est deux fois au moins plus rapide , leiu' aplatissement plus marqué ; enfin , le nombre de leurs satellites est à celui du groupe intérieur , dans le rapport de dix-sept à un, si toutefois Uranus possède effectivement les six lunes qu'on lui attribue.

Maïs les considérations d'où nous avons fait ressortir les caractères généraux de ces deux groupes, ne sauraient s'étendre avec une égale justesse à chacune des planètes en particulier ; on ne pourrait comparer ainsi une à une les distances au centre commun des mouvements avec les grandeurs absolues, les densités avec le temps de la rotation , les excentricités et rinclinaison mutuelle des orbites avec les grands axes. Nous ne connaissons point de liaison nécessaire entre les six éléments que nous venons d^énumérer et les moyennes distances, nous ignorons s'il existé entre ces diverses grandeurs une loi de la mécanique céleste analogue à celle qui unit, par exemple , les carrés des temps périodiques aux cubes des grands axes. Mars est plus éloigné du Soleil que Vénus et que la Terre ; il est pourtant plus petit, et de toutes les planètes anciennement connues, celle dont il diffère le moins quant au diamètre , c'est la planète la plus voisine du Soleil, c'est Mercure. Saturne est plus petit que Jupiter, mais il est beaucoup plus gros qu'Uranus. Bien plus, à la zone des planètes télescopiques succède immédiatement Jupiter, le plus puissant de tous les astres secondaires de notre sys^ tème ; et cependant la surface de ces astéroïdes, dont le diamètre, par sa petitesse , échappe presque à nos mesures, dépasse à peine de moitié celle de la France, de Madagascar ou de Bornéo. Quelque frappante que puisse être la densité si extraordinairement faible des colosses planétaires qui gravitent vers le Soleil aux confins de notre monde, ici encore il n'y a pas de ré-

gularité dans la série décroissante (38), puisque Uranus paraît être plus dense que Saturne, môme en admeKant la masse donnée par Lamont, ^j^ , la plus faible de toutes ; et malgré la différence à peine notable qui s'observe dans les densités du groupe des planètes les plus rapprochées du Soleil (39), nous trouvons, de part et d'autre de la Terre, Vénus et Mars, qui sont tous deux moins denses que notre planète. Quant à la durée de la rotation , elle diminue incontestablement à mesure que la distance au Soleil augmente, mais elle est plus grande pour Mars que pour la Terre, plus grande aussi pourSaturneque pour Jupiter. Lesplus fortes excentricités appartiennent aux ellipses que décrivent Juuon, Pallas et Mercure ; les plus faibles sont celles de Vénus et de la Terre, deux planètes qui se suivent pourtant dans Tordre des distances. Mercure et Vénus nous offrent précisément le même contraste que les quatre petites planètes , car les excentricités peu différentes de Junon et de Pallas sont triples de celles de Cérès et de Vesta. De semblables anomalies se présentent quand on considère T inclinaison des orbites sur le plan de Fécliptique, et la position relative des axes de rotation, éléments qui influent bien autrement que r excentricité sur les climats, la longueur de Tannée et la durée variable des jours. Les ellipses les plus allongées, celles que parcourent Junon, Pal-* las et Mercure, sont aussi les plus fortement inclinées sur Técliptique, mais dans des rapports très-différents : Tinclinaison de Torbite de Pallas, dont on ne retrouve d^ analogue que parmi les comètes, est à peu

près vingt-six fois plus grande que celle de Jupiter, tandis que T inclinaison de la petite planète Vesta, si rapprochée de Pallas, surpasse à peine le sextuple du même angle. On n'a pas mieux réussi à former une série régulière avec les positions des axes de rotation des quatre ou cinq planètes à Tégard desquelles cet élément a été déterminé avec exactitude* A en juger, pour Uranus , d'après la position des plans dans lei^ quels tournent les deux seuls satellites qui aient été réobservés récemment, Taxe de rotation de cette planète serait incliné de 1 1"" à peine sur le plan de son orbite ; et Saturne se trouve ainsi placé, sous ce rapport, entre Jupiter, dont Taxe de rotation est presque perpendiculaire du plan de l'orbite, et Uranus.

Il semble résulter de l'énumération de ces irrégularités, que le monde des formations célestes doit être accepté comme un fait, comme une donnée naturelle qui se dérobé aux spéculations de l'esprit par l'absence de tout enchaînement visible de cause à effet. En d'autres termes , les rapports de grandeurs absolues et de position relative des axes, les relations qui existent dans le système planétaire entre les densités, les durées de rotation et les excentricités, ne nous paraissent pas autrement nécessaires dans la nature que la distribution des eaux et des terres à la surface de notre globe, les contours de ses continents ou la hauteur de ses chaînes de montagnes. Point de loi générale qu'on puisse établir, sous ces divers rapports, dans les cieux ou dans les inégalités des couches terrestres : ce sont autant de faits naturels produits

par le conflit de forces multiples qui ont agi autrefois dans des conditions tout à fait inconnues. Or^ en fait de cosmogonie y Thomme attribue au jeu du hasard ce qu'il ne peut expliquer par T action génératrice des forces qui lui sont familières. Si les planètes ont été formées par la condensation progressive d'anneaux de matières gazeuses , concentriques au Soleil, les densités, les températures, les tensions magnétiques inégales de ces anneaux expliquent les différences actuelles de forme et de grandeur, tout comme les vitesses primitives de rotation, et de petites variations dans la direction des mouvements, peuvent rendre compte des inclinaisons et des excentricités ; en outre^ les attractions des masses et les lois de la pesanteur jouèrent ici leur rôle aussi bien que dans les soulève* ments qui produisirent les irrégularités de la surface terrestre; mais il est impossible de déduire, de Tétat actuel des choses, la série entière des mutations qu'elles ont dû parcourir avant d'y arriver. Quant à la loi bien connue par laquelle on a voulu relier les distances des planètes ai^ Soleil, on en a constaté nu* mériquement l'inexactitude pour les intervalles qui séparent Mercure, Vénus et la Terre ; d'ailleurs^ elle est en contradiction manifeste avec la notion même de série, à cause du premier terme qu'on y suppose. Les onze planètes principales qui composent à présent le système solaire, sont accompagnées, dans leurs mouvements, par quatorze planètes secondaires {lunes ou salelliUs) y dont l'existence est incontestable; ce dernier nombre s'élèverait même plus haut si on to»

nait compte des quatre satellites dont la réalité est moins bien établie. Ainsi, les planètes principales sont à leur tour les centres des mouvements de systèmes subordonnés. Évidemment la nature a procédé dans les formations célestes comme dans le règne de la vie organique, où nous voyons si souvent les classes secondaires reproduire les types primitifs autour desquels les animaux et les végétaux viennent se grouper. Les satellites sont plus nombreux vers les régions extrêmes du monde planétaire, au delà des orbites si étroitement assemblées de ce qu'on nomme les petites planètes. Mais, du côté opposé, les plapètes sont dépourvues de lunes, excepté la Terre, dont le satellite est proportionnellement très-gi*and, car son diamètre est le quart de celui de notre globe, tandis que le plus grand satellite connu, la sixième lune de Saturne, est linéairement dix-sept fois plus petit que cette dernière planète. Ce sont précisément les planètes les plus éloignées du Soleil , les plus grandes , les moins denses et les plus aplaties, qui possèdent le plus de satellites; Uranus lui-même ne fait exception à cette remarque sous aucun rapport, car son aplatissement, fixé, par les nouvelles recherches de Maedler 9 à ^^ , dépasse celui de toutes les autres planètes. Mais dans ces systèmes éloignés , la différence entre les satellites et l'astre central quant aux diamètres et aux masses^ est beaucoup plus prononcée que dans le système analo^ gue formépar la Terre et laLune (40) , dont la distance est de 38400 myridmètres( 51800 milles géographiques). Les relations de densité y sont aussi tout à fait diffé-

rentes, car la densité de la Lune est f de celle de la Terre, tandis que le deuxième satelHte de Jupiter pa« ratt être plus dense que sa planète centrale , s'il est permis toutefois d'ajouter une confiance entière à des déterminations aussi délicates que celles des masses et des volumes de ces satellites.

Parmi tous ces systèmes secondaires, du moins parmi ceux dont la théorie ofire un certain degré d'exactitude, le plus singulier est assurément le monde de Saturne. Les cas extrêmes, en fait de grandeurs absolues et de distances des satellites à la pla* nète centrale, s'y trouvent réunis. Ainsi, le sixième et le septième satellite de Saturne sont énormes ; dans Tordre des volumes , ils passent avant tous ceux de Jupiter; peut-être même le sixième satellite ne diffère-t-il guère de Mars , dont le diamètre est précisément le double du diamètre de notre Lune. Au contraire, les deux satellites les plus voisins de Saturne, que William Herschel découvrit en 1 787, à l'aide de son télescope de 40 pieds, les mêmes qui, plus tard, furent revus à grand'peine par John Herschel au Cap de Bonne-Espérance , par Yico à Rome , et par Lamont à Munich, ces deux satellites sont, disons-nous, avec ceux d'Uranus, les astres les plus petits et les plus difficiles à voir de toute notre système solaire ; les plus puissants télescopes n'y sauraient suffire, il faut encore savoir choisir les circonstances favorables. Au reste , les disques apparents de tous ces satellites sont extrêmement petits, et la détermination de leurs dimensions réelles ne peut s'obtenir que par des me-^

0ures microcQétriques où Ton rencontre, à la fois tous les genres de difficultés ; heureusement T astronomie qui représente par des nombres les mouvements des astres, tels qu'ils apparaissent à un observatemr placé sur la terre , l'astronomie calculatrice , en un mot, a bien moins besoin de connaître exactement les volumes que les masses et les distances.

De toutes ces planètes secondaires, c'est le septième satellite de Saturne qui s'écarte le plus de sa planète centrale. Sa distance dépasse un tiers de million de myriamètres; elle est donc décuple de celle de la Lune à la Terre. Dans le monde de Jupiter, le dernier satellite est éloigné de 193000 myriamètres; il est vrai que dans celui d'Uranus cette distance atteindrait 252000 myriamètres, si l'existence du sixième satellite était bien constatée. Pour achever de mettre en relief ces singuliers contrastes, comparons actuellement le volume de chaque planète centrale aux dimensions de l'orbite où circule sou dernier satellite. Les distances des satellites extrêmes de Jupiter, de Saturne et d'Uranus , exprimées en rayons de leurs planètes centrales respectives, sont entre elles comme 91 9 64 et 27 : le septième satellite de Saturne parait alors à peine plus éloigné du centre de Saturne que ne l'est notre Lune du centre delà Terre; la différence n'est que de -—. Le satellite le plus rapproché de sa planète centrale est, sans contredit, le premier satellite de Saturne, qui nous offre en outre l'exemple unique d'une révolution tout entière accomplie en moins de vingt-quatre heures. Sa distance, exprimée en demi-

diamètres de Saturne, est 2,47 d'après Maedier, ce qui revient à 14857 myriamètres ; elle se réduirait à 8808 myriamètres , si on la comptait à partir de la surface de Saturne, et à 912 myriamètres à partir du bord extérieur de J*anneau; c'est une bien faible distance, et Ton comprendra qu'un voyageur puisse s'en faire aisément une idée, si Ton se rappelle l'assertion d'un hardi navigateur, le capitaine Beechey, qui dit avoir parcoiu'u 18200 milles géographiques (13500 myriamètres) en trois ans. Enfin, si, au lieu de comparer entre elles les distances absolues, on continue à les évaluer en rayons de chaque planète centrale, on trouve que la distance du quatrième satellite de Ju* piter au centre de cette planète, distance qui dépasse en réalité de 4800 myriamètres celle de la Lune à la Terre, se réduit à six fois le demi-diamètre de Jupiter , tandis que la Lune est éloignée de nous de 60 ^ rayons terrestres.

Au reste , les relations mutuelles des satellites et leurs rapports avec la planète centrale prouvent que ces mondes secondaires sont soumis aux lois de la gravitation qui régissent les mouvements des planètes autour du Soleil. De même que celles-ci, leis douze satellites de Saturne, de Jupiter et de la Terre, se meuvent de l'occident à l'orient dans des ellipses peu différentes du cercle ; la Lune et le premier satellite de Saturne , dont l'excentricité est 0,068 , sont les seuls dont l'orbite soit plus elliptique que l'orbite de Jupiter; l'orbite du sixième satellite de Saturne, qui a été pour Bessel l'objet d'observations si précises,

offre une excentricité de 0,029, supérieure par conséquent à celle de la Terre. Aux confins du monde planétaire , dans ces régions éloignées de dix-neuf rayons de l'orbite terrestre, où la force centrale du Soleil se trouve déjà notablement affaiblie, le système des satellites d'Uranus présente des anomalies vraiment étranges : tandis que les autres satellites parcourent, comme les planètes, des orbites peu inclinées sur le plan de Técliptique et se meuvent de Toccideiit vers l'orient, sans même en excepter Tanneau de Saturne, qu'on pourrait assimiler à une agrégation de satellites fondus ensemble ou du moins invariablement liés entre eux , les satellites d'Uranus , au contraire, se meuvent de Test à l'ouest dans des plans situés presque perpendiculairement à l'écliptique. Les observations que sir John Herschel a poursuivies pendant plusieurs années confirment parfaitement ces singularités. Si les planètes et leurs satellites ont été formés par la condensation des atmosphères primitives du Soleil et des planètes principales ; si ces atmosphères se sont divisées successivement en anneaux fluides animés d'un mouvement de rotation, il faut que des effets de retardation ou de réaction bien énergiques se soient produits , d'une manière inconnue, dans les anneaux d'Uranus, pour que les mouvements du deuxième et du quatrième satellite se trouvent ainsi dirigés en sens inverse de la rotation de la planète centrale.

II est extrêmement probable que le temps de la rotation de chaque, satellite autour de son axe est égal

au temps que chacUu de ces ai>tres emploie à Taire sa révolution sidérale autour de la planète qu^il escorte; d'où l'on conclut que le satellite doit toujours présenter la même face à la planète* EuTéalité. faccord de ces deux périodes ne saurait être rigoureux ^ à cause des inégalités dont la révolution sidérale est périodi*quement affectée; telle est la cause principale de la Jibration apparente, c'est-à-dire d'une sorte de balancement dont l'amplitude y pour la Lune , atteint plusieurs degrés, tant en longitude qu^en latitude. C'est ainsi que nous découvrons successivement un peu plus de la moitié de la surface de notre satellite, la parti nouvellement visible étant tantôt vers l'est, tantô vers l'ouest du disque apparent. Ces petits mouvements libratoires et d'autres du même genre qui se manifestent vers les pôles, placent mieux en vue, à certaines époques, des parties intéressantes, telles que le cirque de Malapert, qui cache parfois le pôle austral de la Lune, les contrées arctiques qui entourent le cratère de Gioja, et la grande plaine grisâtre, située près d'Ëudymion, dont l'étendue surpasse celle du Mare vapo* rum {Ai). Cependant les | de la surface entière de la Lune échappent à nos regards, et resteront éternelle-' ment cachés pour nous, sauf l'intervention peu probable de nouvelles forces perturbatrices. La contemplation de ces belles lois du monde matériel invite l'esprit à chercher quelque analogie dans le monde de rintelligence, et l'on pense alors à ces régions inabordables où la nature a caché le mystère de ses créations : elles paraissaient aussi destinées à rester igno-

rées à jamais, et pourtant, de siècle en siècle, la nature nous en a dévoilé de faibles parties, où l'homme a pu saisir une vérité, quelquefois une illusion de plus.

Jusqu'ici, nous avons considéré comme produits d'une vitesse initiale , et comme reliés entre eux par le lien puissant d'une attraction réciproque, d'abord les planètes, puis les satellites et les anneaux concentriques en forme d'arche non interrompue, dont une des planètes les plus éloignées nous offre ua exemple ; il nous reste encore à signaler d'autres corps qui se meuvent aussi autour du Soleil dont ils réfléchissent la lumière, et d'abord, l'innombrable essaim des comètes. Quand on discute suivant les règles du calcul des probabilités , la répartition uniforme des orbites de ces astres, les limites de leurs plus courtes distances au Soleil, et la possibilité qu'ils échappent aux regards des habitants de cette terre, on est conduit à leur assigner un noniibre dont l'énormîté étonne l'imagination. Déjà Kepler disait, avec cette vivacité d'expression qu'il possédait à un si haut degré : « Il y a plus de comètes dans le ciel que de poissons dans r océan. » Et pourtant le nombre des orbites calculées jusqu'ici atteint à peine 1 50. Il est vrai de dire qu'on évalue à six ou sept cents le nombre des comètes dont l'apparition et la course à travers des constellations connues se trouvent constatées par des documents plus ou moins authentiques. Tandis que les peuples classiques de l'occident, les Romains et les Grecs , se bornaient à indiquer , de temps à autre , le lieu du ciel où une comète faisait son appsurition, sans

jamais rien préciser sur sa trajectoire apparente , les Chinois, au contraire, observaient et notaient avec soin tous ces phénomènes : leurs riches annales con* tienn^Qt des détails circonstanciés sur la route suivie par chaque ccmiète ; ces Aocuments remontent à plus de cinq siècles avant Tère chrétienne , et les astro** nomes en tirent encore aujourd'hui des résultats utiles (42).

De tous les astres de notre système solaire , les co-* mètes , avec leurs queues Icmgues parfois de plusieurs millions de lieues, sont ceux qui remplissent les plus grands espaces d'une moindre quantité de matière^ En effet , il est impossible de leur attribuer une masse équivalente au 7^ de la masse terrestre, du moins si l'on s'en tient aux seules données que l'on possède encore sur ce sujet; et cependant le cône de matières gazéiformes que les comètes projettent au loin s'est trouvé quelquefois (en 1680 et en 181 1 ) d'une Ion* gueur égale à celle d'une ligne menée de la Terre au Soleil ; ligne immense qui traverse l'orbite de Mercure et celle de Vénus ; il parait même que ces émanations ont atteint notre atmosphère, et ont pu s'y mêler, notamment en 1819 et en 1823.

Les comètes se présentent sous des aspects si di* vers , particuliers aux individus plutôt qu'à l'espèce même , qu'il serait imprudent de généraliser les faits observé», et d'en faire indistinctement l'applica^ tion à toutes les apparitions de ces nuées errantes ; c'était le nom que leur donnaient déjà Xénophane et Théon d'Alexandrie, le contemporain de Pappus.

Les comètes télescopiques sont presque toujours dé* pourvues de queue; elles ressemblent aux étoiles nébuleuses d^Herschel ; ce sont des nébulosités arrondies , d'une lumière pâle et concentrée vers le milieu. Tel est du moins le type le* plus simple de T espèce; mais nous ne le présentons point comme type d'un astre naissant, car il pourrait se rapporter également à des astres vieillis, dont la matière se serait volatilisée et peu à peu disséminée dans l'espace. Quand il s'agit de comètes plus grandes et plus visibles , on y distingue la tê(e , le noyau, et la queue simple ou multiple 9 à laquelle les astronomes chinois donnaient le nom pittoresque de balai {sui) . En général , le noyau u a pas de contours bien nets ; pourtant on en a vu d'aussi brillants que les étoiles de première ou de deuxième

grandeur, et, même en plein jour, jusque dans la partie du ciel le mieux éclairée par le soleil , on distingua les noyaux des grandes comètes qui parurent dans les années 1 402, 1 532, 1 577, 1 744 et 1 843 (43), faits remarquables d'où l'on pourrait conclure que la matière des comètes est parfois condensée et plus apte à réfléchir la lumière solaire. Les seules qui aient présenté un disque bien terminé dans les grands télescopes d'Herschel (44) sont : la comète de i 807, découverte en Sicile, et la belle comète de 1 811 ; pour la première, ce disque avait 1 " de diamètre apparent et 0",77 pour la seconde, ce qui porte à 1 00 et à 79 myriamètres les diamètres réels. Les noyaux , à contours moins nets, des comètes de 1 798 et de 1 805, n* avaient que 4 ou 5 myriamètrcs de diamètre. Les comètes dont la consti-

tution physique fut Je mieux étudiée y et surtout la comète déjà citée de 1 81 1 , qui resta si longtemps visible^ présentèrent une particularité remarquable : le noyau ne paraissait pas faire corps avec la nébulosité lumi* neuse qui l'entourait ; il en était isolé de tout côté par un espace obscur. En outre , Tintensité de la lumière ne croissait pas régulièrement en allant du bord vers le centre de la tête , mais on y voyait des zones brillantes concentriques , alternant avec des couches d'une nébulosité plus rare ou moins réfléchissantes, et par conséquent plus obscures. Tantôt la queue est simple y tantôt elle est double, et dans ce dernier cas les deux branches sont ordinairement de longueurs très-inégales ( 1 807 et 1 843 ) ; la comète de 1 744 avait inème une queue sextuple, dont les rayons extrêmes divergeaient sous un angle de 60''. La queue est droite ou courbe; dans ce> dernier cas, elle peut être concave des deux côtés et à l'extérieur (1811), ou d'un seul côté , et alors la concavité est tournée vers la région que la comète abandonne , telle qu'une flamme forcée de s'infléchir par un obstacle. Enfin, les queues sont toujours opposées au Soleil et dirigées dans le sens de la ligne qui en joindrait l'origine au centre de tei astre. Suivant Edouard Biot, cette remarque capitale avait été faite , dès l'an 837 , par les astronomes chinois ; le fait fut signalé en Europe, vers le xvi' siècle, mais plus nettement, par Fracastor et par Pierre Apian. Plusieurs de ces apparences optiques si compliquées s'expliquent d'une manière fort simple , en considéraut les émanations gazeuses que les comètes

projettent au loin , comme des atmosphères de forme conoïdale à nappes multiples.

Pour trouver des différences bien saillantes dans la forme de ces astres, il n'est pas indispensable de passer d'une comète à l'autre , de comparer les comètes dépourvues d'appendice visible à celle de 1 61 8 (la 3*), par exemple, dont la queue avait 104* de longueur, car il est hors de doute qu'une même comète subit des changements continuels qui se succèdent avec une étonnante rapidité» Heinsius le constata à Saint-Pétersbourg sur la comète de 1 744 ; mais les observations les plus exactes et lés plus décisives de ces variations de forme ont été faites sur la comète de Hailey , à sa dernière réapparition en 1 835, par Bessel à Kœnigsberg. Vers cette partie du noyau qui se trouvait directement tournée vers le Soleil, on aperçut un appendice lumineux^ en forme de houppe, dont les rayons se recourbaient en arrière et revenaient se confondre avec la queue ; « le noyau de la comète de Hailey, avec ses effluves , ressemblait à une iusée volante dont la queue serait infléchie et courbée par un vent léger. » D'une nuit à l'autre , nous avons remarqué , Arago et moi, à TObservatoire de Paris, des change ments notables dans ces rayons émis par la tète de la comète (4 5) . Le grand astronome de Kœnigsberg a conclu de ses nombreuses mesures et de considérations théoriques , et que le cône lumineux s'éloignait peu a peu de la direction du rayon vecteur , d'une quantité notable, mais qu'il revenait toujours à cette direction pour la dépasser rasuite du côté opposé ; par oons^

quent, le cône lumineux et le corps de la comète d'où il avait été projeté , devaient être animés d'un mouvement de rotation ou plutôt d'oscillation dans le plan de Forbite. Ces oscillations ne sauraient s'ex*pliquer par l'attraction que le Soleil exerce sur tous les corps pesants ; elles dénotent plutôt l'existence d'une force polaire, c'est-à-dire d'une action qui tendrait à ramener dans la direction du Soleil l'extrémité de l'un des diamètres de la comète et à en éloigner l'autre extrémité. La polarité magnétique que la Terre possède nous offrirait quelque chose d'analogue ; et si le Soleil était doué de la polarité inverse , l'effet pourrait s'en faire sentir sur la rétrogradation des points équinoxiaux. » Ce n'est point ici le Heu de donner de plus amples développements à ce sujet , mais il nous a semblé que d'aussi mémorables observations (46), que des vues aussi grandioses sur les astres les plus extraordinaires du système solaire, devaient trouver place dans l'essai d'un tableau général de la nature.

En opposition avec la règle suivant laquelle les queues des comètes doivent augmenter à la fois d'éclat et d'étendue dans le voisinage du périhélie, mais en restant constamment dirigées à l' opposite du Soleil, la comète de 1823 a offert le curieux spectacle d'une queue double dont une branche était opposée au Soleil , tandis que l'autre était presque dirigée vers cet astre, car elle formait avec la première un angle de IGO*. Ne pourrait-on recourir, pour expliquer ce phénomène exceptionnel, à certauies modificationi

— HG —

de la polarité agissant successivement et provoquant ces deux courants de matière nébuleuse qui se seraient ensuite librement continués (47)? On trouve dans la philosophie naturelle d'Aristote un rapprochement bizarre entre la voie lactée et les phénomènes que nous venons de décrire. Les étoiles innombrables dont elle est composée formeraient dans le firmament une zone incandescente (lumineuse), que le Stagirite présente comme une immense comète dont la matière se renouvellerait sans cesse (48).

Les occultations d'étoiles par le noyau d'une comète ou par la couche atmosphérique qui l'entoure immédiatement jetteraient un grand jour sur la constitution physique de ces astres remarquables, s'il existait des observations où Ton pût se convaincre que l'occultation a été réellement bien centrale (49) ; mais cette condition est difficilement remplie, à cause des couches concentriques de vapeurs alternativement denses et rares qui entourent le noyau , et dont il a déjà été question. Voici pourtant un fait de ce genre que les mesures exécutées par Bessel, le 29 septembre 1835^ ont mis hors de doute. Une étoile de dixième grandeur se trouvait alors à 7 ",78 du centre de la tète de la comète de Halley, et sa lumière dut traverser une partie fort épaisse de la nébulosité ; or, le rayon lumineux ne fut nullement dévié de sa direction rectiligne (50). Une absence aussi complète de pouvoir réfringent ne permet guère d'admettre que la matière des comètes soit un fluide gazéiforme. Faut-il recourir à Thypothèse d'un gaz presque infiniment raréfié , ou

hîeii les comètes consistent-elles en molécules indépendantes, dont la réunion formerait des nuages cosmiques dépourvus de la faculté d'agir sur les rayons lumineux , de même que les nuages de notre atmosphère , qui n altèrent point les distances zénithales des astres que nous observons? Quanta Taffaiblissement de lumière que les étoiles paraissent éprouver par r interposition de la substance cométaire j ou l'a justement attribué au fond éclairé sur lequel se projettent alors leurs images.

Nous devons aux recherches d'Arago sur la polarisation, les données les plus importantes et les plus décisives sur la nature de la lumière des comètes. Son polariscope lui a servi à résoudre les plus difficiles problèmes sur la constitution physique du Soleil, comme sur celle des comètes; cet instrument permet, dans beaucoup de circonstances , de décider si un rayon de lumière qui arrive jusqu'à nous après avoir parcouru un espace quelconque, est un rayon direct, un rayon réfléchi ou un rayon réfracté, et si la source de lumière d'où il émane est un corps solide, liquide ou gazeux. A l'aide de cet appareil, la lumière de la Chèvre et celle de la grande comète de 1819 furent analysées simultanément à l'Observatoire de Paris : la lumière de l'étoile fixe se comporta comme on devait s'y attendre, c'est-à-dire comme doivent le faire des rayons émis, sous toutes les inclinaisons et dans tous les azimuths possibles, par un soleil brillant de sou propre éclat , mais la lumière de la comète parut polarisée ; il y avait donc de la lumière réfléchie (51 ).

L'existence de rayons polarisés dans la lumière qui nous vient des comètes ne fut point seulement constatée par r inégalité d'éclat de deux images; une preuve nouvelle en fut donnée par le contraste encore plus frappant des couleurs complémentaires, basé sur les lois de la polarisation chromatique dont Arago avait fait la découverte en 181 1 . Ces observations furent renouvelées, avec le même résultat, en 1835, époque de la dernière apparition de la comète de Halley. Cependant, ces brillants travaux ne permettent pas encore de décider si de la lumière propre aux comètes ne se mélange point à la lumière solaire que ces astres réfléchissent ; or, c'est là une combinaison dont certaines planètes, telle que Vénus, offrent un exemple assez probable.

Il n'est guère possible d'attribuer toutes les variations qu'on a remarquées dans l'éclat des comètes à leurs changements de position par rapport au Soleil. Elles peuvent naître aussi de la condensation progressive et des modifications qui doivent survenir dans le pouvoir réfléchissant des matières qui les constituent. Hévélius trouva que le noyau de la comète de 161 8 diminua vers l'époque de son passage au périhélie, et qu'il se dilatait à mesure que l'astre s'éloignait du Soleil. Ces faits remarquables furent long-* temps négligés, et ce fut Valz qui en renouvela l'observation sur la comète à courte période ; l'habile astronome de Alarseille fit voir avec quelle régularité son volume décroît en même temps que son rayon vecteur, mais il paraît bien difficile d'en chercher l'ex-

plication daas Taction d'un éther cosmique, plus coudeusé vers le soleil ; car il faudrait alors se représenter r atmosphère de la comète comme une masse gazeuse impénétrable à cet éther (52).

Grâce aux formes si variées des orbites cométaireu^ l'astronomie solaire s'est enrichie, dans ces derniers temps, d'une brillante découverte. En 1819, Ëncke démontra l'existence d'une comète à courte période^ cette comète ne quitte jamais l'enceinte où les planètes se meuvent, et le point de son orbite le plus éloigné du soleil se trouve compris entre la région des petite^ planètes et celle de Jupiter. Son excentricité est 0,845 (celle de Junon , la plus forte de toutes les exceiH tricités planétaires, est O^SôS). La comète d'Ëncke a été vue à l'oeil nu à diverses reprises, notamment en 1819 en Europe, et par Rumker en 1822 dans la Nouvelle-Hollande , mais toujours avec difficulté. Le temps de sa révolution est d'environ trois ans et demi. Il ressort d'une comparaison soigneuse des retours successifs au périhélie ce fait capital, que les périodes comprises entre 1 786 et 1 838 ont diminué régulière^ ment de révolution en révolution; la variation totale pour les cinquante-deux ans est de 1 jour et -^. Pour accorder ensemble les calculs et les observations, il n'a pas suffi de tenir un compte exact des perturbations planétaires , il a encore fallu recourir à une hypo« thèse , du reste très-vraisemblable , et supposer que les espaces célestes sont remplis par une matière fluide excessivement ténue , qui opposerait une certaine résistance aux mouvements, diminuerait la

force tangentielle, et par conséquent aussi les grands axes des orbites cométaires. La valeur de la constante de cette résistance paraît être un peu différente avant et après le passage de la comète à son périhélie, peutêtre à cause des variations de forme que subit alors cette petite nébulosité, ou de la densité variable des couches formées par Téther cosmique (53). Ces faits, ainsi que les théories quMls ont fait naître, sont assurément une des plus intéressantes parties de Tastronomie nouvelle. Ajoutons que les calculs des perturbations de la comète d'Encke ont fourni l'occasion de soumettre à une épreuve délicate la masse de Jupiter qui joue un si grand rôle en astronomie, et apporté une diminution sensible à la masse de Mercure.

A cette première comète à courte période vint s'en joindre bientôt une seconde (en 1826)., également planétaire, dont l'aphélie est situé par delà l'orbite de Jupiter, mais bien loin encore de celle de Saturne. La comète de Biela accomplit sa révolution autour du Soleil en 6 ans^. Elle est encore plus faible que celle d'Encke; elle se meut, comme celle-ci, dans le même sens que les planètes, tandis que la comète de Halley est rétrograde. C'est le seul cas qui se soit présenté jusqu'ici d'une comète qui coupe l'orbite terrestre, et qui poiurait occasionner une catastrophe par sa rencontre avec la Terre , si toutefois il est permis d'employer un pareil terme en parlant d'un phénomène inouï dans l'histoire, et dont les conséquences échappent à toute appréciation. Il est vrai, de faiUes masses animées d'une vitesse énorme pourraient produire

des effets considérables; mais après avoir prouvé qu'il est impossible d'altribtier à la comète de i 770 une masse égale à la cinq millième partie de celle de la Terre, Laplace montre qu'on peut admettre, avec un certain degré de probabilité, que la masse moyenne des comètes est bien inférieure à 7575^ de celle de k Terre [ environ -^ de la masse de la Lune] (54). Quoi qu'il en soit, il faut se garder de confondre la rencontre de la Terre et de la comète de Biela, avec le passage de celle-ci à travers notre orbite ; ce passage s'est effectué le 29 octobre 1 832, mais la Terre était alors située à une distance telle de ce point de son orbite, quUl lui fallait un mois entier pour y arriver. Les orbites de ces deux comètes à courte période se coupent aussi, et l'on a justement remarqué que les fortes perturbations auxquelles ces petits astres sont soumis pourraient bien amener leur rencontre (55) ; si elle avait effectivement lieu vers le milieu d'octobre, les habitants de la ferre auraient le merveilleux spectacle du choc de deux corps célestes, ou plutôt d'une pénétration mutuelle, peut-être d'une agglutination qui les réunirait en un seul corps, mais peut-être aussi les verrions-nous se dissiper complètement dans Tespace. De telles conséquences de l'action perturbatrice des masses prépondérantes, ou de la situation relative d'orbites qui se sont toujours croisées, pourraient s'être réalisées fréquemment ^ depuis des milliers de siècles, dans l'immensité des cieux; ces événements n'en seraient pas moins des accidents isolés, sans action sur les grands faits gêné-

raux, et sans plus d'influence que l'éruplion ou F oblitération d'un volcan n'en peuvent avoir sur Tétroît domaine que nous occupons.

Une troisième comète à courte période a été découverte par Paye, Tannée dernière (22 nôv. 1843), à Fbbservatoire de Paris. Son Orbite elliptique se rapproche plus de la forme circulaire que celle d'aucune autre comète connue ; elle est comprise entre l'orbite de Mars et l'orbite de Saturne. La comète de Paye, qui, diaprés les calculs de Goldsmidt, dépasse, à son aphélie , la région de Jupiter, appartient au petit nombre de comètes dont le périhélie est situé au delà de l'orbite de Mars. Sa période est de sept ans —^ et la forme actuelle de son orbite est due peut-être à l'action perturbatrice de Jupiter, dont cette comète fut très-voisine, vers la fin de l'année 1839.

Si nous considérons toutes les comètes à orbites elliptiques comme parties intégrantes du monde solaire, et si nous les rangeons dans l'ordre de leurs grands axes et de leurs excentricités, nous en trouverons plusiews qu'on peut placer immédiatement après les trois comètes planétaires d'Encke, de Biela et de Paye : d'abord, la comète découverte par Messier en 1766, que Clausen regarde comme identique à la troisième comète de 1 81 9 ; puis la quatrième comète de cette dernière année, découverte par Blânpain, et dont Clausen a signalé l'analogie avec la comète directe de 1743 (cette comète aurait, comme celle de Lexell , éprouvé de fortes perturbations dé la part de Jupiter) ; leurs périodes paraissent être de

cinq à six ans, et leurs aphélies tombent dans la région de Jupiter. Ensuite viennent les comètes dont la période est comprise entre soixante-dix et soixanteseize ans ; ce sont : la comète de Halley, qui a joué un rôle si important pour la théorie et la physique dû ciel; sa dernière réapparition (1835) fut moins brillante que les précédentes ; la comète d'Olbers ( 6 mars 1815), et celle qui fut découverte par Pons en 1812, et dont Torbite elliptique a été calculée par Encke. Ces deux dernières n'ont jamais été visibles à l'œil nu. Nous connaissons actuellement neuf apparitions certaines de la grande comète de Halley ; car des calculs récents, dont Laugier a puisé les éléments dans la nouvelle table des comètes, extraite par Edouard Biot des Annales chinoises, ont établi l'identité de la comète de 1378 avec celle de Halley (56). De 1378 à 1835, le temps de la révolution de la comète de Halley a varié de 74,91 à 77,58 ans : la période intermédiaire a été de 76,1 •

Cette classe de comètes contraste avec un autre groupe d'astres de même genre, dont la période, toujours incertaine et difficile à déterminer, embrassé plusieurs milliers d'années. Telle est la belle comète de 1811, qui emploie 3000 ans, d'après les calculs d'Argelander, à accomplir sa révolution, et l'effrayante comète de 1680, dont le temps périodique dépasse quatre-vingt-huit siècles, suivant Éncke. Ces astres s'éloignent du soleil, l'un à vingt et un, l'autre à quarante-quatre rayons de l'orbite d'Uranus, c'està-dire à 6200 et à 1 3000 millions de myriamètres.

La force attractive du Soleil s'exerce donc encore à ces énormes distances; mais aussi, la comète de 1 680, qui parcourt 393 kilomètres par seconde à son périMHe, et dont la vitesse est alors treize fois plus grande que celle de la Terre, ne se meut à son aphélie qu'à raison de 3 mètres à peine par seconde ; c'est à peu près le triple de la vitesse de nos fleuves d'Europe, et ce n'est que la moitié de celle que j'ai constatée dans un bras de l'Orénoque, le Cassiquiare. Certes, parmi les comètes que l'on n'a pu calculer, et dans le nombre immense de celles qui ont passé inaperçues, il doit s'en trouver plusieurs dont le grand axe dépasse beaucoup celui de la comète de 1680. En nous bornant à cette dernière, nous citerons quelques nombres, afin d'aider l'esprit à se faire une idée, non de l'étendue qu'embrasse la sphère d'attraction des autres soleils, mais seulement de la distance qui les sépare encore de l'aphélie déjà si reculé de cette comète. D'après les récentes déterminations de la parallaxe des étoiles les plus proches, leur distance au Soleil serait deux cent cinquante fois phis grande que la distance de l'aphélie de la comète de 1G80; car cette dernière distance équivaut à quarante-quatre rayons de l'orbite d'Ura- BUS, tandis que celle de a du Centaure en contient 11000, et celle de la 61' du Cygne, 31000.

Après nous être occupé des cas où les comètes s'éloignent le plus de l'astre central, il nous reste à parler des plus courtes distances qui aient été mesurées. La comète de Lexell et de Burckhardt

(1770), célèbre à cause des fortes perturbations qu^elle a éprouvées de la part de Jupiter, s'est rapprochée de la Terre plus que toute autre comète; le 28 juiUy sa distance était égale à six fois la distance de la Lune. Cette même comète traversa deux fois, à ce qu'il parait (en 1767 et en 1779), le système des quatre satellites de Jupiter, sans faire éprouver le moindre dérangement à ces petits astres, dont les mouvements sont si bien connus. La distance de la comète de 1 680 au Soleil fut huit ou neuf fois moin* dre que celle de la comète de Lexell à la Terre; le 17 décembre, jour de son passage au périhélie, cette distance n'était que le sixième du diamètre solaire, ce qui revient aux ^ de la distance de la Lune. Quant aux comètes dont le périhélie dépasse Torbite de Mars, elles sont rarement visibles pour les habitants de la Terre, à cause de leur éloignement. Pourtant la comète de 1729 atteignit son périhélie dans la région située entre les orbites de Pallas et de Jupiter ; elle fut même observée par delà cette dernière planète.

Depuis que les connaissances scientifiques, mélangées de quelques notions imparfaites et confuses, ont pénétré plus avant dans la société, on s'est préoccupé plus qu'autrefois des catastrophes dont nous sommes menacés par le monde des comètes , mais ces craintes ont pris une direction moins vague. La certitude qu'il existe, au sein même de notre monde planétaire, des comètes qui reviennent, à de courts intervalles, parcourir les régions où la Terre exécute

ses mouvements ; les perturbations considérables que Jupiter et Saturne produisent dans leurs orbites, per^ turbations dont le résultat peut être de transformer un astre indifférent en un astre redoutable { la comète de Biela, qui traverse l'orbite de la Terre; cet éther cosmique dont la résistance tend à rétrécir toutes les orbites ; les différences individuelles de ces astres qui laissent soupçonner les degrés les plus divers dans la quantité de matière dont leurs noyaux sont formés; tels sont actuellement les motifs de nos appréhensions, et ils remplacent, par leur nombre, les vagues terreurs qu'ont inspirées aux siècles plus reculés ces épées enflammées y ce^ étoiles chevelues qui menaçaient le monde d'un, embrasement universel. Les motifs de sécurité qu'on a empruntés au calcul des probabilités s'adressent à l'entendement, éclairé par une étude raisonnée du sujet, mais ils ne sauraient produire la conviction profonde qui résulte de l'assentiment de toutes les forces de notre âme ; ils sont impuissants sur l'imagination; et le reproche qu'on a fait à la science moderne de vouloir étouffer les préoccupations qu'elle a elle-même éveillées, n'est pas dénué de justesse. Toujours l'imprévu, Textraordinaire, feront naître la crainte, jamais la joie ni l'espérance (57) ; c'est là une secrète loi de la natwei humaine qu'un investigateur sérieux ne doit pas méconnaître. Aussi, dans tous les pays, à toutes les époques, l'aspect étrange d'une comète, la lueur blafarde de sa chevelure, son apparition subite dans le firmament, ont-ils produit sur l'esprit des peuples l'efifet

d'uxiç puissance redoutable, menaçante pour Tordre anciennement établi dans la création; et comme le phénomène est limité à une courte durée, il en résulte la croyance que son action doit être immédiate ou, du moins prochaine ; or, les événements de ce monde offrent tougours, dans leur enchaînement, un fait que l'on peut regarder comme Taçcomplissement d'un présage, funeste. On dirait pourtant que les tendances populaires ont pris, à notre époque, une autre direction^ et qu'elles ont revêtu une forme moins sombre : c'e^t ainsi que, dans les gracieuses vallées du Rhin et de la Moselle, on accorde à ces astres, si longtemps calomniés, une influence bienfaisante sur la fécondité de§ vignobles. A notre époque, les comètes abondent, et les faits contraires à ce mythe météorologique n'ont pas manqué; mais rien n'a pu ébranler la croyance nouvelle que ces astres errants amènent de la chaleur. J'abandonne maintenant ce sujet poiœ passer à unç autre série de phénomènes encore plus mystérieux ; je veux parler de ces petits astéroïdes dont les fragments prennent le nom de pierres météoriques ou d'aérolithesy dès qu'ils ont pénétré dans notre atmp-* sphère. Si j'aborde ici, comme pour les comètes, des détails qui peuvent paraître, de prime-^ord, étrangers au plan de cet ouvrage^, ce n'est pas sans y avoir mûrement réfléchi. Nous avons montré tout ce qfKHi les caractères distinctifs de ces derniers astres ont de variaBle et d'individuel, et combien la science^ si avancée sous le rapport des mesnres et des calculs,' paraît en retard, dès qu'il s'agit de la constitution

physique des comètes. C'est qu'en effet il n*est guère possible actuellement de discerner^ au milieu de cette masse d'observations plus ou moins exactes, les faits généraux et essentiels, des accidents ou des particularités. Les choses étant ainsi /nous avons du nous borner à décrire les principaux caractères physiques, ce qu'on pourrait appeler les différences de physionomie, à comparer les durées des révolutions, à signaler enfin les variations extrêmes, soit dans les dimensions des orbites, soit dans les distances aux astres les plus importants. Dans ces phénomènes, comme dans ceux dont nous allons parler, les types individuels dominent forcément l'ensemble du tableau; pour atteindre à la réalité, il faut faire ressortir plus énergiquement les contours.

Tout porte à croire que les étoiles filantes, les bolides et les pierres météoriques sont de petits corps qui se meuvent autour du Soleil en décrivant des sections coniques, et en obéissant de tout point, comme les planètes, aux lois générales de la gravitation. Quand ces corps viennent à rencontrer la Terre, ils deviennent lumineux aux limites de notre atmosphère, et souvent alors ils se divisent en fragments, recouverts d'une couche noirâtre et brillante, qui tombent dans un état de caléfaction plus ou moins marqué. Une analyse minutieuse des observations qu'on a pu recueillir à certaines époques où les étoiles filantes apparaissent périodiquement (à Gumana en 1799, et dans l'Amérique du Nord en 1833 et en 1834), n'a pas permis de considérer les bolides

et les étoiles filantes comme deux ordres de phéno^ mènes distincts; non-seulement les étoiles filantes sont souvent entremêlées de bolides, mais encore leurs disques apparents , leurs traînées lumineuses et leurs vitesses réelles n^ offrent que des différences de grandeur, et non des différences essentielles. Tandis qu'on voit d'énormes bolides , accompagnés de fumée et de détonations , éclairer le ciel d^une lumière assez vive pour être sensible , même en plein jour (58) , sous l'ardent soleil des tropiques, on voit aussi des étoiles filantes si petites qu'elles apparaissent comme autant de points traçant sur la voûte céleste d^'nnombrables ligues phosphorescentes (59). Mais ces corps brillants, qui sillonnent le firmament d'étincelles stellaires, sont-ils tous d'une seule et même nature? Cest une question qu'il faut laisser actuellement sans réponse. Je suis revenu des zones équinoxiales sous cette impression que , dans les plaines ardentes des tropiques, comme à 5 ou 6 mille mètres au-dessus du niveau de la mer, les étoiles filantes sont plus fréquentes, plus richement colorées que dans les zones froides ou tempérées ; mais c'est dans la pureté et dans l'admirable transparence de l'atmosphère de ces contrées qu'il faut en chercher la cause (60) ; là , notre regard pénètre plus facilement les couches de l'air qui nous entourent. C'est aussi à la pureté du ciel de Bokhara que sir Alexandre Burnes attribue « le magnifique spectacle, sans cesse renaissaut, des étoiles filantes à couleurs variées » qu'il put y admirer.

Au phénomène brillant des bolides viennent se rattacher les chutes de pierres météoriques qui s'eni foncent parfois dans le sol jusqu'à 3 et 5 mètres de

I profondeur. Cette dépendance mutuelle est établie

I par des faits nombreux, et surtout par les observations

\ fort exactes que l'on possède sur les aérolithes qui

tombèrent à Barbotan, dans le département des Landes (24 juillet i 790), à Sienne (1 6 juin 1 794)^ à Weston dans le Connecticut (1 4 décembre 1 807), et à Juvenas, département de l'Ardèche (15 juin 1821). Ces phénomènes se présentent aussi sous un tout autre aspect : d'abord, un petit nuage très- obscur apparaît subitement dans un ciel serein; puis, au milieu d'explosions qui ressemblent au bruit du canon, les masses météoriques sont précipitées sur le sol . On a vu quelquefois ces nuages parcourir des contrées entières et en semer la surface de milliers de fragments très-inégaux, et de nature identique.

On voit aussi , mais plus rarement , les aérolithes tomber d'un ciel parfaitement pur , sans formation préalable d'aucun nuage précurseur ; ce cas s'est pré* sente, il y a quelques mois (16 septembre 1843), lors du grand aérolithe qui tomba , avec un fracas semblable à celui de la foudre , à Kleinwenden , non loin de Mulhouse. Enfin, des faits établissent unei analogie intime entre les étoiles filantes et les bolides qui lancent sur la terre des pierres météoriques ; car il arrive souvent que ces bolides atteignent à peine les dimensions des petites étoiles de nos feux d'artifice.

Quelle est ici la force productrice î quelles sont les actions ou physiques ou chimiques qui sont enjeu dans ces phénomènes ? Les molécules dont se composent ces pierres météoriques si compactes, étaientelles originairement à Tétat gazeux ou simplement disséminées comme dans les comçtes, et se sontelles condensées dans l'intérieur du météore au moment même où elles commencèrent à briller à no^s yeux? Que se passe-t-il dans ces nuages noirs où il tonne des minutes entières avant que les aérolithes en soient précipités? Faut-il croire que ces étoiles filantes laissent tomber aussi quelque matière compacte, ou bien seulement une sorte débrouillard, de poussière météorique formée de fer et de nickel (61)? Ces questions sont encore environnées d'une obscurité profonde. On a mesuré l'effrayante rapidité, la vitesse toute planétaire des étoiles filantes, des bolides et des aérolithes ; on comiaît le phénomène dans ce qu'il offre de général, on a pu constater ime certaine uniformité dans les apparences } mais les antécédents cosmiques, les tr^smutations originaires de la substance restent complètement ignorés.

Si les pierres météoriques circulent dans l'espace, déjà formées en masses compactes [d'ujQe densité plus faible pourtant que la densité pioyçinne de Ist Terre] (62), il faut admettre qu'elles ne forment qu'un petit noyau, entouré de gaz ou de vapeurs inflammables , dans ces énormes bolides dont les diamètres réels, déduits des hauteurs et des dia-

mètres apparents, se sont tronvés de 160 et de 850 mètres. Les plus grandes masses météoriques que nous connaissions sont celles de Bahia, dans le Brésil, et celle d'Otumpa, dans le Chaco, que Rubi de Celis a décrites ; elles n^ont que 2 mètres et 2 mètres et demi de longueur. Quant à cette pierre d^iËgos-Potamos, mentionnée déjà dans la chronique de Paros et si célèbre dans Fantiquité , elle tomba vers Tépoque de la naissance de Socrate : suivant la description qui nous en est restée , elle était grasse comme une double meule de moulin ; son poids était celui de la charge entière d'une voilure. Malgré les tentatives que le voyageur Browne fit inutilement pour la découvrir, je ne renonce pas à l'espoir qu'un jour on pourra retrouver, plus de 2300 ans après sa chute, cette masse météorique dont la destruction ne me parait guère admissible. Cet espoir est d'autant mieux fondé, que la Thrace est maintenant plus que jamais accessible aux Européens. Au commencement du X* siècle, il tomba un aérolithe colossal dans la rivière de Narni, et, d'après un document découvert par Pertz, il dépassait d'une aune entière le niveau des eaux. Il faut remarquer ici que toutes ces masses météoriques anciennes ou modernes, doivent être considérées comme les principaux fragments du noyau qui s'est brisé avec explosion, soit dans le bolide enflammé, soit dans le nuage obscur. Mais quand je considère l'énorme vitesse , mathématiquement démontrée, avec laquelle les pierres météoriques se précipitent des couches extrêmes de

ratmosphère jusque sur le sol , et la courte durée de leur trajet , je ne puis me résoudre à croire qu^uu si petit espace de temps ait suffi à condenser une matière gazéiforme en im noyau solide, métallique, avec des incrustations parfaitement formées de cristaux d'olivine , de labrador et de pyroxène.

Au reste , toutes ces masses météoriques possèdent un caractère commun , quelles que soient les diffé-' renées de leur constitution chimique interne ; c^est un aspect bien prononcé de fragment, et souvent une forme prismatique ou pyramidale à sommet tronqué, à faces larges et un peu courbes, à angles arrondis. Or, d'où peut provenir , dans ces corps qui circulent au milieu de Tespace, comme les planètes, cette forme fragmentaire signalée d'abord par Schreibers? Avouons-le, ici, comme dans la sphère de la vie organique, tout ce qui se rattache aux périodes de formation est entouré d'obscurité.

Les masses météoriques commencent à briller ou à s'enflammer à des hauteurs où règne déjà un vide presque absolu. A la vérité, les nouvelles recherches que Ton doit à Biot sur l'important phénomène des crépuscules (63), abaissent considérablement cette ligne qu'on nomme d'ordinaire , et peut-être avec trop de hardiesse, la limite de notre atmosphère ; d'ailleurs, les phénomènes lumineux peuvent se produire indépendamment de la présence du gaz oxygène , et Poisson inclinait à croire que les aérolithes s'enflamment bien au delà des dernières couches de notre enveloppe gazeuse. Mais cette partie de

la science, comme celle qui s'occupe des autres corps plus grands dont se compose le système solaire, n'offre de base solide à nos raisonnements et à nos recherches que là où le calcul et les mesures géométriques peuvent s'appliquer.

Déjà en i 686, Halley considérait comme un phénomène cosmique le grand météore qui parut à cette époque, et dont le mouvement s'effectuait en sens inverse de celui de la terre (64). Mais c'est à Chladnî qu'appartient le mérite d'avoir le premier reconnu^ en toute généralité, la nature du mouvement des bolides, et leurs rapports avec les pierres qui paraissent tomber de l'atmosphère (65). Plus tard, les travaux de Denison Olmsted, à Nevvhaven (Massachusetts) , confirmèrent d'une manière éclatante Thypothèse qui assigne à ces phénomènes une origine cosmique. Lors de l'apparition des étoiles filantes dans la nuit du 12 au 13 novembre 1833, époque devenue depuis si célèbre, Olmsted montra que, d'après le témoignage de tous les observateurs , les bolides aussi bien que les étoiles filantes paraissaient diverger d'un seul et même point de la voûte céleste, situé près de Tétoile y de la constellation du Lion ; ce point resta constamment le point commun de divergence des météores, quoique l'azimuth et la hauteur apparente de l'étoile eussent varié notablement pendant la longue durée des observations. Une telle indépendance du mouvement de rotation de la Terre prouve que ces météores venaient de régions situées hors de notre atmosphère, et qu'avant de l'atteindre ils parcouraient les espaces

célestes. D'après les calculs d'Encke (66), basés sur rensemble des observations qui furent faites dans les Etats-Unis d'Amérique, entre les latitudes de 35" et de 40% le point de l'espace d'où ces météores semblaient tous diverger, était précisément celui vers lequel le mouvement de la Terre était dirigé à cette époque. Les apparitions de novembre se produisirent en 1 834 et en 1837, et furent toutes observées en Amérique; celle de 1 838 le fut à Brème : ces observations constatèrent de nouveau le parallélisme général des trajectoires, ainsi que leur direction commune vers le point du ciel opposé à la constellation du Lion. Gomme les étoiles filantes périodiques affectent une direction parallèle, plus généralement que les étoiles filantes sporadiques , on a cru remarquer en 1 839, dans l'apparition du mois d'août (les larmes de saint Laurent) que les météores venaient , pour la plupart, d'un point situé entre Persée et le Taureau, point vers lequel là terre se dirigeait alors. Un phénomène aussi frappant que la direction rétrograde de toutes ces orbites en novembre et en août, mérite certainement d'être établi ou infirmé par les observations les plus exactes qu'on pourra recueillir à l'avenir.

Rien n'est plus variable que la hauteur des étoiles filantes, c'est-à-dire de la portion visible de leur trajectoire; elle oscille entre 3 et 26 myriamètres. On doit cet important résultat, ainsi qu'une connaissance plus exacte de l'éhôrme vitesse de ces problématiques astéroïdes, aux observations simultanées de Brandes et de Benzenberg, et aux mesures de pa-

rallaxe qu'ils firent à Taide d'une base de 15000 mètres de longueur (67). Leur vitesse relative est de 4 ï à 9 milles par seconde; elle est donc de Tordre de celle qui anime les planètes. D'abord , cette vitesse vraiment planétaire des bolides et des étoiles filantes (G8\ puis la direction bien constatée des mouvements en sens inverse de celui de la Terre, tels sont les principaux arguments qu'on oppose d'ordinaire à rhypolhèse qui attribue l'origine des aéroliihes à de prétendus volcans lunaires encore en activité. Or, quand il s'agit d'un petit astre dépourvu d'atmosphère , toute supposition numérique sur Ténergie des forces volcaniques est arbitraire de sa nature, et rien n empêche d'y admettre une réaction de l'intérieur contre la couche extérieure cent fois plus énergique , par exemple , que dans nos volcans actuels. On peut encore expliquer comment des masses, lancées par un satellite dont le mouvement s'effectue de l'ouestà l'est, peuvent nous paraître animées d'un mouvement rétrograde : il suffit pour cela que la Terre arrive plus tard que ces projectiles dans la partie de son orbite qu'ils axu*ont traversée. Mais si on conrsidère l'ensemble des faits dont j'ai dû faire l'énumé* ration, afin d'éviter le reproche qui s'adresse aux théories hasardées, on trouve que l'hypothèse de l'origine sélénitique de ces météores suppose un concours de circonstances nombreuses, dont le hasard seul pourrait amener la réalisation (69). Il est plus simple d'admettre l'existence de petites masses planétaires, circulant dès l'origine dans les espaces célestes, et cette

hypothèse s^accorde mieux avec les idées dcceptéeâ déjà sur la formation de nof re système solaire.

Il est très-probable que ces masses cosmiques passent en grand nombre dans le voisinage de notre atmosphère et continuent leur course autour du Soleil, sans avoir éprouvé d'autre effet de Tattraction du globe terrestre qu'une modification dans Texcentricité de leur orbite ; sans doute, nous ne les revoyons ensuite qu'après de longues années et lorsqu'elles ont accompli un certain nombre de révolutions. Quant aux météores ascendants, que Chladni, moins bien inspiré cette fois, expliquait par la réaction des couches d'air violemment comprimées pendant une chute rapide . on put voir d'abord , dans ces phénomènes , l'effet d'une force mystérieuse qui tendrait à lancer ces corps loin de la terre ; mais Bessel a montré que de tels faits seraient théoriquement inadmissibles; puis , en s'appuyant des calculs exécutés par Feldt avec le plus grand soin, il a prouvé que la réalité de ces prétendus faits s'évanouit, même dans les observations qui paraissent l'établir, si l'on tient compte des erreurs inhérentes à l'appréciation simultanée , faite par deux observateurs éloignés, de la disparition d'une même étoile filante ; ainsi, cette ascension des météores ne doit pas être considérée jusqu'ici comme un résultat de l'observation (70). Olbers pensait tjue les bolides enflammés pouvaient éclater et lancer verticalement des fragments, à la manière des fusées ; il croyait que cette rupture altérerait , en certains cas , la direction de leurs trajectoires ; mais ces I. «

vues doivent être l'objet d'observations nouvelles. Les étoiles filantes tombent tantôt rares et isolées^ c'est-à-dire sporadiqties ^ tantôt en essaims et par milliers. Ces dernières apparitions^ que les écrivains arabes ont comparées à des nuées de sauterelles, sont périodiques et suivent des directions généralement parallèles. Les plus célèbres sont celle du 12 au 14 novembre et celle du 1 0 août, jour de la fête de saint Laurent^ dont les larmes brûlantes paraissent avoir été autrefois, en Angleterre, le symbole traditionnel du retour périodique de ces météores (71). Déjà Klœden, à Potsdam, avait signalé, dans la nuit du 1 2 au 1 3 novembre 1823, l'apparition d'une multitude d'étoiles filantes et de bolides de toute grandeur ; en 1 832, on vit le même phénomène dans toute l'Europe, depuis Portsmouth jusqu'à Orenburg, sur les bords de l'Oural, et même à l'Ile de France, dans l'hémisphère austral. Cependant, l'idée que certains jours de l'année sont affectés à ces grands phénomènes, ne prit naissance qu'en 1833, à l'occasion de l'énorme essaim d'étoiles filantes qu'Olmsted et Palmer observèrent en Amérique, dans la nuit du 12 au 13 novembre ; alors elles tombaient comme des flocons de neige ; en un seul endroit, pendant neuf heures d'observation, on en compta plus de 240000. Palmer remonta à l'apparition des météores de 1 799, qui fut décrite par Ellicot et par moi (72) j il résultait du rapprochement que j'avais fait de toutes les observations de cette époque, que l'apparition avait été simultanée pour les lieux situés dans le Nouveau Continent, depuis l'équa-

teur jusqu'à New-Herrnhut dans le Groenland ( lati* tude 64" 14'), entre 46" et 82" de longitude. On reconnut, ayecétonnement, Tidentitédes deux époques^. Ce flux de météores qui sillonnèrent le firmament entier, du 12 au 13 novembre 1833^ et qu'on aperçut depuis la Jamaïque jusqu'à Boston (lat; 40" 21^)^ Se reproduisit en 1 834 , dans la nuit du 1 3 e^u 1 4 novembre, au^ Etats-Unis d'Amérique; mais le phéno-^ mène eut alors une intensité un peu moindre. Depuis cette époque , sa périodicité se confirma en Eturope de la manière la plus régulière.

L'apparition de saint Laurent (9-14 août), deuxième pluie d'étoiles filantes , procède tout aussi régulièrement que la première. Déjà, vers le milieu du dernier siècle, Musschenbroek avait signalé la fréquence des météores qui paraissent dans le mois d'août (73) ; mais Quételet , Olbers, Benzenberg, ont prouvé , les pre^ miers, la périodicité de ces apparitions^ et en ont fixe l'époque à la fête de saint Laurent; Sans doute, l'avenir nous réserve la découverte d'autres époques analogues, affectées pareillement aux retours périodiques de ces phénomènes (74) : telles sont peutètre celle du 22 au 25 avril , celle du 6 au 1 2 décembre , et ^ comme Suite des recherches de Gapocci^ les dates dâ 27 au 29 novembre ou le 17 juillet.

Ces phénomènes ont paru jusqu'ici se produire danà une indépendance complète de toutes les circonstances locales j telles que là hauteur du pôle , là température de l'atmosphère, etc.. Cependant leur apparition est souvent accompagnée d'tin autre phé^

uomène météorologique, et, quoique cette coïncidence puisse être un simple jeu du hasard, il n'est peut-être pas hors de propos de la signaler. Une aurore boréale très-intense accompagnait la plus magnifique apparition d'étoiles filantes que Ton connaisse, celle du 1 2 au 1 3 nov . 1 833, dont nous devons la description à Olmsted; à Brème, en 1838, même accord des deux phénomènes : toutefois, la chute périodique des étoiles filantes y fut moins remarquable qu'àRichmond, près de Londres. J'ai signalé, dans un.aulre écrit, la remarque de l'amiral Wrangel (75), et j'eus souvent l'occasion de l'entendre lui-même confirmer cette singulière observation : lors de son voyage sur les côtes sibériennes de la mer Glaciale , l'amiral a vu , dans, un ciel brillant des lueurs d'une aurore boréale , certaines parties restées obscures s'allumer tout à coup lorsqu'elles étaient traversées par une étoile filante, et garder ensuite leur éclat rougeâtre. Ces myriades d'astéroïdes constituent sans doute divers courants qui viennent couper l'orbite terrestre comme le fait la comète de Biela. En poursuivant cette idée, on peut imaginer que leur ensemble forme un anneau continu, dans l'intérieur duquel ils suivent une direction commune. Déjà les petites planètes , situées entre Mars et Jupiter, sauf Pallas, nous offrent des relations analogues dans leurs orbites si étroitement entrelacées. Mais s'il s'agit de la théorie même de ces anneaux , il faut avouer que bien des points restent encore à décider : par exemple , les époques de ces apparitions éprouvent-elles des variations; les

retards qu'elles subissent et que j'ai signalés depuis longtemps proviennent-ils d'une rétrogradation régulière, ou d'un simple déplacement oscillatoire de la ligne des nœuds, c'est-à-dire de la ligne d'intersection du plan de l'orbite terrestre avec le pian de Fanneau? Peut-être ces petits astres sont-ils groupés très-irrégulièrement , peut-être leurs distances mutuelles sont-elles fort inégales , et leur zone a-t-elle xme largeur si considérable qu'il faudrait à la Terré des jours entiers pour la traverser. Le monde des satellites de Satmrne nous pi^ésente déjà un groupe d'une immense largeur formé d'astres intimement reliés entre eux. L'orbite que parcourt le dernier satellite, le septième, est si vaste, que la Terre, dans son mouvement autour du Soleil , emploie trois jours à parcourir un espace égal au diamètre de cette orbite. Supposons maintenant que ces anneaux, que nous considérons comme formés des courants périodiques d'étoiles filantes, au lieu d'être homogènes, ne contiennent qu'un petit nombre de parties où les groupes soient assez denses pour donner lieu à une de ces grandes apparitions, et l'on comprendra pourquoi les brillants phénomènes du mois de novembre, en 1799et en 1833, se reproduisent si rarement. Olbers avait trouvé , dans ses profondes méditations sur ce sujet diffîoile, quelques raisons d'annoncer, pour l'époque du 1 2 au 1 4 nov. 1 867, ]e premier retour de ce grand phénomène, où les étoiles filantes, mêlées de bcHdes, tombent du oiel comme des flocons de neige. Quelquefois Tapparition de novembre n'a été visi^

\l\e que pour des parties très-restreintes de la surface terrestre. Par exemple, en 1837, elle fut brillante en Angleterre, et on la comparait à une averse de météores {meieoric ^hower)^ tandis qu à Braunsberg, en Prusse, ua observateur fort exercé et très-attentif ne v^t , pendant cette même nuit , qu'un petit nombre 4' étoiles filantes isolées ; pourtant le ciel resta cong.(ammeDt serein, et l'observation, commencée dès aept beures du soir, fut prolongée jusqu'au lever du l§|^i|. Bessel a ponclu de ces faits qu'un groupe peu ^endu des astéroïdes dont Tanneau se compose, a pu atteindre la région terrestre vers le point où rj^gleterre est située , tandis que les contrées plus orientales traversaient une partie de l'anneau, beau- ^up moins riche comparativement (76). Si l'hypothèse d'une rétrogradation régulière ou d'une simple oscillation de la ligne des nœuds prenait de la con- ^«tance, les documents anciens deviendraient l'objet d'un iutérèt tout spécial. Telles sont les annales chi- Aoises, où l'on trouve, parmi les notices cométographiques, plusieurs mentions relatives à des apparitions de météores qui remontent à des époques antérieures ^ celles^ de Tyrtée ou de la deuxième guerre Messetienne. Citons , entre autres , deux apparitions qui élurent lie^ dans le moia de mars, et dont l'une date de 687 ans avant Vère chrétienne. Edouard Biot en a f%iUa remarque : paraxi les cinquante-deux apparitions qu'il a recueillies dans les annales chinoises, celtes qui ont eu lieu du ?0 au 22 juillet (ancienstyle) sont les plus fféqp^te»; eUe4 pourraieiàt bien coivespoiidr^à T^

parition actuelle de la fête de saint Laurent, qui aurait ainsi avancé (77). Boguslawski fils a découvert, dans les annales de l'Eglise de Prague {Benessii de Horotcic Chronicon Ecclesiœ Prugensis), une apparition d'étoiles filantes , à la date du 21 octobre 1366 (anc. st*); si cette apparition, qui fut alors visible en plein jour , répond au phénomène actuel du mois de novembre , on peut conclure de la précession en 477 ans, que le système entier des météores ou plutôt que son centre de gravité décrit, d'un mouvement rétrograde, une orbite autour du Soleil. Enfin, il résulte des théories développées plus haut que, sMi se rencontre des années où les deux apparitions d'août et de novembre fassent défaut à la fois, sur toute la surface de la terre , il faut en chercher la cause , soit dans une interruption de l'anneau, dans les interp valles que laisseraient entre eux les groupes succès^* sifs d'astéroïdes, soit^ comme le veut Poisson (78), dans les actions planétaires dont Teffet serait de modifia et la forme et la situation de l'anneau.

Nous l'avons dit , ces masses solides qui tombent du ciel sur la terre sont lancées par les bolides enflam-» mes que Ton voit pendant la nuit ; pendant le jour, et surtout par un ciel serein, on les voit tomber avec fracas du sein d'un nuage sombre ; elles sont alors fortement échauffées, mais non incandescentes. Or, quelle que soit leur origine 9 ces masses portent, en général , ua caractère commun qu'il est impossible de méconnaître ; quelle que soit la date de leur chute, en quel*qOi9 Uau du glo))a qu oa les ait recueillies, ce soet les

mêmes formes extérieures, les mêmes propriétés physiques de la croûte , les. mêmes modes d'agrégatioa chimique de leurs éléments. Une parité d'aspect et de constitution aussi frappante n a point échappé aux observateurs; mais quand on la pom*suit dans les individus, on rencontre aussi de notables exceptions. Que l'on compare les aérolithes dont Pallas a fait ' mention, la masse de fer malléable de Hradscbina dans le comitat d'Agram, et celle des rives duSisim, dans le gouvernement d'Ieuiseisk^ ou bien encore celles que j'ai rapportées de Mexico (79), et qui toutes contiennent 96 pour 1 00 de fer, avec les aérolithes de Siène, où Ton trouve à peine ^-J^ de ce métal , avec ceux d'Alais, de Jonzac et de luvenas, qui tous sont dépourvus de fer métallique, et qui se réduisent à un mélange dont le minéralogiste peut distinguer les éléments tout séparés déjà en cristaux ; est-il possible de concevoir une opposition plus tranchée? Aussi a-t*il fallu distinguer ces masses cosmiques en deux classes, celle des fers météc riques combinés avec le nickel, et celle des pierres à grains fins ou grossiers. Un autre caractère particulier aux aérolithes, c'est Taspect de leur croûte extérieure, dont l'épaisseur ne dépasse jamais quelques dixièmes de miHimètre; Fédat de la surface ressemble à celui de la poix ; on y voit au^i quelquefois des veines ou des ramifications très* marquées (80). Un seul, que jesaobe, fait exception sous ce rapport : c'est Taérolithe deCbantonnay(YeD« dée), dont les pores et les boursouflures constituent^ comme dans Taérolithe de Juvenas^ une seconde

singularité presque aussi rare. Dans tous les autres, la croûte noire est distincte du reste de la masse d'uu gris assez clair , et la ligne de séparation y est tout aussi nette que dans le bloc de granit blanc, à gangue noire ou griis de plomb (81), que j'ai rapporté des cataractes de rOrénoque, et qu'on retrouve dans beaucoup d'autres cataractes, celles du Nil et du fleuve Congo, par exemple. Le feu le plus violent de nos fours à porcelaine ne produirait rien d'analogue à cette croûte , si nettement distincte de la masse des aérolithes dont Tintérieur n'a subi aucune altération. A la vérité j quelques faits semblent indiquer, dans ces fragments météoriques, une sorte de ramollissement; mais en général, le mode d'agrégation de leurs parties, l'absence d'aplatissement après la chute, et le peu de chaleur qu'ils possédaient à cet instant, ne permettent point d'admettre que leur masse intérieure ait été en fusion pendant le court trajet qu'ils ont parcouru, depuis les limites de l'atmosphère ju&^ qu'à la surface de la terre.

On retrouve dans ces corps, dont l'analyse chimique a été si bien faite par Berzéiius , les mêmes éléments que nous voyons répandus à la surface de la terre; ce sont : huit métaux, le fer, le nickel, le cobalt, le manganèse, le chrome, le cuivre, l'arsenio et l'étain ; puis cinq terres ; enfin la potasse, la soude, le soufre, le phosphore et le charbon; c'est le tiers du nombre des corps simples actuellement connus. Quoiqu'elles soient formées des mômes éléments chimiques que les espèees minérales de nos montagnes et de nos

pleines , les masses météoriques n'en présentent pas moins, dans la manière dont ces éléments y sont cornbinéSy un caractère tout différent, un aspect étranger à notre globe. Le fer à Tétat natif qu'on rencontre dans presque tous les aérolithes , leur imprime aussi \m cachet spécial ; mais on n'en saurait attribuer le type exclusif à la Lune ; car, pourquoi d'autres astres ne seraient-ils pas, comme elle, dépourvus d'eau, et privés de ces réactions chimiques d'où naît l'oxydation? Quant à ces vésicules gélatineuses , quant à ces masses organiques , semblables à la iremella nostoc^ qu'on a regardées, depuis le moyen âge, comme un produit cosmique, résidu des étoiles filantes; quant à ces pyrites de Sterlitamak (à l'ouest de TOural), qui passaient pour des noyaux de grêlons (82), il faut les classer parmi les mythes de la météorologie. Les aérolithes à texture fine et grenue, composés d'olivine , d'augite et de labrador (83) , sont , d'après la remarque de Gustave Rose , les seuls qui se rapprochent de nos minéraux (tel est l'aérolithe de Juvenas , assez semblable à la dolérite) ; ils contiennent en effet des substances cristallines qu'on retrouve dans l'écorce terrestre ; et même dans le fer météorique de Sibérie, cité par Pallas, l'olivine ne se distingue de Tolivine ordinaire que par l'absence du nickel , auquel l'oxyde d'étain s'est substitué (84). Si on se rappelle que l'olivine météorique contient, comme nos basaltes, 47 ou 49 pour 1 00 de magnésie, et qu'elle forme plus de la moitié des parties terreuses des aérolithes , d'aprèp Berzéllm , on ne ^'étonnera point de la graadf

quantité de silicates de magnésie qu on trouve dans ces masses cosmiques. Et puisque Taérolithe de Juvenas renferme des cristaux séparables d'augite et de labrador 9 ou peut conclure dé l'analyse des pierres météoriques de Château-Renard, de Blansko et de Chantonnay, que la première est probablement une diorite composée de hornblende et d'albite, et que les deux autres sont des combinaisons de hornblende et de labrador. Mais ces analogies me paraissent de bien faibles arguments à citer en faveur de T origine terrestre ou atmosphérique qu'on a voulu assigner aux aérolithes. Pourquoi, et ici je pourrais rappeler le célèbre entretien de Newton et de Conduit , à Kenaington (85), pourquoi les éléments qui forment un même groupe d'astres , un même système planétaire, ne seraient-ils pas en grande partie identiques? Com-» ment admettre en principe l'hétérogénéité des pla-^ nètes, en présence du beau système qui explique leur genèse , par la condensation graduelle d'anneaux ga-» zeux que l'atmosphère solaire aurait successivement abandonnés? A mon avis, nous sommes tout aussi peu autorisés à attribuer exclusivement au nickel , au fer, à l'olivine ou au pyroxène (augite) des aérolithes , la qualification de substances terrestres , que je pourrais l'être à désigner, par exemple, comme espèces européennes de la flore asiatique, ces plantes allemandes que j^ai rencontrées par delà rOby. Et si les astres d'un même système se corn* posent des mèaies éléments, comment refuser d'adr iMttrci que em éléoMaats , aownis aux loi& d'une

iButuelle attraction , puissent se combiner dans des rapports déterminés, et donner naissance sOitaux dômes resplendissants de neige ou de glace qui couvrent les régions polaires de Mars , soit , dans d'autres astres , aux petites masses météoriques qui renferment, comme les minéraux de nos monta* gnes, des cristaux d'olivine, d'augite et de labrador? On ne doit jamais rien abandonner à Tarbi* traire, et jusque dans le domaine des conjectures, il faut que l'esprit sache se laisser guider par l'induction.

A certaines époques, te disque du Soleil s'obscurcit momentanément, et sa lumière s'affaiblit à tel point qu'on voit les étoiles en plein midi. Un phénomène de ce genre, qui ne peut s'expliquer ni par des brouillards, ni par des cendres volcaniques, eut lieu en 1 547 , vers l'époque de la fatale bataille de Mûhiberg, et dura trois jours entiers. Kepler voulut en chercher la cause , d'abord dans l'interposition d'une materia cometica, puis dans un nuage noir que des émanations fuligineuses, sorties du corps même du Soleil, auraient contribué à former. Chladni et Schnurrer' attribuaient au passage de masses météoriques devant le disque du Soleil , les phéno* mènes analogues des années 1 090 et 1 203 , qui du-p rèrent moins longtemps, le premier pendant trois heures y le second pendant six heures seulement. Depuis que les étoiles filantes font considérées oomme formant un anneau continu , situé dans le sens de levr direction commune , on a remarqué une singa«

lière coïncidence entre les retours périodiques des pluies de météores et les manifestations des mystérieux phénomènes dont nous venons de parlei^. D'ingénieuses recherches, une discussion approfondie de tous les faits connus, ont même conduit Adolphe Erman à signaler deux, époques de Tannée où celte coïncidence s'est manifestée d'une manière frappante, le 7 février et le 12 mai. Or, la première de ces deux dates répond à la conjonction des étoiles filantes qui sont, dans le mois d'août , en opposition avec le Soleil ; la seconde répond à la conjonction des astéroïdes de novembre et aux fameux jours froids des croyances populaires (saint Mamert, saint Pancrace et saint Servais) (86).

Les philosophes grecs, dont on connaît le peu de penchant pour l'observation , mais qui furent si ardents et si féconds en systèmes, lorsqu'il s'agissait d'expliquer les phénomènes qu'ils n'avaient fait qu'entrevoir, nous ont laissé, sur les étoiles filantes et les aérolithes, des aperçus très-voisins des idées que Ton accepte génér^alement aujourd'hui sur l'origine cosmique de ces météores. «Quelques philosophes pensent, dit Plutarque dans la vie de Lysander (87) , que les étoiles filantes ne proviennent point de parties détachées de l'éther qui viendraient s'éteindre dans l'air, aussilôt après s'être enflammées ; elles ne naissent pas davantage de la combustion de l'air qui se dissout, en grande quantité, dans les régions supérieures; ce sont plutôt des corps célestes qui tombent^ c'est-à-dire qui,

soustraits d'une certaine mduière à la force de rotation générale 9 sont précipités ensuite, irrégulièrement , non-seulement sur les régions habitées de la Terre 9 mais aussi dans la grande mer^ d^où il résulte qu'on ne peut pas les retrouver. » Diogène d'Apollonie s'exprime en termes encore plus nets (88) : d parmi les étoiles visibles, se meuvent aussi des étoiles invisibles, auxquelles, par conséquent, on n'a pu donner de nom. Celles-ci tombent souvent sur la terre et s'éteignent, comme cette étoile de pierre ^ qui tomba toute en feu près d'iEgos-Potainos. » Sans doute une doctrine plus ancienne avait inspiré le philosophe d'Apollonie, qui croyait aussi que les astres étaient semblables à la pierre ponce. En effet, Anaxagore de Clazoroène se figurait tous les corps célestes «comme des fragments de rochers que l'éther, par la force de son mouvement giratoire, aurait arrachés à la Terre, enflammés et transformée en étoiles. » Ainsi, l'école ionique plaçait^ avec Diogène d'Apollonie, les aérolithes et les astres dans une seule et même classe ; elle leur assignait une même origine terrestre ; mais en ce sens seulement que la Terre, comme corps central , aurait fourni la matière de tous ceux qui l'entourent (89), de même que nos idées actuelles font naître le système planétaire de l'atmosphère primitivement dilatée d'un autre corps central, le Soleil. Il faut donc se garder de confondre ces idées avec ce qu'on nomme communément l'origine terrestre ou atmosphérique des aérolithes, ou avec cette singulière opinion d'Aristote, qui ne voyait

dans rénorme mas8e d'iËgoB-Potamos qu'une pierre enlevée par un ouragan.

Il est une disposition d'esprit plus nuisible encore peut-être que la crédulité dénuée de toute critique : c'est une arrogante incrédulité qui rejette les faits sails daigner les approfondir. €es deux travers de Tesprit font obstacle aux progrès de la science. En vain, depuis vingt-cinq siècles ^ les annales des peuples par^ laient de pierres tombées du ciel; malgré tant de fails appuyés sur des témoignages oculaires^ irrécusableS) tels que ces bœtylies qui jouèrent un si g^and rôle dans le culte des météores chez les anciens ; cet aérolithe que les compagnons de CorteÉ virent à Cholula f et qui était tombé sur la pyramide voisine ; ces masses de fer météorique dont les califes et les princes mongols se firent forger des lames de sabre ; ces hommes tués par des pierres tombées du ciel : un fraie à Crémone le 4 septembre 1 511 ^ un autre moine àMilan, en 1650, deux matelots suédoiis frappés sur leur vaisseau en 1 674 ; malgré tant de preuves accumulées, un phénomène cosmique de cette importance fut laissé dans Toubli, et ses intimes rapports avec le monde planétaire restèrent ignorés jusqu'au temps de Chladni, illustré déjà par sa découverte des lignes nodales. Mais aujourd'hui, il est impossible de contempler d'un œil indifférent les magnifiques apparitions des nuits de novembre et d'août; je dirai plus^ un seul de ces rapides météores suffira souvent à faire naître de sérieuses méditations* Voir le mouvement surgir soudain au milieu du calihe de là nuit ei

troubler un instant l'éclat paisible de la voûte étoilée; suivre de l'œil le météore qui tombe, en dessinant sur le firmament une lumineuse trajectoire , n'est-ce pas songer aussitôt à ces espaces infinis partout remplis de matière, partout vivifiés par le mouvement? Qu'importe la petitesse extrême de ces météores, dans un système où Ton trouve , à côté de l'énorme volume du Soleil, des atomes tels que Cérès, tels que le premier satellite de Saturne? Qu'importe leur subite disparition, quand un phénomène d'un autre ordre, l'extinction de ces étoiles qui brillèrent tout à coup dans Cassiopée, dans le Cygne et dans le Serpentaire, nous a déjà forcés à admettre qu'il peut exister, dans les espaces célestes, d'autres astres que ceux que nous y voyons toujours. Nous le savons maintenant, les étoiles filantes sont des agrégations de matière , de véritables astéroïdes qui circulent autour du Soleil, qui traversent , comme les comètes , les orbites des grandes planètes, et qui brillent près de notre atmosphère ou du moins dans ses dernières couches.

Isolés, sur notre planète, de toutes les parties de la création que ne comprennent pas les limites de notre atmosphère , nous ne sommes en communication avec les corps célestes , que par l'intermédiaire des rayons si intimement unis de la lumière et de la chaleur (90), et par cette mystérieuse attraction que les masses éloignées exercent, en raison de leur masse, sur notre globe , sur nos mers et même sur les couches d'air qui nous environnent. Mais si les aérolithes et les étoiles filantes sont réellement des asté-

roîdes planétaires, le mode de communication change de nature, il devient plus direct, il se matérialise en quelque sorte. En eflFet, il ne s'agit plus ici de ces corps éloignés dont Faction sur la terre se borne à y faire naître les vibrations lumineuses et calorifiques, ou bien encore à produire des mouvements, suivant les lois d'une gravitation réciproque ; il s'agit de corps matériels qui , abandonnant les espaces célestes^ traversent notre atmosphère, et viennent heui>ter la terre dont elles font partie désormais. Tel est le seul événement cosmique qui. puisse mettre notre planète en contact avec les autres parties de l'univers. Accoutumés que nous sommes à ne connaître les êtres placés hors de notre globe que par la voie des mesures, du calcul et du raisonnement, nous nous étonnons de pouvoir maintenant les toucher, les peser, les analyser. C'est ainsi que la science met en jeu dans notre âme les secrets ressorts de l'imagination et les forces vives de l'esprit, alors que le vulgaire ne voit dans ces phénomènes que des étincelles qui s'allument et s'éteignent, et dans ces pierres noirâtres, tombées avec fracas du sein des nues, que le produit grossier d'une convulsion de la nature.

Si ces essaims d'astéroïdes, dont nous nous sommes occupé longtemps comme d'un sujet de prédilection, se rapprochent des comètes par la petitesse de leurs masses et par la multiplicité de leurs orbites , ils en diffèrent cependant , d'une manière essentielle , par ce seul fait qu'ils ne brillent et ne deviennent visibles pour nous qu'à l'instant où ils traversent la I. 41

sphère d'action de^ notre globe. Mais l'étude de ces météores ne complète pas encore le tableau de notre système planétaire , si complexe , si riche en formes variées, depuis la découverte des petites planètes , des comètes intérieures à courte période , et des astéroïdes météoriques ; il nous reste à parler de l'anneau de matière cosmique auquel on attribue la lumière zodiacale , déjà citée plusieurs fois dans le cours de cet ouvrage. Quiconque aiu^a passé des années entières dans la zone des palmiers, conservera toute sa vie un doux souvenir de cette pyramide de lumière qui éclaire une partie des nuits toujours égales des tropiques. Il m'est arrivé de la voir aussi brillante que la voie lactée dans le Sagittaire, non pas seulement sur les cimes des Andes, à ces hauteurs de 3000 ou de 4000 mètres, où l'air est si pur et si rare, mais aussi dans les immenses prairies (Llanos) de Venezuela, et au bord de la mer, sous le ciel toujours serein de Cumana. Quelquefois pourtant, un petit nuage se projette sur la lumière zodiacale , et tranche d'une manière pittoresque sur le fond lumineux du ciel; alors le phénomène devient d'une grande beauté. Ce jeu de l'atmosphère se trouve signalé dans mon journal de voyage, lors de mon trajet de Lima à la côte occidentale du Mexique : « Depuis trois ou quatre nuits (par 10* et 1 4* de latitude septentrionale), J'aperçois la lumière zodiacale avec une magnificence toute nouvelle pour moi. L'éclat des étoiles et des nébuleuses peut faire croire que , dans cette partie de la mer du Sud , la transparence de l'atmosphère

est extraoMlnaire. Du 1 4 au 19 mars, très-régiilièrément trois quarts d^heure après le coucher du soleil, il était impossible d'apercevoir la tooindre trace de la lumière zodiacale, et pourtant l'obscurité était complète. Une heure après le coucher du soleil, elle paraissait tout à Coup avec un grand éclat, entre Aldébaran et les Pléiades; le 18 marâ, elle atteignit 39' 5' de hauteur. Çà et là, près de l'horizon, s'étendaient de petits nuages allongés qui se détachaient sur un fond jaime; plus haut, d'autres nuages diapraîent l'azur du ciel de leurs couleurs changeantes ; on aurait dit un second coucher du soleil. Alors, vers cette partie de la voûte céleste, la clarté de la nuit augmentait jusqu'à égaler presque celle du premier quartier de la lune. A dix heures, la lumière zodiacale était déjà très-affaiblie, et à minuit, j'en voyais à peine une trace dans cette partie de la mer du Sud. Le 1 6 mars, au moment où elle brillait de son éclat le plus vif, on apercevait à l'orient une faible réverbération. » Il en est autrement dans nos climats du nord , dans ces régions brumeuses qu'on appelle tempérées : la lumière Zodiacale n'y est visible, d'une manière distincte, que vers le commencement du printemps, après le crépuscule du soir, au-dessus de l'horizon occiden-* lai ; et vers la fin de l'automne, à l'orient , avant le crépuscule du malin.

On comprend à peiné qu'un phénomène aussi remarquable n'ait point attiré l'attention des physiciens et des astronomes, avant le milieu dû xvii* siècle, et qu'il ait échappé aussi aux Arabes qui ont tant ob-

serve dans rancienne Bactriane, sur les rives de TEuphrate et dans le midi de l'Espagne. Au reste, la tardive découverte des deux nébuleuses d'Andromède et d'Orion, que Simon Maiîus et Huygens décrivirent les premiers, n'est pas moins surprenante. C'est dans la Brilannia Baconica de Childrey (91), en 1661, que l'on trouve la première description bien nette de la lumière zodiacale; la première observation peut remonter à deux ou trois années auparavant ; mais à Dominique Cassini revient le mérite incontestable d'avoir, le premier, soumis le phénomène à un examen approfondi (dans le printemps de 1 683). Quant à la lumière qu' il vit à Bologne en 1 668 , et que voyait aussi, à la même époque, le célèbre voyageiu* Chardin (les astrologues de la cour d'Ispahan ne l'avaient jamais remarquée auparavant ; ils la nommaient nyzek^ petite lance) , ce n'était point la lumière zodiacale , comme on l'a si souvent supposé (92); c'était l'énorme queue d'une comète dont la tète était cachée sous l'horizon , et qui devait présenter une grande analogie d'aspect et de position avec la longue comète de 1 843. Mais il est impossible de ne pas reconnaître la lumière zodiacale dans la brillante lueiu^que l'on vit en 1 509, pendant quarante nuits consécutives, monter comme une pyramide au-dessus de l'horizon oriental du plateau mexicain : c'est dans un manuscrit des anciens Aztèques appartenant à la Bibliothèque royale de Paris {Codex Tellertano-Remensis)^ que j'ai découvert la mention de ce curieux phénomène (93). Ainsi, la lumière zodiacale a existé de tout temps,

quoique sa découverte ne remonte, en Euï'ope, qu'à Childrey et à Dominique Cassini. On a voulu l'attribuer à une certiaine atmosphère du Soleil ; mais cette explication est inadmissible ; car , d'après les lois de la mécanique, l'aplatissement de cette atmosphère ne peut dépasser celui d'un sphéroïde dont les axes seraient dans le rapport de 2 à 3 ; par conséquent , ses. couches extrêmes ne sauraient s'étendre au delà des •^ du rayon de l'orbite de Merciu'e. Ces mêmes lois fixent aussi les limites équatoriales de l'atmosphère d'im corps céleste tournant sur lui-même , au point où la pesanteur fait équilibre à la force centrifuge ; là seulement, le temps de la révolution d'un satellite serait égal au temps de la rotation de Tastre central (94). Cette limitation si restreinte de l'atmosphère actuelle de notre Soleil devient surtout frappante lorsqu'on la compare à celle des étoiles nébuleuses. Hèrschel en a trouvé plusieurs dont le diamètre apparent atteint 1 50^' ; or, en admettant pour ces astres une parallaxe un peu inférieure à \"y on trouve que la distance de rétoile centrale aux dernières couches de la nébulosité équivaut à 1 50 rayons de l'orbite terrestre. Si donc une de ces étoiles nébuleuses occupait la place de notre Soleil, non-seulement son atmosphère comprendrait l'orbite d'Uranus, mais elle s'étendrait encore huit fois plus loin (95).

Ainsi , l'atmosphère solaire est renfermée dans des limites beaucoup plus restreintes que celles où s'étend la lumière zodiacale. Ce phénomène s'explique mieux si l'on suppose qu'il existe, entre l'orbite de

Vénus ^t pelle de Mars, un anneau trè^aplati , formé de matières nébuleuses et tournant librement dans les espaces célestes (96). Peut-être cet anneau n'est-il pas sans rapport avec la matière cosmique que Ton croit plus condensée dans les régions yoisines du Soleil ; peut-être s'augmente-t-il continuellement des nébulosité^ abandonnées dans l'espace par les queues des comètes (97) ; il est aussi difficile de prononcer à cet égards que d'assigner les véritables dimensions de Tanneau, dim^isipns variables ^anâ doute, puisqu'il semble parfois compris tout entier dans l'orbite de la Terre, l^es particules des nébulosités dont cet anneau se compose peuvent être lumineuses par ellesmêmes^ ou réfléchir seulement la lumière du Soleil. (.a première supposition ne parait pas inadmissible : on pourrait citer, en effet, le remarqu;4>le brouillard de 1783, qui, en pleine nuit, à l'époque de la nouvelle lune, produisait une lumière phosphorique ^sez intense pour éclairer les objets et les rendre nettement visibles, même à ime distance 4^ 900 mètres (98).

Dans les régions tropicales de l'Amérique du Sud, les variations d'intensité de la lumière zodiacale ont souvent excité mon étonnement. Comme je passais ^lors, pendant des mois entiers^ les nuits en plein air, sur le bord des fleuves ou dans les prairies ((./ano^), j'eus de fréquentes occasions d'observer le phénomène avec soin. Lorsque la lumière zodiacale avait atteint son maximum d'intensité, il lui arrivait, quelques minutes après, de s'affaiblir notfiblement , puis

elle reprenait soudain son état primitif. Je n'ai jamais vu , comme le veut Mairan , de coloration rougeâtre, ni d'arc inférieur obscur, ni même de scintillation; mais j'ai remarqué plusieurs fois que la pyramide lumineuse était traversée par une rapide ondulation. Faut-il croire à des changements réels dans l'anneau nébuleux? Ou bien n'est-il pas plus probable qu'au moment même où, près du sol , mes instruments météorologiques n'accusaient aucune variation de température ou d'humidité dans les régions inférieures de l'atmosphère, il s'opérait cependant , à mon insu , dans les couches plus élevées , des condensations capables de modifier la transparence [de l'air, ou plutôt son pouvoir réfléchissant 7 Des observations d'une natiu:e toute différente justifieraient au besoin ce recours à des causes de natiu*e météorologique agissant à la limite de l'atmosphère : Olbers , en effet , a signalé a les changements d'éclat, qui se propagent, en quelques secondes, comme des pulsations, d'un bout à l'autre de la queue d'une comète, et qui, tantôt en augmentent, tantôt en diminuent l'étendue de plusieurs degrés. Or, les diverses parties d'une queue longue de quelques millions de lieues, sont très-inégalement distantes de la terre ; par conséquent, la propagation graduelle de la lumière ne nous permettrait pas d'apercevoir, en un sî court intervalle de temps, les changements réels qui pourraient survenir dan^ un astre occupant une si vaste étendue (99). » Disons-le, toutefois, ces remarques ne contredisent

nullement la réalité des variations que Ton a observées dans les queues des comètes; elles n'ont pas davantage pour but de nier que les changements d'éclat si soudains de la lumière zodiacale , puissent provenir , soit d'un mouvement moléculaire à T intérieur de Tanneau nébuleux, soit d'une altération subite de son pouvoir réfléchissant; j'ai seulement voulu distinguer, dans ces phénomènes, la part qui revient à la substance cosmique elle-même, de celle qu'on doit restituer à notre atmosphère, intermédiaire obligé de toutes nos perceptions lumineuses. Quant à ce qui se passe à cette limite supérieure de l'atmosphère, limite si souvent controversée poiu* d'autres motifs, des faits bien observés montrent combien il est difficile d'en rendre un compte satisfaisant. Par exemple, les nuits de 1 831 , si merveilleusement claires en Italie et dans le nord de l'Allemagne, qu'on pouvait lire à minuit les caractères les plus fins , sont en contradiction manifeste avec tout ce que les recherches les plus nouvelles et les plus savantes ont pu nous apprendre sur la théorie des crépuscules et sur la hauteur de l'atmosphère (100). Les phénomènes lumineux dépendent de conditions peu connues, dont les variations imprévues nous surprennent, qu'il s'agisse de la hauteur des crépuscules, ou de la lumière zodiacale.

Jusqu'à présent nous avons considéré ce qui appartient à notre Soleil , le monde des formations qui subissent son action régulatrice, c'est-à-dire les planètes, les satellites, les comètes à courte et à longue

période , les astéroïdes météoriques isolés ou réunis en anneau continu, cet anneau nébuleux enfin ^ auquel sa position dans les espaces planétaires autorise à conserver le nom de lumière zodiacale. Partout règne la loi de la périodicité dans les mouvements, quelle que soit la vitesse ou la masse; les seuls astéroïdes qui traversent notre atmosphère peuvent être arrêtés au milieu de leurs révolutions planétaires et retenus par une grosse planète. Dans cet immense système dont la force d'attraction du corps central détermine les limites , les comètes sont forcées , même à une distance égale à AU rayons de Torbite d'Uranus, de revenir au point de départ, de parcourir une orbite fermée ; et jusque dans ces comètes qui nous apparaissent sous Taspect d'un nuage cosmique , tant la masse en est faible , le noyau retient encore , en vertu de son attraction, les dernières particules d'une queue longue de plusieurs millions de lieues. Ainsi les forces centrales sont à la fois celles qui constituent et celles qui maintiennent un système.

Le Soleil peut être considéré comme immobile par rapport aux astres grands ou petits , denses ou nébuleux qui accomplissent autour de lui leurs révolutions périodiques; en réalité, il tourne lui-même autoiur du centre de gravité de tout le système , et ce point est situé d'ordinaire dans l'intérieur même du Soleil, malgré les changements qui surviennent sans cesse dans les positions respectives des planètes. Mais le mouvement progressif qui transporte dans l'espace

le Soleil , ou plutôt le centre de gravité du système solaire, est d'une «ature dififérente; l?i vitesse en est telle que le déplacement relatif du Soleil et de la 61' du Cygne va, d'après Bessel, à 619000 myrijimètres par jour (1 ). Nous ne samons rien de ce mouvement de translation du système solaire , si l'admirable exactitude des instruments de mesure que possède actuellement l'astronomie , et les progrès de ses méthodes d'observation, n'étaient parvenus à rendre sensibles les petits déplacements dont les étoiles nous paraissent affectées , semblables en cela aux objets situés sur im rivage mobile en apparence. Le mouvement propre de la 61 "^ du Cygne est poiu'tant assez considérable pour produira, en 700 ans , un déplacement de 1 "" entier.

Mais les difficultés inhérentes à la détermination des mouvements propres des étoiles (on nomme ainsi les changements qui surviennent dans leurs positions relatives), il est encore plus facile de les mesurer avec précision que d'en assigner la cause. Après avoir tenu compte de l'aberration produite par la propagation successive des rayons lumineux , et de la petite parallaxe qui provient du mouvement de la terre autour du Soleil, les déplacements observés contiennent encore les mouvements réels des étoiles, combinés avec les mouvements apparents qu'a dû faire naître la translation générale de tout le système solaire. Les astronomes sont parvenus à séparer ces deux éléments, grâce à l'exactitude avec laquelle qu connaît maintenant la direction du mou-

vement propre de certaines étoiles , et pjur cette considération fort ingénieuse 2 empruntée aux Iqis de la perspective : si les étoiles étaient absolument immobiles , elles devraient encore paraître se mouvoir en s écartant du point vers lequel le Soleil dirige sa course. n résulte , en dernière analyse , de ces travaux où le calcul des probabilités joue un rôle important, (|ue les étoiles et le systèn^e solaire sont à la fois en mouvement dans l'espace. Par des recherches exécutées sur un plan plus vaste et plus parfait (jue celles de W. Herschel et de Prévost, Ârgelander a prouvé que le Soleil se dirige actuellement vers im point situé dans I9 constellation d'Hercule, à 257** 49',7 d'ascension droite, et à 28- 49^7 de déclinaison boréale (équin. de 1 792,5) ; ce résultat importait est fondé sur la combinaison des mouvepients propres de 537 étoiles (2). On conçoit toutes les difficultés qu'ont dû présenter ces recherches délicates, où il s'agissait de distinguer les mouvements réels des mouvements apparents, et de faire

la part du système solaire,

Si Ton considère les mouvements propres des étoiles, dégagés de tout effet de perspective, on en trouve nji grand uombre dont les directions sont opposées par groupes ; les données actuelles sont bien loin d'établir la nécessité d'admettre que toutes les parties de notre amas d'étoiles, que toutes celles des autres zones étoilées dont l'univers est rempli , doivent se mouvoir autour d'un grand corps inconnu , brillant ou obscur. Sans doute, une pareille hypothèse 1 est de pâture è^ plaire à l'imagination et à l'incessante

activité de Tesprit humain, toujours ardent à poursuivre les dernières causes. Le Stagirite n'a-t-il pas déjà dit : « Tout ce qui est mû suppose un moteur; l'enchaînement des causes n'aurait point de fin, s'il n'existait un premier moteur immobile » (3).

Mais l'étude de ces mouvements stellaires non parallactiques , indépendants du déplacement de l'observateur, a ouvert à l'activité humaine un champ de recherches où elle peut s'exercer librement, sans se lancer dans les conceptions vagues, dans le monde sans limites des analogies. Je veux parler des étoiles doubles dont les mouvements lents ou rapides s'exécutent dans des orbites elliptiques, d'après les lois de la gravitation, donnant ainsi l'irrécjusable preuve que ces lois ne sont pas spéciales à notre système solaire, mais qu'elles régnent jusque dans les régions les plus éloignées de la création. Cette belle et solide conquête de l'astronomie est encore due aux progrès récents des méthodes d'observation et de calcul. Le nombre de ces systèmes binaires ou multiples, dont les astres composants circulent autour d'un centre de gravité commun, peut, à juste titre, exciter l'étonnement (il dépassait 2800 en 1837); mais ce qui place surtout cette découverte au rang des plus brillantes conquêtes scientifiques de notre époque , c'est l'extension qu'elle a donnée à nos connaissances sur les forces essentielles de l'univers, c'est la preuve qui en résulte de l'universalité de la gravitation. Les temps employés par ces étoiles à accomplir une révolution entière varient depuis quarante-trois ans, comme

dans 91 de la couronne, jusqu'à des milliers d'années, comme pour 66 de la Baleine , 38 des Gémeaux et 100 des Poissons. Depuis les mesures d'Herschel, en 1 782 , le satellite le plus voisin de l'étoile principale dans le système triple ^ de l'Écrevisse, a déjà accompli et même dépassé une révolution entière. En combinant convenablement les distances et les angles (4) qui déterminaient, à dilTérentes époques, les positions relatives des composantes des étoiles doubles , on parvient à calculer les éléments de leurs orbites réelles ; on arrive même à fixer proyisoirement leurs distances à la Terre , et le rapport de leurs masses à celle du Soleil. Mais ce qui conservera longtemps encore à ces résultats un caractère hypothétique, c^ est que nous ignorons si la force d'attraction se règle invariablement, dans ces systèmes comme dans le nôtre, sur la quantité des molécules matérielles; Bessel a fait voir qu'elle pourrait y être spécifique et non pas proportionnelle aux masses (5). La solution définitive de ces problèmes semble donc réservée à un avenir encore bien éloigné.

Quand on compare le Soleil aux astres qui composent la couche lenticulaire d'étoiles dont nous faisons partie, c'est-à-dire à d'autres soleils qui brillent euxmêmes de leur propre lumière, on reconnaît la possibilité de parvenir à déterminer, pour quelques-uns du moins, certaines limites extrêmes entre lesquelles leurs distances, leurs masses, leurs grandeurs et leurs vitesses de translation, doivent se trouver comprises.

Prenons pour unité de mesure le rayon de l'orbîle d'Uranusqui contient dix-neuf rayons de l'orbite terrestre ; la distance de a du Centaure au centre de notre système planétaire contiendra H 900 de ces unités; celle de la 61" du Cygne en contient près de 31300, et celle de cl de la Lyre, 41600. La comparaison du volume des étoiles de première grandeur avec celui du Soleil dépend de leur diamètre apparent, élément optique dont la détermination présentera toujours une grande incertitude. Admettons, avec Herschel , que le diamètre apparent d'Arcturus ne dépasse point un dixième de seconde ; il en résulterait encore, pour cette étoile, un diamètre réel onze fois plus grand que le diamètre du Soleil (6). Maintenant que la distance de la 61* du Cygne est connue, grâce aux travaux de Bessel, il est possible de déterminer approximativement la masse de cette étoile double. A la vérité, la portion dé Torbite apparente que le satellite a parcourue depuis les observations de Bradley, n'est pas suffisante pour dônnei*, avec une grande précision, les éléments de l'orbite réelle, et particulièrement le grand axe ; cependant le célèbre astronome de Kœnigsberg (7) croit pouvoir affirmer que « la masse de cette étoile doublé ne diDère pas beaucoup de la moitié de celle du Soleil.» C'est là uii résultat de mesures effectives. Deà analogies fondées sur la masse prédominante des planètes pourvues de satellites , et sur ce que Slruve a trouvé , parmi les étoiles brillantes, six fois plus de systèmes binaires que parmi les étoiles télescopiques, ont porté d'autres as-

tronomes à attribuer à la plupart dés étoiles doubles une masse moyenne supérieure à celle du Soleil (8). De longtemps encore on ne peut espérer d'obtenir à ce sujet des résultats généraux. Ajoutons qu'Argelander place le Soleil au rang des étoiles dont le mouvement propre est considérable.

Des causes nombreuses , incessantes , qui font varier les positions relatives des étoiles et des nébuleuses , l'éclat des diverses régions du ciel et l'apparence générale des constellations , peuvent j après des milliers d'années, imprimer un caractère nouveau à faspect grandiose et pittoresque de la voûte étoilée. Ces causes sont : les mouvements propres des étoiles, le mouvement de translation qui emporte dans l'espace notre système solaire tout entier, l'apparition subite de nouvelles étoileë, Tafifeiblissement, l'extinction hiêhiô de quelques étoiles anciennes , enfin et surtout , les changeirtients qu'éprouve la direction de l'axe terrestre, par suite de l'action combinée du Soleil et de là Lune. Un jour viendra où leâ brillantes constellations du Centaure et de la Croix dû Sud seront visibles sous nos latitudes boréales, tandis qûè d'autres étoiles (Sirius et le Baudrîet d'Orion) ne paraîtront plus sur l'horizon. Les étoiles de Céphée (p et a) et du Cygne [S) serviront successivement à reconnaître dans le ciel la position du pôle nord; et dans douze mille ans , l'étoile polaire sera Véga de la Lyre, la plus magnifique de toutes les étoiles auxquelles ce rôle puisse échoir. Ces aperçus rendent sensible , en quelque sbrté , la grandeur de ces mouvements, qui procèdent avec len-

teur^ mais sans jamais s'interrompre, et dont les vastes périodes forment comme une horloge éternelle de F univers. Supposons, un instant, que ce qui ne peut être qu'un rêve de notre imagination se réalise, que notre vue, dépassant les limites de la vision télescopique, acquière une puissance surnaturelle, que nos sensations de durée nous permettent de comprendre et de resserrer, pour ainsi dire, les plus grands intervalles de temps; aussitôt disparaît l'immobilité apparente qui règne dans la voûte des cieux. Les étoiles sans nombre sont emportées, comme des tourbillons de poussière, dans des directions opposées, les nébuleuses errantes se condensent ou se dissolvent, la voie lactée se divise par places, comme ime immense ceinture qui se déchirerait en lambeaux ; partout le mouvement règne dans les espaces célestes, de même qu'il règne sur la terre , en chaque point de ce riche tapis de végétaux , dont les rejetons , les feuilles et les fleurs présentent le spectacle d'un perpétuel développement. Le célèbre naturaliste espagnol Cavanilles eut, le premier, l'idée de voir «l'herbe pousser, » et il dirigeait une forte lunette, munie d'un fil micrométrique horizontal , tantôt sur la tige d'un aloès américain ( Agave americana ) , dont la croissance est si rapide, tantôt sur la cime d'un bourgeon de bambou , précisément comme font les astronomes, lorsqu'ils placent la croisée des fils de leurs télescopes sur une étoile culminante. Dans la nature physique, pour les astres comme pour les êtres organisés, le mouvement paraît être une con-

ditioQ essentielle de la production, de la conservation et du développement.

La rupture de la voie lactée , à laquelle je viens de faire allusion, mérite une mention spéciale. En jaugeant le ciel à l'aide de ces puissants télescopes, William Herschel, qu'il faut toujours prendre pour guide dans cette partie de l'histoire des cieux , a trouvé que la largeur réelle de la voie lactée surpasse de 6 à 7 degrés sa largeur apparente , visible à Fœil nu , et figurée sur les cartes célestes (9). Les deux nœuds brillants où se réunissent ses deux branches, et dont l'un est situé vers Céphée et Cassiopée, l'autre vers le Scorpion et le Sagittaire , paraissent exercer sur les étoiles voisines une attraction puissante. Entre p et y du Cygne , on voit une région éclatante de lumière et large d'environ 5*. Cet amas d'étoiles en contient au moins 330000, dont une moitié paraît attirée dans un sens, tandis que l'autre moitié paraît l'être dans le sens opposé. Herschel soupçonne , dans cette partie de la couche stellaire, une tendance à la rupture (1 0). On porte, par estime, à 18 millions le nombre des étoiles que le télescope permet de distinguer dans la voie lactée. Pour se faire une idée de la grandeur de ce nombre, ou plutôt pour s'aider d'un terme de comparaison , il suffit de se rappeler que nous ne voyons pas, à l'œil nu, sur toute la surface du ciel , plus de 8000 étoiles ; tel est, en effet , le nombre des étoiles comprises entre la première et la sixième grandeur. Au reste, les deux extrêmes de l'étendue, les corps célestes et les animalcules microscopiques I. 42

concourent Tua et l'autre à produire cette impression d'étonnement que les grands Aomhres excitent en nous, sentiment stérile ^ quand on les présente isolés, sans rapport avec le plan général de la nature ou avec l'intelligence humaine. Un pouce cubique de tripoli de Bilin, contient, d'après Ehrenbeyg, 40000 millions de carapaces siliceuses de Galionelles.

Comme l'a fait remarquer Argelânder, les étoiles brillantes sont plus nombreuses dans la région de la voie lactée que dans les autres parties du ciel. Mais outre cette voie lactée composée d'étoiles, il existe encore une autre voie lactée composée de nébuleuses, qui rencontre la première à peu près à angles droits. D'après les vues de sir John Herschel, la première formerait un anneau analogue à cel^i de Saturne , une sorte de ceinture isolée de toutes parts et située à quelque distance de notre amas lenticulaire d'étoiles. Notre système planétaire est situé dans l'intérieur de cet anneau, mais excentriquement , plus près de la région où se trouve la Croix du Sud que de la région opposée, celle de Cassiopée (11). Une nébuleuse que Messier découvrit en 1774, mais qui n'avait été vue qu'imparfaitement, paraît reproduire avec une exactitude étonpaute tous les traits de l'ensemble que nous venons d'esquisser : on y retrouve l'amas intérieur et l'anneau formé par les diverses parties de la voie lactée (12). Quant à la voie lactée composée de nébuleuses, elle n'appartiendrait pas à notre zone stellaire; elle l'entourerait seulement , à une énorme distance -, sous la forme

d'un grai)d cercle presque parfait, et elle traverserait les nébuleuses de la Vierge, si nombreuses vers l'aile septentrionale , la chevelure de Bérénice , la Grande Ourse , la ceinture d'Andromède et le Poisson boréal. C'est probablement vers Cassiopée qu'elle croiserait la voie lactée des étoiles, dont elle réunirait ainsi les pôles situés dans la direction où notre couche stellaire a le moins d'épaisseur, pôles dévastés sans doute par les forces qui ont condensé les étoiles en groupes (13).

D'après ces aperçus, il faudrait se représenter dans l'espace, d'abord notre amas d'étoiles, où l'on trouve les indices d'un changement progressif de formes, et même d'une dislocation que détermine sans doute l'attraction des centres secondaires ; puis deux anneaux, dont l'un, placé à une grande distance, se compose exclusivement de nébuleuses, tandis que l'autre plus rapproché de nous (c'est la voie lactée), est entièrement formé d'étoiles dépourvues de nébulosités. En moyenne, ces étoiles paraissent être de dixième ou de onzième grandeur (14); mais, prises séparément , elles diffèrent beaucoup entre elles ; au contraire , celles dont se composent les amas isolés offrent presque toujours une parfaite uniformité de grandeur et d'éclat.

Presque partout où la voûte céleste a été étudiée à l'aide de certains télescopes très-puissants pour pénétrer dans l'espace, on a vu des étoiles, ne fût-ce que des étoiles de vingtième et vingtKjuatrième grandeurs, ou bien des nébuleuses dans lesquelles des in-

struments plus puissants nous feraient sans doute distinguer des étoiles encore plus petites. En effet, les rayons lumineux que la rétine reçoit , dans ces divers genres d'observations, proviennent, soit de points isoléS; soit de points extrêmement rapprochés, et, dans ce dernier cas , la visibilité est plus grande que dans le premier', ainsi qu'Arago l'a montré récemment (15). La nébulosité cosmique universellement répandue dans r espace, en modifie vraisemblablement la transparence; elle diminuerait donc l'intensité de cette lumière homogène qui devrait exister sur toute la voûte céleste, suivant Halley et Olbers, si chacun de ses points était la base d'une série infinie d'étoiles disposées dans le sens de laprofondeur (16). Mais ces idées sont en désaccord avec ce que l'observation nous enseigne. Celle-ci nous montre des régions entières dépourvues d'étoiles, des ouvertures dans le ciel comme le disait Herschel ; il en existe une dans le Scorpion , large de 4 degrés , et une autre dans le Serpentaire. Près de ces deux ouvertures et vers leurs bords se trouvent des nébuleuses résolubles. Celle qu'on remarque au bord occidental de l'ouverture du Scorpion est un des plus riches amas de petites étoiles qu'on puisse rencontrer dans le ciel. Au reste , c'est par l'attraction de ces groupes qu'Herschel explique l'absence des étoiles dans les régions vides (17). «Il existe, disait-il , dans notre amas stellaire, des régions que le temps a dévastées. » Si l'on veut se représenter les étoiles télescopiques, échelonnées dans l'espace , comme formant un tapis qui

couvre toute la voûte apparente du ciel , alors les régions vides du Scorpion et du Serpentaire seront autant de trous par lesquels notre ofeil pénètre jusque dans les profondeiu*s les plus reculées de l'univers. Là où les couches du tapis sont interrompues , il y a peut-être d'autres étoiles, mais nos instruments ne peuvent les atteindre. L'apparition des météores ignés avait aussi conduit les anciens à supposer qu'il existe des fissures ou des brèches {chasmata) dans la voûte céleste; mais il les considéraient seulement comme passagères; puis ils supposaient que ces fissures étaient brillantes et non obscures, à cause de réther lumineux qu'on devait , suivant eux , apercevoir par ces ouvertures accidentelles (18). Derham et Huygens lui-même ne paraissent pas avoir été fort éloignés d'expliquer de cette manière la tranquille lumière des nébuleuses (19).

Lorsque l'on compare les étoiles de première gran-r deur aux étoiles télescopiques qui sont certainement en moyenne beaucoup plus éloignées de nous ; quand on compare les groupes nébuleux avec les nébulosités irréductibles, comme celle d'Andromède, ou bien avec les nébuleuses planétaires, nos conceptions sur ces mondes situés à des distances si différentes et comme perdus dans l'immensité, sont dominées par un fait qui modifie, suivant certaines lois, tous les phénomènes et toutes les apparences célestes : c'est le fait de la propagation successive des rayons lumineux. Les dernières recherches de Struve ont fixé à 30808 myriamètres par seconde la vitesse de la lumière ; elle

est ainsi un million de fois èiiviron plus grande que la vitesse du son. D'après ce que les travaux de Maclear, de Bessel et de Struve nous ont appris sur les parallaxes et les distances absolues de trois étoiles fort inégales en éclat, a du Centaure , 61 du Cygne et a de la Lyre, un rayon lumineux emploierait respectivement trois ans, neuf ans |, et douze ans , pour venir de ces astres jusqu'à nous. Or, dans la courte, mais mémorable période de 1 572 à 1 604, c'est-à-dii'e depuis Cornélius Gémmà et Tycho, jusqu'à Kepler, trois étoiles nouvelles apparurent successivement dans Cassiopée, dans le Cygne et dans le pied du Serpentaire. Le même phénomène se reproduisit , en 1 670 , dans la constellation du Renard, mais avec des intermittences. Dans ces del'niers temps , sir John Herschel a reconnu pendant son séjour au cap de Bonne-Espérance ) que l'éclat de l'étoile » du Navire avait auginenté graduellement depuis la deuxième jusqu'à la première grandeur (20). Tous ces faits appartiennent en réalité à des époques antérieiu*es à celles où les phénomènes de lumière vinrent les annoncer aux habitants de la terre; ce sont comme des voix du passé qui arrivent jusqu'à nous. On a dit avec vérité que, grâce à nos puissants télescopes, il nous est donné de pénétrer à la fois dans l'espace et dans le temps. . Nous mesurons en effet l'un par l'autre : une heure de chemin, c'est pour la lumière HO millions de myriamètres à parcourir, tandis que , dans la Théogonie d'Hésiode, les dimensions de l'univers sont exprimées à l'aide de la chute des corps ( « pendant

neuf jours et neuf nuits seulement, l'enclume d^airaiii tomba dû ciel sur la terre » ) , Herschel estimait cpie la lumière émise par les dernières nébuleuses encore visibles dans son télescope de 40 pieds y devait employer près de deux millions d'années poiur venir jusqu'à nous (21)1 Âihsi, bien des phénomènes ont disparu longtemps avant d'être perçus par nos yeux; bien des changements , que nous ne voyons pas en* core , se sont depuis longtemps effectués. Les phénomènes célestes ne sont simultanés qu'en apparence } et quand on voudrait placer plus près de nous les faibles taches de nébuleuses ou les amas d'étoiles, quand même on réduirait les milliers d'années qui mesurent leurs distances , la lumière qu'ils ont émise et qui nous parvient aujourd'hui n'en resterait pas moins, en vertu des lois de sa propagation, le témoignage le plus ancien de l'existence de la matière. C'est ainsi que la science conduit l'esprit humain des plus simples prémisses aux plus hautes conceptions , et lui ouvre ces champs sillonnés par la lumière où « des myriades de mondes germent comme l'herbe de la nuit (22). i>

Abandonnons maintenant les hautes régions que nous venons de parcourir, pour redescendre sur notre étroit domaine ; après la nature céleste , abordons la nature terrestre. Un lien mystérieux les unit toutes deux , et c'était le sens caché dans le vieux mythe des Titans (23), que l'ordre dans le monde dépend de l'Union du ciel avec la terre. Si, par son origine, la Terre appartient au Soleil , ou du moins à son atmosphère

jadis subdivisée en anneaux , actuellement encore la Terre est en rapport avec l'astre central de notre système et avec tous les soleils qui brillent au firmament , par les émissions de chaleur et de lumière. La disproportion de ces influences ne doit pas empêcher le physicien d'en reconnaître la similitude et la connexité. Une faible partie de la chaleur terrestre provient de l'espace où se meut notre planète, et cette température de Tespace, résultant des radiations calorifiques de tous les astres de l'univers, est presque égale, d'après Fourier, à la température moyenne de nos régions polaires. Mais l'action prépondérante appartient au Soleil : ses rayons pénètrent l'atmosphère, éclairent et réchauffent sa surface; ils produisent les courants électriques et magnétiques, ils font naître et ils développent le germe de la vie dans les êtres organisés ; cette influence bienfaisante sera plus tard l'objet de notre étude.

Comme désormais nous nous renfermons dans la sphère de la nature terrestre, nous aurons d'abord à considérer la répartition des éléments solides et liquides, la figure de la Terre , sa densité moyenne et les variations de cette densité jusqu'à une certaine profondeur ; enfin , la chaleur et la tension électromagnétique du globe. Nous serons ainsi conduits à étudier la réaction que l'intérieur exerce contre la surface; l'intervention d'une force universellement répandue, la chaleur souterraine, nous expliquera le phénomène des tremblements de terre, dontl'eflet se fait ressentir dans des cercles de commotion plus ou

moins étendus, le jaillissement des sources thermales, et les puissants efforts des agents volcaniques. Les secousses intérieures, tantôt brusques et répétées, tantôt continues, et par suite peu sensibles, modifient peu à peu, dans le cours des siècles , les hauteiu^ relatives des parties solides et liquides de Técorce terrestre, et changent la configuration du fond de la mer. En même temps, il se forme des ouvertures temporaires ou permanentes qui font communiquer Tintérieur delà terre avec l'atmosphère : alors, d'une profondeur inconnue, surgissent des masses en fusion; elles s'épanchent en étroits courants sur les flancs des montagnes , tantôt avec l'impétuosité d'un torrent, tantôt d'un mouvement lent et progressif, jusqu'à ce que la source ignée se tarisse et que la lave fumante se solidifie sous la croûte dont elle s'est recouverte. Alors des roches nouvelles se produisent sous nos yeux, tandis que les forces plutoniques modifient les roches anciennes par voie de contact immédiat avec les formations récentes, plus souvent encore par l'influence d'une source voisine de chaleur; même là où la pénétration n'a pas eu lieu, les particules cristallines sont déplacées et s'unissent en un tissu plus dense. Les eaux oflrent des formations d'une tout autre nature : telles sont les concrétions de débris d'anipiaux ou de végétaux, les sédiments terreux, argileux ou calcaires , les conglomérats composés des détritus des roches, recouverts par des couches formées des carapaces siliceuses des infusoires et par les terrains de transport , où gisent les es-

pèces animales de T ancien monde. L'étude de ces formations , qui accusent tant d'origines diverses , de ces couches disloquées , relevées , infléchies efa tous sens par des pressions contraires ou par les efforts des agents volcaniques, a conduit l'observateur à comparer l'époque actuelle aux époques antérieures, à combiner les faits suivant les plus simples règles de l'analogie, à généraliser les rapports d'étendue et ceux des forces qu'il voit encore à l'œuvre ; elle a tiré ainsi du vague et de l'obscurité cette belle science de la géognosie qu'on soupçonnait à peine il y a cinquante ans.

On a dit que les grands télescopes nous avaient appris à connaître l'intérieur des autres planètes plutôt que leur surface. La remarque est juste , si on en excepte la Lune. Grâce aux admirables progrès des observations et des calculs astronomiques , on pèse les planètes, on mesure leurs volumes, on détermine leurs masses, leurs densités, avec une précision toujours croissante ; mais leurs propriétés physiques res=tent inconnues. Sur la terre seule , le contact immédiat nous met en rapport avec les éléments dont se composent la nature organique et la nature inorganique. Cette immense série d'éléments combinés, transformés de mille manières par le jeu des forces sans cesse en présence, offre à notre activité l'aliraent qui lui convient ; elle pose un but à nos recherches, elle ouvre uû vaste champ à nos investigations, et l'esprit humain , fortifié dans cette lutte continuelle, s'élève et s'agrandit avec ses conquêtes. Ainsi le

monde des faits se réfléchit dans le Uionde des idées, et chaque grande classe de phénomènes devient â son tour l'objet d'une nouyelle science.

Dans la science de la terre, l'homme Retrouve cette supériorité d'action dont j'ai déjà parlé plusieurs fois, et qui résulte de sa position même sur la surface du globe. Nous avons vu comment la physique du ciel, depuis les lointaines nébuleuses jusqu'au corps central de notre système , est limitée aui notions générales de volume et de masse. Là, nos sens ne peuvent percevoir aucune trace de vie, et si l'on a pu hasarder quelques conjectures sur la nature des éléments qui constituent tel ou tel corps céleste, il a fallu les déduire de simples ressemblances; souvent même l'imagination seule a prononcé. Mais les propriétés de la matière , ses affinités chimiques , les modes d'agrégation régulière qui en réunissent les particules, tantôt en cristaux, tantôt en une texture grenue ; ses rapports avec la lumière qui la traverse en se déviant ou en se divisant, avec la chaleur rayonnante, transmise à l'état neutre ou polarisée , avec les forces électro-magnétiques si énergiques, alors même que leur action ne se manifeste point sous de brillantes apparences; en un mot, ce trésor de connaissances qui donnent à nos sciences physiques tant de grandeur et de puissance, nous le devons uniquement à la surface de la planète que nous habitons , et plus encore à sa partie solide qu'à sa partie liquide. Mais il serait superflu de nous arrêter plus longtemps sur ce sujet : la supériorité in-

tellectuelle de rhomme, dans certaines parties de la science de l'univers, dépend d'un enchaînement de causes semblables à celles qui donnent à certains peuples une supériorité matérielle sur une partie des éléments.

Après avoir signalé la différence essentielle qui existe 9 à cet égard, entre la science de la terre et la science des corps célestes, il est indispensable de reconnaître aussi jusqu'où peuvent s'étendre nos recherches sur les propriétés de la matière. Le champ en est circonscrit par la surface terrestre, ou plutôt par la profondeur où les excavations naturelles et les travaux des hommes nous permettent d'atteindre dans les couches voisines de la surface. Or, dans le sens vertical , ces travaux ne pénètrent guère qu'à deux mille pieds (650 mètres) au-dessous du niveau de la mer, c'est-à-dire à ë^ du rayon de la terre (24}. Les masses cristallines lancées par des volcans encore en activité , et semblables pour la plupart aux roches de la surface, proviennent de profondeurs indéterminées, mais au moins 60 fois plus grandes que celles où les travaux de l'homme ont pu atteindre. Là où un lit de charbon de terre plonge et se recourbe pour remonter plus loin à une distance bien connue , il est possible d'évaluer en nombre la profondeur de la couche; et Ton a montré que ces dépôts de charbon, mêlés des débris organiques de l'ancien monde, s'enfoncent à 2000 mètres au-dessous du niveau de la mer (en Belgique, par exemple) ; les calcaires et les couches devoniennes, recourbées en forme de vallées,

alteignent vne profondeur double (25) . Si Ton compare ces dépressions souterraines avec les cimes des montagnes que l'on a regardées, jusqu'à présent, comme les parties les plus hautes de l'écorce soulevée de notre globe, on trouve une distance de 37000 pieds (1 myriamètre et-^), ce qui revient à jfj-du rayon terrestre. Tel est , dans le sens vertical , le seul espace où pourraient s'exercer les recherches de la géognosie, même quand la surface de la terre entière s'étendrait jusqu'aux sommets du Dhawalagirî ou du Sorata. Tout ce qui est situé plus profondément que les dépressions dont j'ai parlé, que les travaux des hommes , que le fond de la mer ou la sonde a pu parvenir ( James Ross a filé 25400 pieds de sonde sans l'atteindre), nous est aussi inconnu que l'intérieur des autres planètes de notre système solaire. De même, nous connaissons seulement la masse de la terre entière et sa densité moyenne comparée à celles des couches superficielles , les seules qui soient accessibles pour nous. En l'absence de toute donnée positive sur les propriétés chimiques ou physiques de l'intérieur du globe, nous sommes de nouveau forcés de nous en tenir aux conjectures, tout comme s'il s'agissait des autres planètes qui tournent avec la Terre autour du Soleil. Ainsi, nous ne possédons aucune donnée certaine sur la profondeur à laquelle les roches sont à l'état de ramollissement ou de fusion complète , sur les cavités que remplissent les vapeurs élastiques, sur l'état des gaz intérieurs soumis à Une pression énorme et à une

haute température, enfin sur la loi que suivent les densités croissantes des couches comprises entre le centre et la surface de la terre.

La température croissant avec la profondeur et la réaction de l'intérieur du globe contre la surface, nous conduira à la longue série des phénomènes volcaniques; tels sont les tremblements de terre, les émissions gazeuses , les sources thermales , les volcans de boue, et les courants de lave qui s'épanchent des cratères d'éruption ; enfin, la puissance des forces élastiques s'exerce aussi en altérant le niveau de la surface. De grandes plages, des continents entiers sont soulevés ou déprimés ; les parties solides se séparent des parties fluides; l'océan, traversé par des courants chauds ou froids, comme par des fleuves isolés dans sa masse liquide, couvre les pôles de glace, et baigne de ses eaux les roches tantôt denses et résistantes, tantôt désagrégées et réunies eu bancs mobiles. Les limites qui séparent les eaux des continents ou des terres subissent de fréquents changements. Les plaines ont oscillé de bas en haut et de haut en bas. Après le soulèvement des continents, il s'est produit de grandes fissures presque toutes parallèles ; ce fut probablement vers les mêmes époques que les chaînes de montagnes surgirent. Des lacs salés et de grands amas d'eaux intérieuî^es, longtemps habités par les mêmes espèces animales , furent violemment séparés, et les restes fossiles de coquillages et de zQophytçs, qu'on retrouve partout identiques, témoignent assez de ces révolutions. Ainsi , en sui-

vaut les phénomènes dans leur mutuelle dépendance, on découvre que les forces puissantes ^ dont Faction s'exerce dans les entrailles du globe, sont aussi celles qui ébranlent Técorce terrestre, et qui ouvrent des issues aux torrents de lave chassés par T énorme pression des vapeurs élastiques.

Or, ces forces qui jadis soulevèrent, jusqu'à la région des neiges perpétuelles, les cimes des Andes et de THimalaya, ont produit ^ussi dans les roches des combinaisons et des agrégations nouvelles ; elles ont transformé les couches qui s'étaient antérieurement déposées du sein des eaux , où déjà pullulait sous mille formes la vie organique. Nous reconnaissons ici toute la série des formatiops superposées par ordre d'ancienneté; nous retrouvons dans ces- couches toutes les variations de forme qu'a subies la surface, les effets dynamiques des forces de soulèvement, et jusqu'aux actions chimiques des vapeurs émises par les fissures.

Les parties solides et des^séchéea de la surface ter^ restre où la végétation a pu se développer dans toute sa luxuriante vigueur, c'est-à-dirç les continents, sont en rapport continuel d'action et de réaction avec les mers environnantes où règne presque exclusivement rojrganisation animée. L'élément liquide est à son tour recouvert par les couches atmosphériques, océan aérien dont les chaînes de montagnes et les plateaux sont les bas-fonds. Là se produisent aussi des courants et des variations de température ; l'humidité rassemr blée dans les régions nuageuses de l'air, se condense

autour des sommets élevés , coule sur les flancs des montagnes ^ et de là va répandre partout dans les plaines le mouvement et la fécondité.

Mais si la distribution des mers et des continents, la forme générale de la surface , et la direction des lignes isothermes (zones où les températures moyennes de Tannée sont égales), règlent et dominent la géographie des plantes, il n'en est plus de même quand il s'agit des races humaines, le dernier, le plus noble but d'une description physique du monde. Les progrès de la civilisation , le développement des facultés , et cette culture générale de l'intelligence, qui fonde dans une nation la suprématie politique, concourent avec les accidents locaux , mais d'une manière- bien autrement efficace, à déterminer les caractères différentiels des races , et leur distribution numérique sur la surface du globe. Certaines races, fortement attachées au sol qu'elles occupent , peuvent être refoulées, anéanties même par d'autres races voisines plus développées; à peine s'il en reste un souvenir que l'histoire puisse recueillir. D'autres races , inférieures par le nombre seulement, traversent alors les mers. C'est presque toujours ainsi que les peuples devenus navigateurs ont acquis leurs connaissances géographiques, quoique la surface entière du globe, celle du moins des pays maritimes , n'ait été connue d'un pôle à l'autre que beaucoup plus tard.

Avant d'aborder dans ses détails le vaste tableau de la nature terrestre, j*ai voulu indiquer ici, d'une manière générale, comment il est possible, de réimir.

dans une seule et même œuvre , la description de la surface de notre globe; les manifestations des forces sans cesse en action dans son sein, l'électromagnétisme et la chaleur souterraine ; les rapports d'étendue et de configuration dans le sens horizontal et en hauteur; les formations typiques de la géognosie; les grands phénomènes de la mer et de l'atmosphère; la distribution géographique des plantes et des animaux; enfin la gradation physique des races humaines, les seules qui soient aptes à recevoir, partout et toujours, la culture intellectuelle. Cette unité d'exposition suppose que les phénomènes ont été envisagés dans leur dépendance mutuelle et dans l'ordre natiu^el de leur enchaînement. Une simple juxtaposition des faits ne remplirait point le but que je me suis proposé ; elle ne pourrait satisfaire le besoin d'une exposition cosmique qu'a fait naître en mon âme l'aspect de la nature, dans mes voyages de terre et de mer et sous les zones les plus diverses : désir qui s'est formulé plus énergiquement à mesure que l'étude attentive de la nature développait en moi le sentiment de son imité. Sans doute cette tentative sera imparfaite sous plus d'un rapport; mais les progrès rapides dont toutes les branches des sciences physiques offrent aujourd'hui le beau spectacle, permettent d'espérer qu'il sera bientôt possible de corriger et de compléter les parties défectueuses de mon œuvre. II est dans l'ordre même des progrès scientifiques que les faits restés longtemps sans lien avec l'ensemble viennent successivement s'y rattacher et se soumettre I. ^3

aux lois générales. Je n'indique ici que la voie de r observation et de l'expérience ; c'est celle où je suis entré, comme l'ont fait bien d'autres avec moi, en attendant qu'un jour vienne où, comme Socrate le demandait (26), ^ l'on interprète la nature à l'aide de la seule raison. »

Puisqu'il s'agit maintenant de peindre la nature terrestre sous ses principaux aspects, il faut commencer par la figure et par les dimensions de la planète elle-même. C'est qu'en eflFet, la figure géométrique de la terre décèle son origine et retrace son histoire, aussi bien que l'étude de ses roches et de ses minéraux. Son ellipticité accuse la fluidité primitive, ou du moins le ramollissement de sa masse. Pour tous ceux qui savent lire. dans le livre de la nature, l'aplatissement de la terre est une des données les plus anciennes de la géognosie ; de même , la forme elliptique du sphéroïde lunaire et la direction constante de son grand axe vers notre planète sont des faits qui remontent à l'origine de notre satellite ; m La figure mathématique de la terre est celle que prendrait sa surface, si elle était couverte d'un liquide en repos »; c'est à cette surface idéale, qui ne reproduit ni les inégalités ni les accidents de la partie solide de la surface réelle (27), que se rapportent toutes les mesures géodésiques, quand elles ont été réduites au niveau de la mer; elle est complètement déterminée, lorsque l'on connaît la valeur de l'aplatissement et la longueur du diamètre équatorial. Mais l'étude complète de la surface exigerait une double me-

sure exécutée dans deux directions rectangulaires.

Déjà onze mesures de degrés (déterminations de la courbure de la terre en différents points de sa surface), dont neuf appartiennent à notre siècle, nous ont appris à connaître la figure de notre globe que déjà Pline appelait « un point dans l'univers » (28). Ces mesures ne s'accordent point à donner, pour différents méridiens, la même courbure sous la même latitude ; cette contradiction même est un argument e;n faveur de l'exactitude des instruments employés, et de la fidélité des résultats partiels. La décroissance de la pesanteur, cpiand on marche de l'équateur au pôle, dépend de la loi que suivent les variations de la densité dans l'intérieur du globe ; il en sera de même de toute conclusion qu'on en voudra déduire sur la figure de la terre. Aussi, lorsque Newton, inspiré par des considérations théoriques, et sans doute aussi par la découverte de l'aplatissement de Jupiter, que Cassini avait faite avant 1 666 ; quand Newton , dis-je , annonça, dans ses immortels Phitosojyhiœ naturalis Principiaj l'aplatissement de la terre (29), il en fixa la valeur à ^, dans l'hypothèse d'une masse homogène; tandis que les mesures effectives, soumises aux puissantes méthodes d'une analyse récemment perfectionnée, ont prouvé que l'aplatissement du sphéroïde terrestre , où la densité des couches est considérée comme croissant vers le centre, est à très-peu près 3-^.

Trois méthodes ont été employées pour déterminer la courbure de la terre : ce sont les mesures de degrés, les observations du pendule, et certaines in-

égalités lunaires ; toutes les trois ont conduit au même résultat. La première méthode est à la fois géométrique et astronomique ; dans les deux autres ^ on passe des mouvements observés avec exactitude aux forces qui les ont produits, puis de ces forces mêmes à leur cause commune, qui est liée à l'aplatissement de la terre. Si, dans ce tableau général de la nature, où il ne peut être question des méthodes, j'ai fait exception pour celles que je viens de citer, c'est qu'elles sont éminemment propres à faire ressortir l'étroite solidarité qui relie la forme et les forces aux phénomènes généraux. D'ailleurs , ces méthodes ont joué dans la science un rôle capital : elles ont fourni l'occasion de soumettre à une épreuve délicate les instruments de mesure de toute espèce, de perfectionner en astronomie la théorie des mouvements de la lune, et en mécanique celle du pendule oscillant dans un milieu résistant; on peut dire enfin qu'elles ont sollicité l'analyse à s'ouvrir de nouvelles voies. Après la recherche de la parallaxe des étoiles qui a conduit à la découverte de l'aberration et de la nutation, on ne trouve, dans l'histoire des sciences, qu'un seul problème , celui de la figure de la terre , dont la solution puisse rivaliser d'importance avec les progrès généraux qui résultent indirectement dès efforts tentés pour atteindre le but. Onze mesures de degrés, dont trois furent exécutées hors d'Europe, une au Pérou (l'ancienne mesure française), et deux aux Indes orientales, ont été comparées et calculées par Bessel, d'après les méthodes les plus rigoureuses : il en est ré-

suite un aplatissement de .-^ (30). Ainsi, dans cet ellipsoïde de révolution, le demi-diamètre polaire est plus court de 10938 toises (21 kilomètres environ ou 5 lieues de poste) que le demi-diamètre équatorial ; le renflement équatorial a donc à peu près cinq fois la hauteur du Mont-Blanc, et deux fois et demie seulement la hauteurprobable duDhawalagiri, la plus haute montagne de la chaîne de THimalaya. Les inégalités lunaires (perturbations du mouvement de la Lune en longitude et en latitude ) ont donné , à Laplace , un aplatissement de ^, c'est-à-dire le même résultat que les mesures de degrés. Mais les observations du pendule (31 ) ont conduit en moyenne à \m aplatissement beaucoup plus fort (^-fg).

On raconte que, pendant le service divin, Galilée, encore enfant et sans doute un peu distrait, reconnut qu'on pourrait mesurer la hauteur du dôme de l'église par la durée des oscillations des lampes suspendues à la voûte, à des hauteurs inégales; mais qu'il était loin de prévoir que son pendule dût être un jour transporté d'un pôle à l'autre, pour déterminer la figure de la Terre, ou plutôt pour constater que l'inégale densité des couches terrestres influe sur la longueur du pendule à secondes ! On ne peut trop admirer ces propriétés géognostiques d'un instrument destiné d'abord à mesurer le temps, et qui peut servir à sonder, en quelque sorte, les profondeurs; à indiquer, par exemple, s'il existe dans certaines lies volcaniques (32), et sur les versants des chaînes de montagnes (33), des cavités souterraines ou des masses pe-

sautes de basalte et de mélaphyre. Malheureusement, ces belles propriétés deviennent autant d'inconvénients graves^ quand il s'agit d'appliquer la méthode des oscillations du pisndule à l'étude de la forme générale de la Terre. Les chaînes de montagnes et la densité variable des couches réagissent aussi, mais d'i^ne manière moins nuisible , sur la partie astronomique d'une mesure de degré.

Quand la figure de la Terre est connue, on peut eii déduire rinfluençe qu'elle exerce sur les mouvements de la lune ; réciproquement , de la connaissance parfaite de ces mouvements on peut remonter à la forme de notre planète. C'est ce qui a fait dire à Laplace (34) : « Il est très-remarquable qu'un astronome, sans sortir de son observatoire, en comparant seulement ses observations à l'analyâe, eût pu déterminer exactement la grandeur et l'aplatissement de la Terre, et sa distance au Soleil et à la Lune, éléments dont la cbnnaiâsanbe A été le fruit de longs et pénibles voydgels dans les deux hémisphères. » L'aplatiâseihent qu'on déduit ainsi dès inégalités lunaires^ a, sur les mesures de degré isolées et sur les observations du pendille, l'avantage d'être indépendant des accidents locaux; c'est l'aplatissement moyen de notre planète. Comparé à la vitesse de rotation de la Terre , il prouve que la densité des couches terrestres va en croissant de la surface au centre; l'on obtient le même résultat pour Jupiter et pour Saturne^ quand on compare leurs aplatissements avec les durées de leurs rotations respectives. Ainsi, la

coîmdissaQce de la Ôgiire extérieure des astres conduit à celle des propriétés de leur masse ihté- Fleure.

Lès deux hémisphères paraissent avoir à peu près la même courbure sous les mêmes latitudes (35) ; mais les mesures de degré et les observations du pendule donnent, pour les diverses localités , des résultats tellement différents qu'aùcuiié figure régulière ne peut s'adapter à toutes les déterminations ainsi obtenues. La figure réelle de la Terre est à une figure régulière , géométrique j « ce (Jue la surface accidentée d'une eau en mouvement est à celle d'une eau tranquille. »

Après avoir ainsi mesuré là Terre , il fallait encore la peser. Plusieurs méthodes ont été imaginées dans ce but. La première consiste à déterminer , par une combinaison de mesilres astronomiques et géodésiques, ia quantité dont le fil à plomb dévie de la verticale, sous Tinfluence d'une montagne voisine; la seconde est fondée sur la comparaison des longueurs d'un pendule qu'on a ftlit osciller d'abord au pied, puis au sommet d'une montagne ; là troisième mé^ thode est celle de la balance de torsion, qu'on peut aussi considérer comme un pendule oscillant horizontalement. De ces trois procédés (36) , le dernier est le plus sûr, parce qu'il n'exige pas, comme les deux autres, la détermination toujours difficile de la densité des minéraux dont se compose une montagne. Les recherches récetites que Reicii a faites avec là balance de torsion ont fixé la densité moyeiine de la

Terre entière à 5,44, celle de Teau pure étant prise pour unité. Or, d'après la nature des roches qui composent les couches supérieures de la partie solide du globe y la densité des continents est à peine 2,7 ; par conséquent^ la densité moyenne des continents et des mers n^ atteint pas 1 ,6. On voit par là combien la densité des couches intérieures doit croître vers le centre, soit par suite de la pression qu elles supportent, soit à cause de la nature de leurs matériaux. C'est une nouvelle raison à ajouter à celles qui ont fait donner au pendule vertical ou horizontal le nom d'instrument géognostique.

Plusieurs physiciens célèbres , placés à des points de vue différents , ont tiré de ce résultat des conclusions diamétralement opposées siu* l'intérieur de notre globe. Ainsi, Ton a calculé à quelle profondeur les liquides et même les gaz doivent avoir acquis , sous la pression des couches supérieures , une densité supérieure à celle du platine ou de T iridium; puis, pour accorder l'hypothèse de la compressibilité indéfinie de la matière avec l'aplatissement, dont la valeur est fixée aujourd'hui entre des limites très-rapprochées, l'ingénieux Leslie se vit conduit à présenter l'intérieur du globe terrestre comme une caverne sphérique « remplie d'un fluide impondérable , mais doué d'une force d'expansion énorme. » Ces conceptions hardies firent naître bientôt des idées encore plus fantastiques, dans des esprits entièrement étrangers aux sciences. On en vint à faire croître des plantes dans cette sphère creuse ; on la peupla d'animaux ,

et, pour en chasser les ténèbres, on y fit circuler deux astres , Pluton et Proserpine. Ces régions souterraines furent douées d'une température toujours égale, d'un air toujours lumineux par suite de la pression quMl supporte : on oubliait sans doute qu'on y avait déjà placé deux soleils pour Téclairer. Enfin, près du pôle nord, par 82'' de latitude, se trouvait une immense ouverture par où devait s'écouler la lumière des aurores boréales , et qui permettait de descendre dans la sphère creuse. Sir Humphry Davy et moi , nous fumes instamment et publiquement invités , par le capitaine Symmes , à entreprendre cette expédition souterraine. Telle est l'énergie de ce penchant maladif qui porte certains esprits à peupler de merveilles les espaces inconnus , sans tenir compte ni des faits acquis à la science, ni des lois universellement reconnues dans la nature. Déjà, vers la fin du xvir siècle, le célèbre Halley, dans ses spéculations magnétique, avait creusé ainsi l'intérieur de la Terre : il supposait qu'un noyau, tournant librement dans cette cavité souterraine, produit les variations annuelles et diurnes de la déclinaison de Taiguille aimantée. Ces idées, qui ne furent jamais qu'une pure fiction pour l'ingénieux Holberg , ont fait fortune de nos jours, et l'on a cherché, avec un sérieux incroyable, à leur donner une couleur scientifique.

La figure , la densité et la consistance actuelles du globe sont intimement liées aux forces qui agissent dans son sein , indépendamment de toute influence extérieure. Ainsi , la force centrifuge , conséquence

du mouvement de rotation dont le sphéroïde terrestre est animé 9 a déterminé Taplatissêment du globe; à son tour , l'aplatissement dénote la fluidité primitive de notre planète* Une énorme quantité de chaleur latente est devenue libre par la solidification de cette masse fluide , et si ^ comme le veut Fourier , les couches superficielles, en rayonnant vers les espaces célestes, se sont refroidies et solidifiées les premières , les parties plus voisines du centre doivent avoir conservé leur fluidité et leur incandescence primitives. Longtemps cette chaleur interne a traversé récorce ainsi formée, pour se perdre ensuite dans j'espace; puis à cette période a succédé un état d'équilibre stable dans la température du globe, en sorte qu'à partir de la surfoce, la chaleur doit aller en croissant graduellement vers le centre. EU fait, cet accroissement se trouve établi d'une manière irrécusable , au moins jusqu'à une grande profondeur , par la température des eaux qui jaillissent des puits artésiens , par celle des roches qu'on exploite dans les mines profondes , et surtout par Tactivité volcanique de la Terre, c'est-à-dire par l'éruption des masses liquéfiées qu'elle rejette de son sein. D'après des inductions, fondées à la vérité sur de simples analogies , il est hautement probable que cet accroissement se propage jusqu'au centre.

Dans l'ignorance complète où nous sommes sur la nature des matériaux dont l'intériexu' de la Terre est formé, sur les degrés divers de capacité pour la chaleur et de conductibilité des couches superposées , enfin

sur les transformations chimiques que les matières Bolides ou liquides doivent subir sous rinflueûcë d'une pression énorme, nous ne pouvons appliquer sans réserve à nôtre planète les lois de la propagation de la chaleur qu'un profond géomètre a découvertes pour un sphéroïde homogène en métal , à l'aide d'une analyse qu'il avait créée lui-nlème (37); Déjà notre esprit réussit avec peine à se représenter la limite qui sépare la masse liquide intériewe des couches solides dont se compose l'écorce terrestre, ou bien cette gradation insensible , par laquelle les couches passent de la solidification complété à la demi-fluidité des substances terrestres ramollies, mais non pas en ûisioil. Or, les lois connues de l'hydraulique ne peuvent s'appliquer à cet état intermédiaire sans de grandes restrictions. L'attr&ctibn du Soleil et de la Lune, qui soulève les eaux de l'océan et produit les marées, doit se faire sentir encore sous la voûte formée par les couches déjà solidifiées; il se produit sans doute dans la masse en fusion un flux et un reflux , une variation périodique de la pression que supporte la voûte. Toutefois, ces osfcillatioiis doivent être fort petites^ et ce n'est point à elles, mais à des torces intérieures plus puissantes, qu'il faut attribuer les trëmbletnents de terre. Il existe ainsi des séries entières de phénomènes dont nous pourrions à peine déterminer numériquement la faible influence^ mais qu'il est utile de signaler, afin d'établir les grandes lois de la nature dans toute leur généralité , et jusque dans les moindres détails.

D'après les expérieaœs assez concordantes, auxquelles on a soumis Teau de divers puits artésiens , il paraît qu'en moyenne la température de Técorce terrestre augmente dans le sens vertical , avec la profondeur^ à raison de 1 "* du thermomètre centigrade pour 92 pieds de Paris (30 mètres). Si cette loi s'appliquait à toutes les profondeurs , une couche de granit serait en pleine fusion à une profondeur de 4 myriamètres ( 4 à 5 fois la hauteur du plus haut sommet de la chaîne de l'Himalaya) (38).

La chaleur se propage dans le globe terrestre de trois manières différentes. Le premier mouvement est périodique ; il fait varier la température des couches terrestres suivant que la chaleur , d'après les saisons et la position du Soleil , pénètre de haut en bas ou s'écoule de bas en haut, en reprenant la même voie , mais en sens inverse. Le deuxième mouvement, qui résulte encore de l'action solaire , est d'ime excessive lenteur : une partie de la chaleur qui a pénétré les couches équatoriales , se meut dans l'intérieur de l'écorce terrestre jusque vers les pôles ; là , elle se déverse dans l'atmosphère et va se perdre dans les régions éloignées de l'espace. Le troisième mode de propagation est le plus lent de tous , il consiste dans le refroidissement séculaire du globe, c'est-àrdire dans la perte de cette faible partie de la chaleur primitive qui est actuellement transmise à la surface. A l'époque des plus anciennes révolutions de la Terre , cette déperdition de la chaleur centrale a dû être considérable ; mais , à partir des temps historiques , elle

s'est tellement ralentie qu'elle échappe presque à nos instruments de mesure. Ainsi , la surface de la Terre se trouve placée entre T incandescence des couches intérieures et la basse température des espaces célestes , température vraisemblablement inférieiu*e au point de congélation du mercure.

Les variations périodiques que la situation du So* leil et les phénomènes météorologiques produisent dans la température de la surface , ne se propagent dans l'intérieur de la Terre qu'à une très-faible profondeur. Cette lente transmission de la chaleur à travers le sol diminue la déperdition qu'il éprouve pendant l'hiver ; elle est favorable aux arbres à racines profondes. Ainsi , les points situés à diverses profondeurs, sur une même ligne verticale^ atteignent, à des époques très-différentes, le maximum et le minimum de la température qui leur échoit en partage, et plus ils s'éloignent de la surface, plus la différence de ces deux extrêmes diminue. Dans la région tempérée que nous habitons (lat. 48*-52°), la couche de température invariable se trouve à une profondeur de 24 à 27 mètres ; vers la moitié de cette profondeur, les oscillations que le thermomètre éprouve par suite des alternatives des saisons vont à peine à un demidegré. Sous les tropiques , la couche invariable se trouve déjà à 1 pied auniessous de la surface, et Boussingault a tiré parti de cette circonstance pour déterminer 7 d'une manière simple et, à son avis, trè&-sûre, la température moyenne de l'atmosphère du lieu (39). On peut considérer cette température

moyenne de l^atmosphèré, en un point donné de la surface ou mieux dans un groupe de points rapprochés, comme l'élément fondamental qui détermine, dans chaque contrée , la nature du climat et de la végétation. Mais la température moyenne de la surface entière est très-différente de celle du globe terrestre lui-même. On s'enquiert souvent si le cours des siècles a sensiblement modifié cette moyenne température du globe, si le climat d'une région s'est détérioré; si Thiver n'y serait pas devenu plus doux et Tété moins chaud. Le thermomètre est Tunique moyen de résoudre de pareilles questions , et c'est à peine si sa découverte remonte à deux siècles et demi; il n'a guèrç été employé d'une manière rationnelle que depuis cent vingt ans. Ainsi, la nature et la nouveauté du moyen restreignent considérablement le champ de nos recherches sur les températiires atmosphériques. Il n'en est plus de même, s'il s'agit de la chaleur centrale de la Terre. De même que de l'égalité dans la dm^e des oscillations d'un pendule on peut conclure à l'invariabilité de sa température, de même la constance de la vitesse de rotation qui anime le globe terrestre nous donne la mesure de la stabilité de sa température moyenne. La découverte de cette relation entre la longueur du jour et la chaleur ihi ghbe^ est assurément l'une des plus brillantes applications qu'on ait pu feire d'une longue connaissance des mouvements célestes à l'étude de l'élat thermique de notre planète. On çait que la vitesse de rotation de la Terre dépend de son volume. Là masse de la

Terre yen^ntà se refroidir par voie c^e rayonnement, son volume doit diminuer; par conséquent, tout décroisseinent de température correspond à un accroissement de la vitesse de rotation , c'èst-à-dire à une diminution dans la longueur du jour. Or , en tenant, compte des inégalités séculaires du mouvement de la Lune dans le calcul des éclipses observées aux époques les plus reculées, on trouve que, depuis le temps d'Hipparque, c'est-à-dire depuis deux mille ans, la longueur du jour n'a certainement pas diminué de la centième partie d'une seconde. On peut donc affirmer, en rentrant dans les mêmes limites, que la température moyenne du globe terrestre n'a pas varié de -^ de degré depuis deux mille ans (40).

Cette invariabilité dans les dimensions suppose une égale invariabilité dans la répartition de la densite, à l'intérieur de la Terre. Il en résulte que la formation des vplcgns actuels, l'éruption de laves ferrugineuses, et le transport des lourdes masses de pierres qui ont comblé les fentes et les crevasses, n'ont produit, en réalité, que des modifications insignifiantes ; ce sont des accidents superficiels, dont les dimensions s'évanouissent, quand on les compare à celles du globe.

Les considérations que je viens de présenter sur la chaleur interne de notre planète reposent presque exclusivement sur les résultats des belles recherches de Fourier. Poisson a élevé des doutes sur la réalité de cet accroissement continu de la chaleur terrestre, depuis la surface du globe jusqu' au centre ; suivant lui ,

toute chaleur a pénétré dç l'extérieur à l'intérieur, et celle qui ne provient pas du Soleil dépend de la température, ou très-haute ou très-basse, des espaces célestes, que le système solaire a traversés dans son mouvement de translation. Cette hypothèse, émise par un des plus profonds géomètres de notre époque, n'a pu satisfaire ni les physiciens, ni les géologues. Mais, quelle que soit l'origine de la chaleur interne de notre planète, quelle que soit la cause de son accroissement, limité ou illimité vers le centre, toujours est^il que la connexité intime de tous les phénomènes primordiaux de la matière et le lien caché qui unit entre elles les forces moléculaires , nous conduisent à rattacher à la chaleur centrale du globe les mystérieux phénomènes du magnétisme terrestre. En eflTet , le magnétisme terrestre, dont le caractère principal est de présenter, dans son triple mode d'action, une continuité de variations périodiques, doit être attribué, soit aux inégalités de la température du globe (41), soit à ces courants galvaniques que nous considérons comme de l'électricité en mouvement dans un circuit fermé (42). La marche mystérieuse de l'aiguille aimantée dépend à la fois du temps et de l'espace , du cours du Soleil et de la position géographique. A l'inspection d'une aiguille aimantée , de même que, sous les tropiques, à la vue des oscillations du baromètre, on peut reconnaître l'heure de la journée. Bien plus, les aiurores boréales, ces lueurs rougeàtres qui colorent le ciel de nos régions arctiques, exercent sur elles une action passagère,, mais immédiate. Lorsque le mouvement ho-

raire de raiguille est troublé par un orage magnétique^ il arrive souvent que la perturbation se manifeste simultanément et dans toute la rigueur de ce terme^ sur terre et sur mer^ à des centaines et à des milliers de lieues ; ou bien elle se propage dans tous les sens à la surface du globe, d'une manière successive et à de petits intervalles* de temps (43). Dans le premier cas j la simultanéité des phénomènes pourrait servir àdéterminer les longitudes géographiques, tbutcomme les éclipses des satellites de Jupiter, les signaux de feu et les étoiles filantes convenablement observées. On reconnaît avec admiration que les mouvements sac-^ cadés de deux petites aiguilles aimantées pourraient faire connaître la distance qui les sépare, même quand elles seraient suspendues sous terre à de grandes profondeurs, et nous apprendre, par exemple, à quelle distance Casan se trouve placé à T orient de Gœttingue ou de Paris. Il existe, sur le globe, des régions où un navigateur, enveloppé par les brouillards pendant de longues journées, est souvent privé des moyens astronomiques qui servent à déterminer rheure et la position du navire : l'inclinaison de l'aiguille lui indiquerait alors, avec exactitude , s'il se trouve au nord ou au sud d'un port où il doit relâcher (44).

Mais si la perturbation qui vient affecter subitement la marche horaire de T aiguille annonce et prouve l'existence d'un orage magnétique, il faut avouer que le lieu où ^t la cause perturbatrice est encore à chercher; existe-t-elle dans Técorce terrestre ou dans les

régions supérieures de l'atmosphère? la question n'est malheureusement pas soluble actuellement. Si Ton considère la Terre comme un aimant réel, il faut alors, suivant l'expression du célèbre fondateur d'une théorie générale du magnétisme terrestre y Frédéric Gauss y attribuer à la Terre , par chaque huitième de mètre cubique, la force magnétique d'un barreau aimanté, dont le poids serait d'une livre (45). S'il est vrai que le fer, le nickel, et probablement le cobalt (mais non le chrome (46), qu'on a longtemps adjoint aux précédents métaux), soient les seules substances qui puissent retenir d'une manière durable les propriétés magnétiques , en vertu d'une certaine force ooercitive , d'un autre côté , le magnétisme de rotation d'Arago et les courants d'induction de Faraday, prouvent que toutes les substances terrestres peuvent devenir passagèrement magnétiques. Les recherches du premier de ces deux illustres physiciens ont établi que l'eau, la glace (47), le verre, le chaii^on et le mercure, exercent une action sur les oscillations de l'aiguille aimantée. Presque toutes les substances présentent un certain degré d'aimantation, lorsqu'elles jouent le rôle de conducteurs, cest-ànlire, lorsq^'elles sont traversées par un courant d'électricité* Les peuples occidentaux paraissent avoir connu très-anciennement la force d'attraction des aimants naturels ; mais, £ait bien remarquable, ce sont les peuples de l'extrémité orientale de l'Asie, les Chinois, qui seuls ont connu l'action directrice que le globe ter^ restre exerce sur Taiguille ahnantée. Mille ans et plus.

avant notre en, à l'époque si obscure de Codrus et du retour des Héraclides dan^ le Péloponnèse , les Chinois avaient déjà des balances magnétiques , dont un des bras portait une figure humaine qui indiquait constamment le sud ; et ils se servaient de cette bous:sole pour se diriger à travers les steppes immenses de la Tartarie. Déjà, au lu" siècle de notre ère , c'est^dipe sept cents an^ au moins avant T introduction de la boussole dans les mers européennes , les jonques chinoises naviguaient sur T océan Indien (48) d'après Tindication magnétique du sud. J'ai fait voir, dans un autre ouvrage, quelle supériorité (49) la connaissance et l'emploi de l'aiguille aimantée , à ces époques reculées, avaient donnée aux géographes chinois sur les géographes grecs ou romains, qui ignorèrent toujours, par exemple, la vraie direction des Apennins et des Pyrénées.

ia force magnétique de notre planète se manifeste à la surface par trois classes de phénomènes , dont l'une répond à Yintensité variable de la force ellemême y tandis que les deux autres comprennent les faits relatifs à sa direction variable^ c'est-à-dire VincH^ naUon et la déclinaison; ce dernier angle est compté, en chaque lieu, dans le sens horizontal, à partir du. méridien terrestre. L'effet complet que le magnétisme produit à l' ex trieur, peut ainsi se représenter graphiquement, à l'aide de trois systèmes de lignes, à savoir : les lignes isodynamiqxtes^ les lignes isocliniques et les Vignes isoganiques, ou, en d'autres termes, les lignes d'égale intensité , d'égale inclinaison , et d'égale dé-

clinaison. La distance et la position relative de ces lignes ne restent point constantes : elles sont soumises à de continuels déplacements oscillatoires. Cependant, il est sur la surface du globe des points (50), tels que la partie occidentale des Antilles et le Spitzberg, où la déclinaison de T aiguille aimantée ne varie pas, ou du moins ne varie que de quantités à peine sensibles, dans le cours entier d'un siècle. De même, si des lignes isogoniques, par suite de leur mouvement séculaire, viennent à passer de la surface de la mer sur un continent ou sur une île un peu considérable, elles s'y arrêtent longtemps, et s'y recourbent à mesure qu'elles avancent ailleurs.

Ces déplacements successifs et ces modifications inégales des déclinaisons orientales et occideixtales, compliquent les représentations graphiques qui répondent à des siècles différents, et empêchent d'y reconnaître facilement les rapports et les analogies des formes. Telle branche d'une couribe a toute ime histoire particulière ; mais, chez les peuples occidentaux, cette histoire ne remonte pas au delà de l'époque mémorable (1 3 sept. 1 492) où le grand homme qui fit la seconde découverte du Nouveau-Monde, reconnut une ligne sans déclinaison, vers 3" à l'ouest du méridien de l'une des Açores, l'île de Flores (51). Sauf une petite partie de la Russie, l'Europe entière a maintenant une déclinaison occidentale, tandis qu'à la fin du xvii' siècle, à Londres en 1 657, puis en 1 669 à Paris, l'aiguille était dirigée exactement vers le pôle (malgré la faible distance de ces deux villes, la différence des deux

époques est ici de douze années). Deux, excellents observateurs, Hansteen et Adolphe Erman, ont signalé l'étonnant phénomène que les lignes d'égale déclinaison présentent dans les vastes régions de l'Asie septentrionale : concaves vers le pôle entre Obdorsk sur rObi et Turuchansk , elles sont convexes entre le lac Baïkal et la mer d'Ochotsk. Dans ces régions du nord de r Asie orientale , entre la chaîne de Werchojansk, Iakoutsk et la Corée septentrionale, les lignes isogoniques forment un système particulier très-remarquable y dont la forme ovalaire (52) se reproduit sur une plus grande échelle dans la mer du Sud, presque sous le méridien de Pitcairn et de l'archipel des Marquises, entre 20° de latitude boréale et 45 de lati* tude australe. On serait porté à attribuer ces systèmes isolés , fermés de toutes parts et formés de courbes presque concentriques , à des propriétés locales du globe terrestre ; mais si de tels systèmes, en apparence isolés , doivent se déplacer aussi dans la suite des siècles, il faudrait en conclure que ces phénomènes , comme tous les ^ands faits natiu'els , se rapportent à une cause beaucoup plus générale.

Lés variations horaires de la déclinaison dépendent du temps vrai ; elles sont réglées par le Soleil , tant que cet astre est sur Fhorizon du lieu , et elles décroissent en valeur angulaire avec la latitude magnétique. Près de l'équateur, par exemple dansTlle de Rawak, elles sont à peine de trois à quatre minutes, tandis qu'elles montent à treize ou quatorze minutes dans l'Europe centrale. Or, comme depuisS | heures

du matin jusqu'à 1 | du soir^ terme moyen , Textrémité boréale de Taiguille marche de l'est à Touest dans rhémisphère septentrional, et de l'ouest à Test dans l'hémisphère austral ; on a eu raison d'arancer (53) qu'il doit y avoir sur la terre une région , située probablement entre Téquateur terrestre et l'équateur magnétique, où la yariation horaire de la déclinaison est nulle. Cette dernière courbe pourrait être nommée ligjie sans variation horaire de la déclinaison; elle n'a pas été trouvée jusqu'à présent.

De même qu'on a donné le nom de pôles mngnéii^ qncs à ces points de la surface terrestre où la force horizontale disparait, points dont T importance a du reste été fort exagérée (54) , de même Véqwiieur ma*gnélique est la courbe des pointe où l'inclinaison de l'aiguille est nulle. La position de cette ligne et les changements séculaires de sa forme, ont été, dans ces derniers temps, l'objet de sérieuses recherches. D' auprès les excellents travaux de Duperrey (55) , qui a traversé l'équateur magnétique à six reprises diifé*rentes , de 1 822 à 1 826 , les nœuds des deux équateurs, c'est-à-dire les deux points où la ligne sans inclinaison coupe l'équateur terrestre et passe ainsi d'un hémisphère dans l'autre, sont placés d'une manière peu régulière : en 1825, le nœud qui se trouvait près de l'île de Saint*Thomas , vers la côte occidentale de l'Afrique , était à 1 88" J du nœud situé dans la mer du Sud, près des petites îles de Gilbert, à peu près sous le méridien de l'archipel dé Viti. Au commencement de ce siècle, j'ai déterminé aslix)uo-

miquemwt^ ^ ^^00 mètres au-KlesfiUs du niveau de la mer, le point ( 7M ' lat. aust. et 80"* 54' long, occid.) où la chaîne des Andes est coupée par l'équateur magnétique , entre Quito et Lima. A l'ouest de ce point , l'équateur magnétique traverse presque toute la mer du Sud dans l'hémisphère austral , et se rapproche lentement de l'équateur terrestre. Il passe dans l'hémisphère septentrional un peu en avant de l'archipel Indien , touche seulement les extrémités méridionales de l'Asie, et pénètre ensuite dans le continent africain, à l'ouest de Socotora vers le détroit de Bab-el-Mandeb ; c'est alors qu'il s'écarte le plus de l'équateur terrestre. Après avoir traversé les régions inconnues de l'intérieur du continent africain dans la direction sud-ouest, l'équateur magnétique revient dans la zone australe des tropiques , vers le golfe de Guinée ; il s'écarte alors tellement de l'équateur teT* restre qu'il va couper la côte brésilienne par 15* de latitude australe, vers Os Ilheos, au nord de Porto- Seguro. De là aux plateaux élevés des Cordillères, où je pus observer l'incliiiaison de l'aiguille entre les mines d'argent de Micuipampa et l'ancienne résidence des Incas, Caxamarca, il parcourt toute l'Amérique du Sud, vaste contrée , qui , vers ces latitudes , est encore pour nous une terra incognita magnétique, de même que l'Afrique centrale.

De nouvelles observations, recueillies et discutées par Sabine (56), nous ont appris que, de 1 825 à 1 837, le nœud de l'île Saint-Thomas s'est déplacé de 4% en avançant de l'orient vers l'occident^ Il serait extrê-

mement important de savoir si T autre nœud, situé dans la mer du Sud, vers les lies Gilbert, a marché vers r ouest d'une quantité égale, en se rapprochant du méridien des Garolines. On peut voir, par cet aperçu général , comment les différents systèmes de lignes isocliniques se relient à cette grande ligne sans inclinaison, dont les variations de forme et de position changent les latitudes magnétiques, et influent ainsi sur T inclinaison de Taiguille, jusque dans les contrées les plus éloignées (57). On voit aussi que , par une favorable réjpartition des terres et des mers, les f de Téquateur magnétique sont situés sur TOcéan; or, comme nous possédons aujourd'hui les moyens de mesurer en mer, avec la dernière exactitude, Tinclinaison et la déclinaison de raiguille aimantée , cette position océanique n'est pas un médiocre avantage pour l'étude du magnétisme terrestre.

Après avoir exposé la distribution du magnétisme, à la surface du globe, sous le doid)le point de vue de la déclinaison et de l'inclinaison de l'aiguille aimantée , il nous reste encore à l'envisager par rapport à l'intensité de la force elle-même, intensité que les lignes isodynamiques sont destinées à représenter graphiquement. Le vif intérêt qu'inspirent universellement aujourd'hui l'étude et la mesure de cette force par la méthode des oscillations d'une aiguille verticale ou horizontale, ne remonte pas au delà du commencement de ce siècle. Grâce aux ressources perfectionnées de l'optique et de la chrono-

métrie, ce genre de mesure dépasse en exactitude toutes les autres détermination^ magnétiques. Sans > doute , les lignes isogoniques sont plus importantes pour le navigateur et pour le pilote ; mais s'il s'agit de la théorie du magnétisme terrestre , les lignes d'égale intensité sont celles dont on espère aujourd'hui les résultats les plus féconds (58). Le premier fait que Ton ait constaté, par des mesures directes, c'est la décroissance de l'intensité totale en allant de l'équateur vers le pôle (59).

Si nous connaissons actuellement la loi que suit cette diminution d'intensité et la distribution géographique de tous les termes dont elle se compose, nous le devons, surtout depuis 1819, à Tinfatigable activité d'Edouard Sabine; après avoir observé les oscillations de l'aiguille avec les mêmes appareils, au pôle nord américain, au Groenland, au Spitzberg , sur les côtes de Guinée et au Brésil , Sabine s'est encore occupé de rassembler et de coordonner tous les documents capables d'éclaircir la ^a\ide question des lignes isodynamiques. Pai moi r- même donnée pour une petite partie de l'Amérique du Sud, le premier essai d'un système isodynamique divisé par zones. Ces lignes ne sont pas parallèles à celles d'égale inclinaison; la force magnétique est loin d'atteindre son minimum d'intensité à l'équateur, comme on le crut d'abord ; elle n'y est même uniforme nulle part. Lorsque Ton compare les observations d'Erman dans la partie méridionale de l'océan Atlantique, où se trouve une zone de faible intensité (0,706) qui va

d'Angola^ par l'île de Sainte^Hélène, juscpi'aux côtes du Brésil 9 avec les dernières observations du grand navigateur James Clark Ross . près du cap Crozier, on trouve que la force magnétique augmente presque dans le rapport de 1 à 3, vers le pôle magnétique austral (ce pôle est situé sur la terre Victoria, à Touest du volcan Erebus, dont le sommet s'élève, au milieu des glaces, à 3800 mètres au-dessus de la iner) (60). L'intensité, près du pôle magnétique austral, étant à trèspeu près 2,052 ( l'unité qu'on a adoptée dans ce genre d'évaluation est l'intensité que j'ai déterminée au Pérou sur l'équateur magnétique), Sabine a trouvé qu'elle était seulement 1,624 au pôle magnétique nord, près des îles Melville, par 74" 27' de latitude septentrionale, tandis qu'elle est 1 ,803 à New- York, c'est-à-dire sous la même latitude que Naples.

Les brillantes découvertes d'Oersted, d'Arago et de Faraday, ont établi un rapport intime entre la tension électrique de l'atmosphère et la tension magnétique du globe terrestre. D'après Oersted, un conducteur est aimanté par le courant électrique qui le traverse ; d'après Faraday, le magnétisme fait naître, par induction, des courants électriques. Ainsi , le magnétisme n'est qu'une des formes multiples sous lescpielles l'électricité peut se manifester ; il était réservé à notre époque de prouver l'identité des forces électriques et magnétiques , identité pressentie obscurément dès les temps les plus reculés. « Lorsque l'ambre (e/^ctrum ) est animé par le frottement et par la chaleur, dit Pline d'après Thaïes et l'école ionique (61 ), il attire les

fragmeats d'é(x)rce et de feuille» sèdies, tout comme rdimant attire le fer. »> On retrouve la même idée dans les annales scientifiques d'un peuple qui occupe l'extrémité orientale de l'Asie , et le physicien chinois Kuopho l'a reproduite, avec les mêmes termes, dans son éloge de Taimant (62). A ma grande surprise, f ai dû reconnaître que les sauvages des bords de rOrénoque, une des races les plus dégradées de la terre, savent produire de l'électricité par le frottement ; les enfants de ces tribus s'amulsaiént à frotter les graines aplaties, desséchées et brillantes, d'une plante.grimpante à siliques ( c'était probablement une îiegretia), jusqu'à ce qu'elles attirassent des brins de coton ou de roseaux. Ce n'était là qu'un jouet d'enfant pour ces sauvages nus, au teint cuivré; mais pour nous , quel sujet de sérieuses réflexions ! Quel abtme entre ces jeux électriques des sauvages et nos paratonnerres , nos piles voltaïques , nos appareils magnétiques producteurs d'étincelles! Des milliers d'années de progrès et de développement intellectuel ont creusé cet abtme.

Quand on réfléchit à la perpétuelle mobilité des phénomènes du magnétisme terrestre , lorsqu'on voit l'intensité, la déclinaison, l'inclinaison, varier à la fois avec les heures du jour et de la tiuit, avec les saisons de l'année, et même avec le nombre des années écoulées, on ne peut se refuser à croire que les courants électriques dont ces phénomènes dépendent forment des systèmes partiels très-complexes dans l'intérieur de réeorce de notre planète. Mais quelle est l'origine

de ces courants? Sont-ils, comme dans les expériences de Seebeck, de simples courants thermo-électriques, produits par l'inégale répartition de la chaleur, ou plutôt des courants d'induction nés de Taction calorifique du Soleil (63)? Accorderons -nous une certaine influence sur la distribution des forces magnétiques au mouvement de rotation de la Terre et aux vitesses différentes que les zones possèdent d'après leurs distances à l'équateur? Peut-être existe-t-il un centre d'action magnétique dans les espaces interplanétaires , ou dans une certaine polarité du Soleil et de la Lune. Ces dernières hypothèses rappellent que Galilée, dans son célèbre Dialogo , explique la direction constante de Taxe de la terre par un centre d'action magnétique situé dans les espaces célestes. Si Ton se représente l'intérieur du globe terrestre comme une masse liquéfiée par une chaleur énorme, il faut renoncer à ce noyau magnétique, dont certains physiciens ont doué la terre , pour expliquer les phénomènes qui nous occupent. Cependant , le magnétisme ne disparaît complètement qu'à la chaleur blanche (64) , et le fer en conserve encore des traces, quand sa température ne dépasse point le rouge obscur : quelles que soient, d'ailleurs, dans ces expériences , les modifications qu'éprouve l'état moléculaire des corps, et par suite, leur force coercitive, il restera toujours une notable épaisseur de l'écorce terrestre où nous pourrons chercher le siège des courants magnétiques. On attribuait autrefois les variations horaires de la déclinaison à réchauffement

progressif de la Terre, sous riiifluence du mouvement diurne apparent du Soleil; mais cette action n'intéresse que la couche la plus superficielle , car des observations faites avec soin en plusieurs lieux du globe^ à Taide de thermomètres enfoncés dans le sol à diverses profondeurs, ont montré avec quelle lenteur la chaleur solaire pénètre à quelques pieds seulement. En outre, l'état thermique de la surface de la mer, qui forme les | de celle du globe entier , s* accordera difficilement avec cette théorie, tant qu'il s'agira d'une action immédiate, et non d'une action d'induction, exercée par les couches d'air ou de vapeurs aqueuses de l'atmosphère.

Ainsi, dans l'état actuel de nos connaissances, il faut se résoudre à ignorer les dernières causes physiques de ces phénomènes compliqués ; si la science a fait récemment de brillants progrès , c'est dans une autre voie; c'est par la détermination numérique des valeurs moyennes de tout ce qui peut être soumis à nos mesures de temps ou d'espace; c'est en dirigeant tous les efforts vers ce qu'il y a de constant et de régulier au fond de ces apparences variables. De Toronto, dans le haut Canada, au cap de Bonne-Espérance et à la terre de Van*Diemen, de Paris à Pékin, la terre est couverte, depuis 1 828, ^ observatoires magnétiquesy où l'on épie sans cesse chaque manifestation régulière ou irrégulière du magnétisme terrestre, à l'aide d'observations simultanées (65). On y mesure des variations de ~ôô ^^^^ l'intensité totale. A certaines époques, on y observe pendant 24 heures consécutives, par inter-

yailes de deux minutes et demie. En trois ans^ d* après les calculs d'un illustre astronome anglais, le nombre des obserrations à discuter doit s'élever à 1 958000. Jamais efforts aussi grandioses, aussi dignes d'admiration , n'ont été tentés dans le but d'approfon-* dir une des grandes lois de la nature. En comparant ces lois à celles qui régnent dans notre atmosphère ou dans certaines régions plus éloignées encore , on pourra remonter , tout nous porte à le croire , jusqu'à la source même des manifestations magnétiques. Dès à présent du moins, il nous est permis de nous glorifier du nombre et de T importance des moyens qui sont mis en œuvre ; mais prétendre que la théorie physique du magnétisme terrestre ne laisse plus rien è désirer aujourd'hui, ce serait agir comme font ceux qui ne tiennent compte des faits qu'autant qu'ils s'accommodent à leurs spéculations.

D'intimes rapports unissent à la fois le magnétisme du globe et les forces électro-dynamiques qu'Ampère a mesurées (67) à la production de la lumière polaire, ainsi qu'à la dialeur de notre planète, dont les pôles magnétiques sont considérés comme des pôleis de froid (68). Il y a plus de 128 ans, Halley soupçonnait que les aurores boréales pourraient bien être de simples phénomènes magnétiques (G9) : aujourd'hui, la brillante découverte de Faraday, qui fit naître de la lumière par l'action des seules forces magnétiques, a donné à oe vague soupçon la valeur d'une certitude eiLpérimentale.

Il existe des phénomèfies avant-coureurs de l'an-

rore boréale : déjà, pendant le jour qui précède T apparition nocturne, la marche irrégulière de Taiguitie aimantée annonce une perturbation dans l'équilibre des forces magnétiques de la terre. Lorsque cette perturbation s^est développée dans toute son énergie, l'équilibre troublé se rétablit par une décharge ac^ compagnée de lumière. «Il ne faut pas considérer Taurore boréale elle-même comme la cause extérieure de la perturbation, mais comme le résultat d'une activité terrestre, dont la puissance s'élève jusqu'à faire nattre des phénomènes lumineux , et qui se manifeste ainsi 9 d'un côté, par cette production de lumière, de l'autre , par les oscillations de l'aiguille aimantée » (70). L'apparition de l'aurore bcH^ale est l'acte qui met fin à un orage magnétiq'ue^ de même que dans les orages électriques, un phénomène de lumière, l'éclair, annonce que l'équilibre momentanément troublé, vient de se rétablir enfin dans la distribution de l'électricité. L'orage électrique est d'ordinaire circonscrit dans un faible espace, hors duquel l'état éle(>trique de l'atmosphère n'a point été troublé. L'orage magnétique, au contraire, étend son inQuence sur une grande partie des continents; et, c'est encore là une découverte d' Arago , cette action se fait sentir loin des lieux où le phénomène de lumière a été visible. Lorsque le ciel ae couvre de nuages orageux , lorsque l'atmosphère passe frécpiemment d'un état électrique à l'état opposé, il n'arrive pas toujours que les décharges se manifestent par des éclairs ; de même , les orages magnétiques peuvent produire de grandes perturba-

lions dans la marche horaire de T aiguille aimantée, sans qne l'équilibre doive nécessairement se l'établir , du pôle à Téquateur , ou même d'un pôle à l'autre , par une production d'effluves lumineuses.

Pour réunir dans un seul tableau tous les traits qui caractérisent le phénomène, il faut décrire d'abord la naissance , puis les diverses phases d'une aurore boréale complètement développée* A l'horizon, vers le méridien magnétique du lieu, le ciel, d'abord pur, commence à se rembrunir; il s'y forme une sorte de voile nébuleux qui monte lentement et finit par atteindre une hauteur de 8 ou 10 degrés. A travers ce segment obsciu*, dont la couleur passe du brun au violet , les étoiles se voient comme à travers un épais brouillard. Un arc plus large , mais d'une lumière éclatante , d'abord blanc, puis jaune, borde le segment obscur ; mais comme cet arc lumineux apparaît plus tard que le segment, il est impossible, d'après la remarque d'Argelander, d'attribuer la présence de ce dernier à un simple effet de contraste avec l'arc brillant (71). Des mesures précises ont montré que le point le plus élevé de l'arc lumineux n'est pas situé dans le méridien magnétique ^ mais qu'il s'en écarte ordinairement de 5"* à IS"", du côté vers lequel la déclinaison magnétique du lieu se dirige (72). Sous les hautes latitudes, dans les régions très^voisines du pôle magnétique, le segment inférieur parait moins sombre , et le milieu de l'arc brillant s'éloigne plus que partout ailleurs du méridien magnétique.

Quelquefois Tare lumineux paraît agité, pendant des heures entières , par une sorte d'effervescence et par un continuel changement de forme, avant de lancer des rayons et des colonnes de lumière qui montent jusqu'au zénith. Plus l'émission de la lumière polaire est intense, et plus vives en sont les couleurs, qui , du violet et du blanc bleuâtre ^ passent , par toutes les nuances intermédiaires, au vert et au rouge purpurin. Il en est de même des étincelles électriques : elles ne se colorent que si la tension est forte et l'explosion violente. Tantôt les colonnes de lumière paraissent sortir de Tare brillant, mélangées de rayons noirâtres semblables à ime fumée épaisse ; tantôt elles s'élèvent simultanément en différents points de l'horizon, et se réunissent en une mer de flammes dont aucune peinture ne saurait rendre la magnificence, car, à chaque instant, de rapides ondulations en font varier la forme et l'éclat. À certains moments, l'intensité de cette lumière est telle que Lowenœrn put reconnaître en plein soleil, le 29 janvier 1786, les jeux de lumière et les ondulations de l'aurore boréale. Le mouvement, en effet, paraît accroître la visibilité du phénomène. Autoiu^ du point qui répond , dans le ciel , à la direction de l'aiguille librement suspendue par son centre de gravité , les rayons paraissent se rassembler, et former alors ce qu'on nomme la couronne de l'aurore boréale; c'est uneespèce de dais céleste formé d'une lumière douce et paisible. Il est rare que l'apparition soit aussi complète, et qu'elle se prolonge jusqu'à la formation de

e0tte couronne ; mais quand celle-ci parait y elle annonce toujours la fin du phénomène. Les rayons deviennent alors plus rares, plus courts et ujoins vivement colorés, {.a couronne et les arcs lumineux m dissolvent, et bientôt on ne voit plus sur la voûte céleste que de larges taches nébuleuses immobiles, pâles, ou d^uae couleur cendrée; elles ont déjà di£h paru , que les traces du segment obscur, par où Tap-* parition débuta, persistent encore h l'horizon. Enfin, il ne reste souvent, de tout ce beau spectacle, qu'un faible nuage blanchâtre , à bords déchiquetée , ou divisé en petits amas, comme les cirro-cumuli.

Cette liaison qui parait exister entre la lumière polaire et l'apparition d'une certaine espèce de nuages, qoi^s montre que la production de la lupière élec<tro-n)agnétique est une simple phase d'un phénomène météorologique. On dirait que le magnétisme terrestre agit sur l'atmosphère, en condensant les vapeurs qui s'y trouvent di^outes. Thienemann croyait même que ces nuages pommelés étaient le substron tum de la lumière polaire , et ses observations d'Islande ont été pleinement confirmées par les observations plus récentes de Franklin et de Richardson au pôle Nord américain, et par celles de l'amiral Wrangel sur les côtes sibériennes de la mer Glaciale. Tous ont affirmé que « la himière polaire émettait ses plus vifs rayons, lorsque les hautes régioasde l'air contenaient des ama« de cirvQrHraii assez ténus et assez légers pour faire naître une couronne autour de la Lune. » Quelquefois les nuages se groupent et s'arr^ugeut en

plein jour à peu prè^ coimpe lei$ rayons d'une aiif-of^ })Qrédle; alors ils paraissent troubler Taiguillp aimjiun tée. Après une brillante aurore boréale, ou a pu reconnaître^ dans la matiuée suivante, des tratné6§ de nuages qui avaient paru , pendant la nifit , aptant de rayoi^ lumineux (73). Des bandes polaires Gox\r vergentes, c'est-à-^lire des traînées de nuages qui w disposent dans le sens du méridien magnétique , pnt attiré inon attention peudapt mes YQyages au Mexique et dans TÂsie septentrionale. Il faut classer sai)s doute ces apparitions parini les pbénomèaes diurnes que je viens de citer (74).

On voit assez soi^venf des aurore^ au^trtUes dani nos climats (Dalton en a observé plusieurs fep Augie^ terre), et l'on voit des aurores boréales e^tre ie$ tropiques, au Mexique^ par exemple, au Pérou et même jusqu'au ^5* degré de latitude australe (le 14 janvier 1 831)* Il n'est pas rare que l'équilibre fu^f^^tique soit troublé sj^nultaiiément vers les deu)^ pôle^» Tpur jours est^l que Taspect du pbénomèfie dépend de la position de l'observateur : chacun yoit son aurore boréale, de même que chacun voit son arc-pu->ciel. H faut distinguer efitre I9 zope terrestre, où l>pp9ritjiQii lumineuse, quand elle s'y fpaaifeste, est partout yi^ sible au même instant, et les régions b^aucpup moins étendues où plie se reproduit presque ^PU^es les nuits. Souvent la même aurore a été observée îsi )a ipêaàe heure en Angleterre et eu Peusylvauie , ^ Bauie et à Pékin ; seulement la fréquence djB cep apparition» dipiiiiue avec la L^titud^ mjsigpiètique , pu, ^d'autres

termes, elle décroît à mesure que le lieu de Tobser- < yation s'éloigne , non du pôle terrestre , mais du pôle magnétique. Tandis qu^en Italie une aurore boréale est un phénomène excessivement rare, rien n'est plus fréquent, au contraire , en Amérique, sur le parallèle de Philadelphie (lat. 39" 57' N.), parce que ces régions sont moins éloignées du pôle magnétique. En Irlande, au Groenland , à Terre-Neuve, sur les bords du lac de l'Esclave, et à Fort-Entreprise dans le Haut- Canada, chaque nuit, vers certaines époques de l'année, le ciel s'illumine de lueurs changeantes, et, comme le disent les habitants des lies Shetland, les jets de lumière forment dans le ciel « une danse joyeuse » (75). Dans ces régions, où le phénomène se reproduit avec une fréquence exceptionnelle, il existe des zones, on dirait presque des veines, où les aurores sont plus brillantes que partout ailleurs, sans doute à cause de certaines influences locales (76). Wrangel voyait leur éclat diminuer à mesure qu'il s'éloignait du littoral de la mer Glaciale , vers Nijné-Kolymsk. Enfin , les aurores boréales ne sont ni plus vives ni plus fréquentes au pôle magnétique lui-même qu'à une certaine distance de ce point ; c'est, du moins, ce que les documents recueillis dans les expéditions polaires semblent indiquer.

Quant à la hauteur absolue des aurores boréales, ce que nous en savons repose sur des mesures angulaires qui ne sauraient inspirer une grande confiance, à cause de l'incertitude où les oscillations continuelles de la lumière laissent l'observateur sur ses véritables

limites ; aussi les résultats de ces mesures varient-ils entre quelques myriamètres et 1 000 ou 1 200 mètres, même en rejetant les mesures anciennes (77) ; il est probable que ces hauteurs varient effectivement d'une époque à l'autre. Bien plus, les derniers observateurs placent le siège de ces apparitions, non pas à la limite de notre atmosphère, mais dans la région où se forment les nuages et les amas de vapeurs vésiculaires ; ils croient que les vents et les courants aériens pourraient déplacer les rayons des aurores boréales, si la production du courant électro-magnétique, dont elles nous révèlent l'existence , se rattachait à celle des nuages et des vapeurs , ou plutôt , si ce courant les traversait réellement, en passant d'une vésicule à l'autre. Sur les bords du lac du Grand-Ours, le capitaine Franklin vit une aurore boréale, dont la lumière lui parut éclairer la surface inférieure d'une couche de nuages, tandis qu'à 3 ou 4 myriamètres plus loin, Kendal , qui avait veillé toute la nuit sans perdre un seul moment le ciel de vue, n'aperçut aucune trace de lumière. On a prétendu, dans ces derniers tçmps, que les rayons de l'aurore boréale se rapprochent quelquefois de la Terre, et viennent même s'interposer entre l'observateur et une élévation voisine ; mais ces apparences pourraient s'expliquer sans doute par les illusions d'optique, dont les éclairs et la chute des bolides ont oifert déjà tant d' exempl es .

Maintenant que de récentes expéditions nous permettent d'apprécier à leur juste valeur les récits des pêcheurs du Groenland et des chasseurs de renard

sibériens, on doute que les orages Magnétiques, déjà semblables aux orages électriques par la production de la lumière , s'en rapprochent encore par* la production du bruit. On dirait vraiment que les aurores boréales sont devenues silencieuses, depuis qu'on les observé avec plus de soin. Parry, Franklin et Richardson , au p61e Nord ; Thienemann , en Islande; Gieseke, ail Groenland; Lottin et Bravais, aii cap Nord; Wrangel et Anjou, sur les bords de la mer Glaciale, ont vu des aurores boréales par milliers, sans jamais entendre le plus léger bruit. Veut-on que ces preuves négatives cèdent devant deux affirmations positives, celle de Heame, à l'embouchure de la rivière de la Mine de Cuivre , et celle de Henderson en Islande? Mais alors ^ il faudrait oublier que si âood entendit, pendant l'apparition d'une aurore boréale, une sorte de crépitation , \m bruit de balles de Risll vivement secouées ensemble, le jour suivant le même bruit se Répéta sans être accompagné cette fois de lumière polaire ; il faudrait rejeter l'explication si plausible de Wrangel et de Gieseke , qui attribuaient ces craquements à une subite contraction de la neigé durcie ou de la glace, sous l'influence d'un refroidissement brusque de l'atmosphère. Voici d'ailleurs comment la croyance à ces prétendues crépitations de l'aurore boréale a pu s'accréditer, non dans le peuple, il est vrai , mais parmi les voyageurs scientifiques : on assimilait autrefois les aurores boréales aux phénomènes électriques qui se produisent dans un air raréfié, comme doit l'être celui des hautes régions de

rdlmosphère; dès lors, chaque briiit devenait ^ pont l'observateur prévenu , le pétillement de T étincelle électrique. De nouvelles recherches, exécutées à VBÎûJè d'électrosoopes très - sensibles , n'ont donné jusqu'à présent, contre toute attente, que des résultats purement négatifs, car durant les plus brillantes au-^ rores, l'état électrique de l'atmosphère est resté in^ variable.

Le magnétisme terrestre, au contraire, est modifié par l'aurore boréale; l'intensité, la déclinaison et l'inclinaison sont affectées à la fois. Dans la même nuit, suivant les phases successives de son développement, l'aurore boréale attire ou repousse Textré^ mité de l'aiguille aimantée. Parry croyait pouvoir conclure de l'ensemble des observations qu'il avait faites près du pôle magnétique , dans les tles Metville, que les aurores boréales, loin de troubler l'aiguille aimantée , exerçaient plutôt sur elle « une action sédative ; » mais cette opinion est contredite par un examen plus attentif du voyage de Parry luimême (78), parles belles observations de Richardson, de Hood et de Franklin dans le Haut-Canada, et dernièrement encore par celles de Bravais et de Lottin en Laponie. Nous l'avons déjà dit, la produotion de la lumière polaire est l'acte par lequel se ré-* tablit un équilibre momentanément troublé; son effet sur la boussole se règle sur l'intensité de la décharge réparatrice ; si l'aurore boréale est très-faible, si elle s'élève à peine au-dessus de l'horizon, cet effet sera luinnéme insensible, et les observateurs de Bo-^

sekop eurent plus d'une occasion de s'en assurer pendant leur longue station hibernale. On a comparé avec raison les faisceaux cylindriques des rayons de Taurore boréale à la lumière qui se produit dans im circuit voltaïque, entre deux pointes de charbon (ou, suivant Fizeaux et Foucault, entre une pointe de charbon et un globule d'argent), lumière qu'un aimant attire ou repousse. Cette analogie rend superflue l'hypothèse de ces vapeurs métalliques en suspension dans l'atmosphère, dont quelques physiciens célèbres ont voulu faire le subslratum de l'aurore boréale.

En donnant à ces magnifiques apparitions le nom d'aurores boréales , ou le nom moins précis encore de lumières polaires , nous avons seulement voulu désigner ainsi la direction où elles commencent le plussouvent à se produire. Il résulte de ce phénomène, et c'est là ce qui fait sa grande importance, que la Terre est douée de la propriété d'émettre une lumière propre, une lumière distincte de celle que lui envoie le Soleil. L'intensité de la lumihre terrestre ^ ou, pour parler plus exactement , la clarté que cette lumière , dans toute sa splendeur, peut répandre à la surface de la Terre, surpasse un peu celle du premier quartier de la Lune. Quelquefois elle est assez forte (7 janvier 1831 ) pour permettre de lire- sans peine des caractères imprimés. Cette lumière de la Terre, dont rémission ne s'interrompt presque jamais vers les pôles , nous rappelle la lumière de Vénus , dont la partie non éclairée par le Soleil brille souvent d'une faible lueur phosphorescente. Peuirètre d'autres pla-

nètes (Jupiter) , la Lune et même les comètes possèdent-elles aussi une lumière née de leur propre substance 9 indépendante de celle que le Soleil leur envoie et dont le polariscope constate Torigine. Sans qu'il soit besoin de rappeler ici l'apparence problématique, mais assez commune, de ces nuages peu élevés dont la surface entière brille, pendant plusieurs minutes, d'une lumière tremblante, nous pourrons trouver dans notre atmosphère d'autres exemples à citer de cette production de lumière terrestre. Tels sont les fameux brouillards secs de 1783 et de 1 831 , qui émettaient une lumière très-sensible pendant la nuit; tels sont ces grands nuages brillant d'une lumière calme, sans ondulation, si souvent re« marquée par Rozier et par Beccaria ; telle est enfin, d'après une ingénieuse remarque d'Arago , cette lumière diffuse, qui guide nos pas au milieu des nuits d'automne ou de printemps, alors que les nuages interceptent toute lumière céleste et que la neige ne couvre point la terre (79). Si les hautes latitudes ont leurs aurores, dont les lueurs colorées traversent et éclairent l'atmosphère, les chaudes régions des tropiques ont aussi leur lumière, qui brille à la surface de Tocéan, sur une étendue de plusieurs milliers de lieues carrées. Mais ici la lumière est un produit des forces organiques de la nature ; les vagues, couronnées d'une écume phosphorescente , s'élèvent , roulent et se brisent comme en une mer de feu ; chaque point de l'immense surface est une étincelle, et dans chaque étincelle se manifeste la vie animale d'un monde invi-

sible. Telles sont les sources nombreuses de la lumière terrestre. Faut-il admettre que cette lumière est aussi à Tétat latent, qu'elle est virtuellement contenue dans certaines tapeurs, a6n d'expliquer ia formation â distfince des images de Moser, découverte où \A réalité se présente encore à nous ôomme ces formes mystérieuses qu'on n'aperçoit qu'en rêve?

Si , d'un côté , la (îhaleur centrale de notre planète se rattache à la production des courants électromagnétiques et de la lumière terrestre qui naît de ces courants, sous un autre point de vue, elle se présente comme la source • principale des phénomènes géognostiques. Nous nous proposons de considérer actuellement ces phénomènes dans leur enchaînement et dans leurs phases diverses, depuis l'ébranlement purement dynamique et le soulèvement des continents ou des chaînes de montagnes, jusqu'à l'éruption des gaz et des vapeurs, des boues chaudes , des roches ignées ou des laves en fiision qui se transforment , par le refroidissement , en roches cristallisées. Ce ne fut pas un mince progrès pour la moderne géognosie (la partie minéralogique de la physique terrestre) , que d'avoir constaté cet enchaînement des phénomènes. On a pu renoncer désormais à ces vaines hypothèses qu'on imaginait autrefois pour expliquer une à une les révolutions de l'ancien monde terrestre ; on a pu rattacher la production de matières diverses aux simples changements de forme ou d'étendue {ébranlements et sofjh

lh)ênïéhtÈ) ; dn a pu rapprocKef et grotipèr dés phé- Domènes côniplétement dissemblables au premier coup d'œil, tels que les sources thermales, les émissions de gaz acide carbonique et de vapeurs sulfureuses, les sakes (éruptions boueuses), et enfin les éruptions des montagnes ignivomes. Dans un tableau général de la nature , tous ces détails se confondent daiis une seule et même conception , celle de la réaction que rintérieur à\tne ptanhte exerce contre ses couches extérieures. Une seule cause, Taugmentation graduelle de la chaleur terrestre depuis la surface jusqu'au centre, nous rendra compte à la fois des tremblements de terre, du soulèyement successif des continents et des chaînes de monta-' gnes, des éruptions volcaniques, et de la formation des roches ou des minéraux. Mais cette réaction de l'intérieur contre l'extérieur n'a pas borné son ihfluence à la seule nature inorganique ; tout porte à croire que , dans l'ancien monde , de puissantes émissions de gaz acide carbonique se mêlèrent à l'atmosphère , favorisèrent l'acte par lequel les végétaux s'assimilent le carbone, et formèrent ainsi les forêts primitives, origine de l'inépuisable amas de matières combustibles (lignites et charbon de terre ) que les révolutions du globe ont enfoui dans les couches superficielles. Bien plus , on peut dire que la forme de l'écorce terrestre, la direction générale des grandes chaînes de montagnes et des plateaux, la configuration articulée des continents, ont exercé une notable influence sur le sort de l'espèce

humaine. Dans cet enchaînement des phénomènes, le philosophe peut remonter, de terme en terme, jus^ qu^à l'époque où la matière agglomérée en sphère passa de Fétat fluide à Tétat liquide ou solide^ époque où se développa ainsi la chaleur centrale de la terre, indépendamment de Faction calorifique des rayons solaires.

Afin de suivre, dans le tableau des phénomènes géognostiques, Tordre même de leur filiation et de leur dépendance originaire, nous commencerons par ceux dont le caractère est surtout dyBamique. Les tremblements de terre se manifestent par des oscillations verticales, horizontales ou circulaires, qui se suivent et se répètent à de courts intervalles. Les deux premières espèces de secousses sont souvent simultanées ; c'est là du moins le résultat des nombreuses observations de ce genre qu'il m^a été donné de faire , sur terre et sur mer, dans les deux parties du monde. L^ action verticale de bas en haut a produit à Riobamba, en 1797, l'effet de l'explosion d'une mine; les cadavres d'un grand nombre d'habitants furent lancés au delà du ruisseau de Lican , jusque sur la Culca , colline dont la hauteur est de plusieurs centaines de pieds. Ordinairement la secousse se propage en ligne droite ou ondulée , à raison de 4 ou 5 myriamètres par minute ; quelquefois elle s'étend à la manière des ondes, et il se forme des cercles de commotion, où les secousses se propagent du centre à la circonférence, mais en diminuant d'intensité. Malgré l'assertion du père de l'histoire (80) et de Théophy lacté

Simocatta (81 ), qui croyaient les tremblements de terre inconnus en Scythie, j'ai constaté (82), pendant mon Yoyage dans l'Asie septentrionale, que la partie méridionale de TÂltaï se trouve sous la double influence du centre d'ébranlement du lac Baïkal et des volcans des montagnes Célestes (Thian-chan). Lorsque les cercles de commotion se coupent, lorsqu'un plateau est situé , par exemple , entre deux volcans actifs, il peut en résulter plusieurs systèmes d'ondes qui se superposent , comme dans les liquides, sans se troubler mutuellement. Il pourrait même y avoir interfé^ rence, comme dans le cas des ondes sonores qui se croisent. D'après une loi générale de la mécanique, tout mouvement de vibration qui se transmet à travers un corps élastique tend à en détacher les couches superficielles; en vertu de la même loi, l'onde d'ébranlement doit grandir, en se propageant dans l'écorce terrestre, à mesure qu'elle se rapproche de la surface.

Les moyens qu'on a imaginés pour étudier les ondes d'ébranlement (le pendule et la cuvette sismométrique) indiquent avec assez d'exactitude leur direction et leur intensité totale , mais non leur alternance ou leur intumescence périodique. La ville de Quito est située au pied d'un volcan encore en activité (le Rucu-Pichincha) , à 291 0 mètres au-dessus du niveau de la mer ; elle possède de belles coupoles , des églises élevées , des maisons massives à plusieurs étages, et les tremblements de terre y sont fréquents ; mais, à ma grande surprise^ je vis rare-

ipeat cps p«CQW8es léy^rder )pe lu^rHilles^ tandis ^e, dan9 les pUin^s (tu Pérou, 4es o^cillatioiifl toaueoup moiiui fortes eAdommageut des chaumières de bamr bou fort peu élevées. Les indigènes, qui ont repenti des treiublaments de terre par milliers, croient qup cette difiérence tient moips à la durép Ipogiie ou courte des sepousses, à la lenteur pu à la rapidité de r oscillation horizontale (83) , qu'à la régu}arité des mouvements qui se produisant en seps contraires. Les secousses circulaires ou giratoires sont les plus rares, elles sont aussi les plus dangereuses. Des murs ont été retournés sans être renversés, des allées d'abor4 rectilignes ont été courbées, des champs couverts de cultures ditTérentes ont glissé les uns sur les autres, lors du grand tremblement de Riobamba, dans la province de Quito , le 4 février 1 797 ; ces singuliers effets s'étaient déjà produits en Calabre, le 5 février et le 28 mars 1783, Ces terrains qui glissent, et ces pièces de terre cultivées qui se super* posent , prouvent un mouvement ^néral de translation, une sorte de pénétration des couches super-* ficielles; évidemment le sol meuble s'est mi^ en mouvement comme un liquide, et les courants se sont dirigés d'abord de haut en bas, puis horizontalement, et enfin de bas en haut. Lorsque je levais le plan des ruines de Riobamba, on me montra la place où , au milieu des décombres d'une maison, on avait re* trouvé tous les meubles d'une autre demeure; il fallut que Yaudienoia (le tribunal) prononçât aur les contestations qui s'élevèrent au sujet de la propriété

d'oints qui avaient é{é traBsportés ainsi à pliuieura Centaines 4e mètres.

Dans les pays où les tremblements de terre sont relativement plus rares (par exemple, dans TËurope méridionale), on croit généralement, par suite d'une induction incomplète, que le calme de l'atmosphère, qu^tme chaleur accablante, qu'un horizon chargé de vapeurs, sont les avant-coureurs du phénomène (84). C'est une erreur contredite nonnseulement par ma propre expérience, mais encore par celle de tous les observateurs qui ont passé phisieurs années dans les contrats où, comme à Gumana, à Quito, au Pérou et au Chili , le sol est souvent agité par de violentes secousses. J'ai ressenti des tremblements de terre pair im ciel serein comme pendant la pluie , par un frais veut d'eçt cofume par un temps d'orage. En outre, ces phénomènes m'ont paru n'exercer aucune in-f ùuBUce sur la marche de T aiguille aimantée; le jour d'un tremblement de terre , les variations horaires de 1^ déclinaison , et la hauteur du baromètre (85) ne présentent aucune anomalie entre les tropiques. Adolphe Erman a fait la même remarque, dans la zone tempérée, à l'occasion d'un tremblement de terre qui se fit ressentir à Irkutsk , près du lac Balkal (8 mars 1829). Lors de la violente secousse du 4 novembre 1799 à Cumana, je trouvai que la dé*clinaison et l'intensité de la force magnétique étaient restées à leur état normal ; mais, à mon grand éton-^ nement, l'inclinaison de l'aiguille aimantée avait diminué de 48' (86). le n'avais aucun motif de soup?

çonner une erreur dans cette observation ; mais penijant les autres secousses que j'ai éprouvées sur le plateau de Quito et de Lima, T inclinaison resta toujours invariable , de même que les autres éléments du magnétisme terrestre. S'il est généralement vrai que rien y dans l'aspect du ciel ou dans Tétat de Patmosphère , n'annonce à la surface du globe ce qui va se passer dans ses profondeurs , nous verrons cependant tout à l'heure que les couches aériennes pourraient bien être influencées par les fortes secousses, dont l'effet n'est pas toujours purement dynamique. Ainsi, l'état électrique de l'atmosphère a subi de notables variations, pendant les secousses qui ont agité si longtemps le sol des vallées piémontaises de Pelis et de Clusson.

L'intensité des bruits sourds qui accompagnent presque toujours les tremblements de terre ne croît pas dans le même rapport que la violence des secousses. Je me suis assuré, par l'étude attentive des diverses phases du tremblement de terre de Riobamba (4 février 1797), l'un des plus terribles événements dont l'histoire physique de notre globe fasse mention, que la grande secousse ne fut signalée par aucun bruit. La détonation formidable {el gran ruido) qu'on entendit sous le sol de Quito et d'Ibarra, mais non à Tacunga ni à Hambato , villes pourtant plus rapprochées du centre d'ébranlement , se produisit 18 ou 20 minutes après la catastrophe. Un quart d'heure après le célèbre tremblement qui détruisit Lima (28 octobre 1 746) , on entendit à

Truxillo un coup de tonnerre souterrain , mais sans ressentir de secousse. De même , longtemps après le grand tremblement de terre de la Nouvelle-Grenade (16 novembre 1827) décrit par Boussingault, on entendit dans la vallée de Cauca des détonations souterraines qui se succédaient de 30 en 30 secondes , et toujours sans secousses.

La nature du bruit varie beaucoup : il roule , il gronde 9 il résonne comme un cliquetis de chaînes entre-choquées ; il est saccadé comme les éclats d'un tonnerre voisin, ou bien il retentit avec fracas, comme si des masses d'obsidienne ou de roches vitrifiées se brisaient dans les cavernes souterraines. On sait que les corps solides sont d'excellents conducteurs du son, et que les ondes sonores se propagent dans Targile cuite , dix ou douze fois plus vite que dans Tair : aussi les bruits souterrains peuvent-ils s'entendre à une distance énorme du point où ils se sont produits. Â Caracas , dans les plaines de Galabozo et sur les bords du Bio-Apure, l'un des affluents de rOrénoque , c'est-à-dire sur une étendue de 1300 myriamètres carrés, on entendit une effroyable détonation , sans éprouver de secousses , au moment où un torrent de lave sortait du volcan Saint-Vincent, situé dans les Antilles à une distance de 1 20 myria-* mètres. C'est, par rapport à la distance, comme si une éruption du Vésuve se faisait entendre dans le nord de la France. Lors de la grande éruption du Cotopaxi, en 1744, on entendit des détonations souterraines à Honda, sur les bords du Magdalena; I. 46

cependant, la distance de ces deux points est de 81 myriamètres , leur différence de niveau est de 5500 mètres, et ils sont séparés par les masses colossales des montagnes de Quito, de t^asto et de Popayan, par des vallées et des ravins sans nombre. Evidemment le son ne fut pas transmis par l'air ; il se propagea dans la terre, à une grande profondeur. Le jour du violent tremblement de terre de la NoUvelle- Grenade, en février 1835, les mêmes phénomènes se reproduisirent à Popayan , à Bogota, à Santa-Marta et dans le Caracas, où le bruit dura sept heures entières, sans secousses, à Haïti, à la Jamaïque et sur les bords du lac de Nicaragua.

Bien qu'ils ne soient pas accompagnés de secousses, ces bruits souterrains produisent toujours une impression profonde, même sur ceux qui ont longtemps habité un sol sujet à de fréquents ébranlements ; on attend avec anxiété ce qui doit suivre ces grondements intérieurs. Tels furent les bramidos y truefios tubterraneos (mugissements et tonnerres souterrains) de Guanaxato, riche et célèbre ville mexicaine située loin de tous les volcans actifs (87). Ces bruits commencèrent le 9 janvier 1784, à minuit, et durèrent plus d'un mois. J'ai donné une relation trèscirconstanciée de ce phénomène remarquable, d'après les documents que la biimicipalité de la ville avait mis à ma disposition, et les récits d'une foule de témoins. Du 1 3 au 1 6 janvier, on eût dit un orage souterrain ; on entendait les éclats secs et brefe de là foudre, alternant avec les longs roulements d'un tonnerre éloi-

gûé. Lé brtllt bëssa comme il avait commencé, c'està-dtfe ^âduellément. Il était limité dans uii Taible espace; à quelques myriamètres de là, sur un terralti basaltique, où ne l'entendait plus. Pi*esque tous les habitants furent ft*a{)pés d'épouvante ; ils quittèrent la ville où de grandes quantités d'argent en barres Se trouvaient amassées, et il fallut que les plus courageux revinssent ensuite disputer ces trésors aux brigands qui s'en étaient emparés. Pendant toute la durée de ce phénomène, on ne reésentit aucune secousse , ni à la surface , ni même dans les mines voisines, à 600 mètres de profondeur. Jamais, avant cette époque, oii n'avait entendu pareil bruit au Mexique, el jamais il ne s'y est répété depuis. Ne dirait-on paé que des cavernes peuvent s* ouvrir ou se fermer subitement dans les entrailles de la terre, et donner ou refuser accès aux ondes sonores que des accidents auront fàit naître au loin?

Quelque formidable que soit, pour le spectateur, Téruplion d'un volcan, elle est cependant toujours circonscrite dans d'étroites limites. Il n'en est pas ainsi des tremblements de terre : c'est à peine si l'œil distingue les oscillations du sol , mais leurs ravages peuvent s'étendre sur des milliers de lieues, bansles Alpes, sur les côtes de la Suède, aux Antilles, au Canada, en thuringe , et jusque dans les marais du littoral de la Baltique , on a ressenti lel^ secousses du tremblemeut de terre qui a détruit Lisboune, le 1'* novembre 1755. Des rivières éloignées hirent détournées de leurs cours , phénomène déjà sigtialô dans

Tantiquité par Démétrius de Callatie. Les sources thermales de Tœplitz tarirent d'abord, puis elles reyinrent colorées par des ocres fernigineuses, et inondèrent la ville. A Cadix, les eaux de la mer s'élevèrent à 20 mètres au-dessus de leur niveau ordinaire; dans les petites Antilles, où la marée n'est guère que de 70 à 75 centimètres , les flots montèrent , noirs comme de l'encre, à une hauteur de plus de 7 mètres. On a calculé que les secousses se firent sentir , dans cette fatale journée, sur une étendue de pays quatre fois plus grande que celle de l'Europe. Aucune force destructive, sans excepter notre plus meurtrière invention, n'est capable de faire périr autant d'hommes à la fois , dans un espace de temps aussi court : en quelques minutes, ou même en quelques secondes, soixante mille hommes périrent en Sicile, l'an 1 693; trente ou quarante mille dans le tremblement de terre de Riobamba, en 1797; peut-être cinq fois autant dans l' Asie-Mineure et en Syrie , sous Tibère et sous Justin l'Ancien, vers les années 1 9 et 526,

Il n'est pas rare de voir, dans la chaîne des Andes de l'Amérique du Sud, des tremblements de terre se prolonger , sans interruption , pendant plusieurs jours; quant à ceux qui se font sentir, à peu près à chaque heure , pendant des mois entiers , je n'en connais d'exemple que dans des lieux éloignés de tout volcan actif, savoir : sur le versant oriental du Mont- Cenis , à Fenestrelle et à Pignerol, depuis le mois d'avril 1 808 ; aux États-Unis de l'Amérique du Nord, entre New-Madrid et Little-Prairie (88), au nord de

Cincinnati, en décembre 1811 , et pendant Thiver entier de 1812; enfin , dans le pachalik d'Alep, vers les mois d'août et de septembre 1 822. En général , le peuple n'a que des notions fort restreintes sur les grands phénomènes de la nature ; il les attribue toujours à des causes locales, et partout où les secousses se prolongent, il redoute aussitôt la formation d'un volcan. Il est bien rare que Tévénement justifie cette crainte ; tel fut pourtant le cas du volcan de Jorullo , qui, après quatre-vingt-dix jours de secousses et de tonnerres souterrains, surgit tout à coup au milieu de la plaine, jusqu'à la hauteur de 510 mètres, le 29 septembre 1 759.

Si l'on pouvait avoir des nouvelles de l'état jour- . nalier de la surface terrestre tout entière , on serait probablement bientôt convaincu que cette surface est toujours agitée par des secousses, en quelques-uns de ses points, et qu'elle est incessamment soumise à la réaction de la masse intérieure. Quand on considère la fréquence et l'universalité de ce phénomène, provoqué sans doute par la haute température et par Tétat de fusion des couches inférieures , on comprend qu'il soit indépendant de la nature du sol où il se manifeste. Même dans les terrains d'alluvion si meubles de la Hollande, vers Middelbourg et Flessingue, on a ressenti des tremblements de terre. Ils se produisent dans le granit comme dans le micaschiste, dans le calcaire comme dans le grès , dans le trachyte comme dans l'amygdaloïde. Ce n'est pas la constitution chimique des roches, c'est leur structure

luécgûique qui iïiOue sur la propagation $le |asçcoudâe ou de^ ondes d'ébranlement. Lorsque cf^s onde^ suivent une côte, ou lorsqu'elles se peuvent au pied et dans la direction d'une chaîne de ipontagnes, elles paraissent quelquefois s'interrompre en certains eudroits, et cela, depuis des siècles; l'ébranlement n'a pas cessé pourtant ; il s'est propagé dans l'iutérieur de la terre, sans jamais se faire sentir dans ces points de la surface. Les Péruviens disent de ces couches supérieures , où l'on ne sent jamais d'ébranlement, c< qu'elles forment un pont » (89). Comme les chaînes de montagnes paraissent avoir été soulevées sur de longues failles , il est probable que les parois de ces fissures favorisent la propagation des oudes qui se meuvent dans leur direction* Cependant les oudes d'ébranlement se propagent quelquefois dans une direction perpendiculaire à celle de plusieurs chaînes parallèles. C'est. ainsi que nous les voyous traverser à la fois la Cordillère du littoral de Yeuezuela et la Sierra-Parime. En Asie, les tremblements déterre ce sont propagés (22 janvier i 832) de Lahore et du pied de l'Himalaya, à travers la chaîne de l'Hindou-Kho» jusqu'à Badakschan, jusqu'à l'Oxus supérieur, et même jusqu'à Bokhara (90). Il arrive aussi que les cercles d'ébranlement gagnent du terrain : il suffit^ pour cela, d'un seul tremblement de terre plus violent que les autres. Depuis la destruction de Cumana (< 4septembre 1 797),etseulementdepuiscetteépoque, la presqu'île de Maniquarez, située en face des collines calcaires du continent, éprouve, d^ms ses cou-

ches de micaschiste y toutes les secousses de la côte méridiooale. Les secousses qui agitèrent presque sans interruption, de 181 1 à 1813, le sol des vallées du Mississipi , de T Arkansas et de FOhio , allaient en gagnant vers le nord d'une manière frappante. On dirait des obstacles souterrains successivement re^versés; dès que la voie est libre , le mouvement ondulatoire s'y propage, chaque fois qu'il se produit.

Si, au premier aspect, les trefublements de terre paraissept produire des effets purement dynamiques, en étudiant les faits les mieux constatés , on reconnaît bientôt qu'ils ne se bornent pas à soulever, audessus de leur ancien niveau , des pays entiers , tels que la côte du Chili, en novembre 1822, et Ulla- Bund , en juin 1 81 9, après le tremblement de terre de Gutcb ; ils font naître aussi des éruptions d'eau chaude (à Gatane, 1 81 8), de vapeurs aqueuses (dans la vallée du Mississipi, près de New-Madrid, 1812), de mofettes , si nuisibles aux troupeaux qui paissent sur les Andes, d<3 boue, de fumées noires et même de flampies(èMessipe, 1783, etàCumana, 1797). Pendant le grand tremblement de terre qui détruisit lékh bopne, le 1" novem))re 1755, on vit des flammes et une colonne de fumée sortir, près de la ville , d'une crevasse nouvellement formée daps le rocher d'Alvidras ; plus les détonations souterraines devenaient intenses, et plus cette fumée s'épaississait (91). Il n'y eut aucune éruption pendant la catastrophe de Riobamba, malgré le voisinage de plusieurs montagnes volcaniques ; mais il portait du sein de la terre

i un graud nombre d'émineuces coniques, formées

' d'une matière que les indigènes nomment tnoya :

( composé singulier de charbon , de cristaux d'augite

i et de carapaces siliceuses d'infusoires. Une grande

quantité de gaz acide carbonique, qui sortit des crevasses, pendant le tremblement de terre de la Nouvelle-Grenade (16 novembre 1827) dans la vallée du Magdalena, asphyxia une multitude de serpents, de rats et d'autres animaux qui vivaient dans les cavernes. Enfin, de violentes secousses ont occasionné, au Pérou et dans la province de Quito, des changements brusques de température, et T invasion subite de la saison des pluies avant l'époque où elle arrive ordinairement sous les tropiques. On ne sait s'il faut attribuer ces phénomènes aux vapeurs qui sortirent des entrailles de la terre et se mêlèrent à l'atmosphère, ou à une perturbation que les secousses auraient déterminée dans l'état électrique des couches aériennes. Dans les régions intertropicales de l'Amérique , dix mois entiers se passent quelquefois sans qu'il tombe du ciel une peule goutte d'eau, et les indigènes regardent les tremblements de terre qui se répètent souvent, sans nuire à leurs huttes de bambous, comme d'heureux avant-coureurs de pluies fécondantes.

L'origine commune des phénomènes que nous venons de décrire est encore entourée d'obscurité. Sans doute , il faut attribuer à la réaction des vapeurs soumises à une pression énorme , dans l'intérieur de la terre, toutes les secousses qui en agitent la

surface , depuis les explosions les plus formidables jusqu'à ces faibles secousses^ nullement dangereuses, qu'on ressentit, pendant plusieurs jours, à Scaccia en Sicile, avant le soulèvement volcanique de la nouvelle île de Julia. Il est évident que le foyer où ces forces destructives naissent et se développent, est situé au-dessous de l'écorce terrestre ; mais à quelle profondeur? nous l'ignorons, tout comme nous ignorons la nature chimique de ces vapeurs si violemment comprimées. Lorsque j'étais en observation sur les bords du Vésuve ou sur le rocher qui s'élève comme une tour au-dessus du cratère du Pichincha, je ressentais constamment les secousses 20 ou 30 secondes avant l'éruption des vapeurs ou des scories incandescentes; plus les explosions étaient tardives, et plus les secousses étaient fortes, parce que les vapeurs s'étaient alors accumulées en plus grande quantité. C'est dans cette remarque, si simple et si souvent confirmée par l'expérience de tous les voyageurs, que se trouve l'explication générale du phénomène. Les volcans actifs doivent être regardés comme des soupapes de sûreté pour les contrées voisines. Si l'ouverture du volcan se bouche, si la communication de l'intérieur avec l'atmosphère se trouve interrompue , le danger augmente , les contrées voisines so^t menacées de secousses prochaines. En général, les plus forts tremblements de terre ne se produisent pas, auprès des volcans en activité, témoin ceux qui ont amené la destruction de Lisbonne, de Caracas, de Lima, de Cachemir (92), et d'un

non)b|:'e considérable de villes en Galabre , ea Syrie et dans l' Asie-Mineure.

Si l'activité des volcans, lorsqu'elle ne trouve pas d'issue, réagit sur le sol et provoque des tremblements de terre y ceux-ci réagissent à leur toiir sur les phénomènes volcaniques. Les fissures aident à la formation des cratères d'éruption; elles favorisent les réactions chimiques que le contact de l'air engendre dans ces cratères. Une colopne de fumée que Ton voyait sortir du volcan de Pasto, d^ns l'Amérique du Sud, disparut subitement, le 4 février 1 797, pendant le grand tremblement de terre qui détruisit Riobamba, 36 myriamètres plus loin vers le sud. Des tremblements de terre qui se faisaient ressentir dans toute )a Syrie, dans les Cyclades, et en Eubée, cessèrent tout d'un coup, au moment même ou un torrent de matières ignées jaillissait dans les plaines de Chalcis(93). En rapportant ce fait, le célèbre géographe d'Amasea ajoute : « Depuis que les bouches de l'Etna sont ouvertes et qu'elles vomissent le feu, depuis que des masses d'eau et de laves en fusion peuvent être rejetées au dehors , le littoral est moins sujet aux tremblements de terre qu'à l'époque où, avant la séparation de la Sicile et de l'Italie inférieure, toutes les issues étaient bouchées. »

Ainsi la puissance volcanique intervient dans les tremblements de terre ; mais cette puissance , universellement répandue comme la chaleur centrale de la planète, s'élève rarement et seulement en quelques points isolés, jusqu'à produire des phénomènes

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ç|'éruptio|i. l.es passes jiqijéfiéeg àe basalte, de mélapbyre (Bt de gninstein qui surgissent de rintérieur, remplissent peu à peu les fissures et finissent par fermer toute issup ?m% vapeurs. Alors ces vapeurs s'accumulent, leur tension s'accroît, et leur réaction contre l'écorce terrestre peut s'exercer de trois manières différentes ; elles ébrj^nlent le sol , ou elles le soulèvent brusquement , ou elles font varier lentement la différence de niveau entre les continents et les mers. Cette dernière action ne devient sensible qu'après de longues années ; elle a été observée , pour la première fois, sur une étendue considérable de la Suède.

Av90l de quitter ce grand phénomène , que nous avons considéré bien moins dans ses détails que dans ses rapports généraux avec la physique du globe, je dois encore signaler l'origine de l'impression profonde, de l'effet tout particulier qu'un premier tremblement de terre produit sur nous, même quand il n'est accopapagné d'aucun bruit souterrain. Cette impression ne provient pas , à mon avis , de ce que les images des catastrophes dont l'histoire a conservé souvenir s* offrent alors en foule à notre imaginettion. Ce qui nous saisit, c'est que nous perdons tout à coup notre confiance jnnée dans la stabilité du sol. Dès notre enfance, nous étions habitués au contraste de la mobilité de l'eau avec l'immobilité de la terre. Tous les témoignages de nos sens avaient fortifié notre sécurité. Le sol vient-il à trembler, ce moment suffit pour détruire l'expérience de toute l?i vie. C'est

une puissance inconnue qui se révèle tout à coup ; le calme de la natiu^e n'était qu'une illusion , et nous nous sentons rejetés violemment dans un chaos de forces destructives. Alors chaque bruit, chaque souffle d'air excite Fattention; on se défie surtout du sol sur lequel on marche. Les animaux, principalement les porcs et les chiens , éprouvent cette angoisse ; les crocodiles de TOrénoque , d'ordinaire aussi muets que nos petits lézards, fuient le lit ébranlé du fleuve et courent en rugissant vers la forêt.

Un tremblement de terre se présente à l'homme comme un danger indéfinissable, mais partout menaçant. On peut s'éloigner d'un volcan, on peut éviter un torrent de lave, mais quand la terre tremble, où fuir? partout on croit marcher sur un foyer de destruction. Heureusement les ressorts de notre âme ne peuvent rester ainsi tendus bien longtemps, et ceux qui habitent un pays où les secousses sont peu sensibles et se suivent à de courts intervalles, finissent par éprouver à peine un faible sentiment de crainte. Sur les côtes du Pérou, le ciel est toujours serein ; on n'y connaît ni la grêle, ni les orages , ni les redoutables explosions de la foudre ; le tonnerre souterrain qui accompagne les secousses du sol y remplace le tonnerre des nuées. Grâce à une longue habitude et à l'opinion très-répandue qu'il y a seulement deux ou trois secousses désastreuses à craindre par siècle, les tremblements de terre n'inquiètent guère plus à Lima que la chute de la grêle dans la zone tempérée.

Après avoir considéré la terre comme source de

chaleur, de courants électro-magnétiques , dé la lumière des aurores polaires, et des mouvements irréguliers qui agitent sa surface, il nous reste à décrire les produits matériels des forces qui animent notre planète, et les modifications chimiques dont ses couches supérieures et Tatmosphère elle-même sont le théâtre. Nous voyons jaillir du sol des vapeurs aqueuses, des effluves de gaz acide carbonique, presque toujours sans mélange d'azote (94); du gaz hydrogène sulfuré, des vapeurs sulfureuses, plus rarement des vapeurs d'acide sulfureux ou d'acide hydrochlorique (95) ; enfin du gaz hydrogène carboné, dont on se sert, depuis des milliers d'années, dans la province chinoise de Sse-tchuan (96), pour l'éclairage et le chauffage, et qu'on vient d'appliquer tout récemment aux mêmes usages dans les Etats-Unis d'Amérique, à Frédonia, petite ville de l'Etat de New-York. Les fissures d'où s'échappent ces gaz et ces vapei^s ne se présentent pas seulement dans le voisinage des volcans ; on les rencontre aussi dans des contrées où manquent le trachyte et les autres roches volcaniques. Dans la cordillère de Quindiu, à 2080 mètres au-dessus du niveau de la mer, j'ai vu de chaudes vapeurs sulfureuses déposer du soufre dans le micaschiste (97), et au sud de Quito, près de Ticsan, dans le Cerro- Cuello , cette même roche qu'on regardait naguère comme une roche primitive, renferme un énorme Ht de soufre au milieu du quartz pur.

De toutes ces émanations gazéiformes, les plus nombreuses et les plus abondantes sont celles d'à-

clde carbonique qû*on ûomme aussi mofeUes. bans léS contrées volcabiques, comme sont, en Alletnagne, la vallée profondément ravinée de TEifel , les environs du îac Lach , le cii*que de Wehr et là Bohême o(3cidenlale, les émissions d'acide carbonique apparaissent comme un dernier effort dé l'activité volcanique. Aux époques antérieures, la dialeur plus forte du globe terrestre et le nombre considérable de fellles que les roches ignées n'avaient pas encore comblées, favorisèrent puissamment ces émissions ; de grandes quantités de vapeiu*s d'eau chaude et de gaz acide carbonique se mêlèrent à l'atmosphère et produisirent , sous presque toutes les latitudes , cette végétation exubérante , cette plénitude de développement organique dont Adolphe Brongniart a tracé le tableau (98). Dans les régions toujours chaudes, toujours humides , de cette atmosphère surchargée de gaz acide carbonique, les végétaux rencontrèrent des conditions si favorables à leur développement et une abondance telle de substances propres à leiu* nutrition qu'ils purent former les matériaux des couches de charbon de terre et de lighiles, sources presque inépuisables de force physique et de bien-êlre pour les nations. Ces lits de combustibles sont principalement répartis en bassins que la nature semble avoir spécialement accordés à certaines contrées de l'Europe, telles que les Iles Britanniques, la Belgique, la France, les provinces Rhénanes inférieures et la Silésie supérieure. L'énorme quantité d'acide carbonique dont la combinaison avec la chaux a produit lès roches cal-

càirës, et dont le carboné seul contribue, pour un huitième environ, à former ces couches puissantes (99), sortit alors du sein de la terre, sous l'influence pi^dominante des forces volcaniques. Ce que les terres alcalines ne ptœent absorber, se répandit dans l'atmosphère , où les végétaux de l'ancien monde puisèrent incessamment. L'air, ainsi purifié par le développement de la vie végétale , ne contient plus âujoiu*d'hui qu'une proportion de gaz acide carbonique extrêmement faible et sans influence délétère sur les organisations animales du monde actuel. Alors aussi, d'abondantes émissions d'acide sulfurique en vapeurs ont amené la destruction des mollusques et des poissons, dont les nombreuses espèces habitaient les eaux de l'ancien monde ; elles ont formé les couches de gypse contournées en tous sens, et soumises alors , sans aucun doute , à de fréquentes secousses.

Des causes physîiques analogues font jaillir encore aujourd'hui, du sein de la terre, des gaz, des liquides, de la vase et des laves fondues ; celles-ci sortent des cratères d'éruption qu'on peut considérer comme des espèces de sources intermittentes (100). Toutes ces matières doivent leur température et leur constitution chimique aux lieux mêmes d'où elles surgissent. La chaleur moyenne des sources est inférieure à celle de l'atmosphère , quand leurs eaux descendent des hauteurs. Leur chaleur augmente avec la profondeur des couches qu'elles traversent ; nous avons déjà indiqué la loi numérique de cette progression. Les eaux

qui proviennent du haut des m.ontagiies, peuvent se mélanger à celles de l'intérieur de la terre : il en résulte que la température des sources ne donne pas toujours avec exactitude la position des lignes ts(h géothermes onligues d^ égale température interne delà Terre (1); nous avons eu plus d'une occasion d'en faire la remarque dans l'Asie septentrionale, mes compagnons de voyage et moi. La température des sources, dont les physiciens se sont tant occupés depuis un demi-siècle , est , comme la limite des neiges éternelles, le produit de causes trèsTComplexes et très-nombreuses. Elle est une fonction de la température de la couche terrestre où elle jaillit, de la chaleur spécifique du sol, enfin, de la quantité et de la température des eaux pluviales (2) ; or, ce dernier élément diffère essentiellement de la température des couches inférieures de l'atmosphère (3).

Pour que les sources froides puissent donner fidèlement la température moyenne, il faut qu'elles soient pures de tout mélange avec les eaux qui descendent des hauteurs, ou avec celles qui viennent des couches très-profondes; elles doivent, en outre, parcourir un long trajet souterrain, à une profondeur constante de 1 3 à 1 9 mètres, dans nos climats, et de i mètre seulement, d'après Boussingault , dans les contrées équinoxiales (4). En effet, les couches dont nous venons d'indiquer la profondeur sont, dans ces régions diverses, celles où la température commence à être constante; en d'autres termes, ce sont les couches où les variations horaires , diurnes ou même men-

suelles de l^atmosphère cessent de se faire sentir. On rencontre des sources thermales dans toute espèce de terrain et même les sources permanentes les plus chaudes ont été trouvées loin des volcans. J'en vais citer ici deux exemples que j'extrais de mes jour^ naux de voyage : ce sont les Aguas calienles de tas Trincheras dans l'Amérique du Sud, entre Porto Cabello et Nueva Valencia, et les Aguas de Comangillas, près de Guanaxuato, dans Tempire du Mexique. Les premières sortent du granit; elles avaient 90%3; les secondes sortent du basalte , et marquaient d&'^U. D'après ce que nous savons sur l'accroissement de la chaleur dans l'intérieur de la terre, les couches où ces eaux ont acquis une température si élevée doivent être situées à une profondeur de 2200 mètres. Si la chaleur interne de la terre est la cause générale qui produit les sources chaudes, les roches que celles-ci traversent ne peuvent en modifier la température qu'en vertu de leur perméabilité ou de leur capacité pour la chaleur* Les plus chaudes de toutes les sources permanentes, celles dont la température est de 95* ou de 97", sont aussi les plus pures et les moins chargées de matières minérales en dissolution; leur chaleur parait être moins constante que celle des sources comprises entre 50* et 74". L'invariabilité de celles-ci, sous le rapport de la température et de la composition chimique, s'est maintenue d'une manière bien remarquable , du moins en Europe, depuis cinquante ou soixante ans, c'est-à-dire depuis que l'exactitude de nos mesures thermométri- 1. -17

ques et dp nos analyses a pprpiis de la constater. Bou^singault a trouvé que les thermes de La^ Trincheras ont varié de 7** envirpn en vingt-trois ans; leur température a monté de 90%3 à 97% depuis mon voyage, en 1800, jusqu'à 1823, époque de celui ()e Boussingault (5). Cette source, dont les eaux coulent avec la plus grande régularité , est donc maintenant d'environ V plus chaude que les sources intermittentes du Geyser et du Styokr, récemment étudiées, avec un soin extrême, par Ip:*ug de Nidda. L'apparition subite du JoruUo, volcap nouveau, dont r existence était inconnue avant ipoii voyage en Amérique , a montré comment les sources d'eau chaude peuvent provenir des eaux pluviales qui tombent dans l'intérieur de la terre, poiu* reparaître plus loin , après avoir été en conts^ct avec ]in foyer volcanique. Lorsque le Jorullo s' élevai tout à coup, en septembre 1759, à 513 mètres au-dessus des plaines environnantes , deux petits ruisseaux , Riqs de Çuitimba y de San Pedro, disparurent à la fois : quelque temps après, de fortes secousses leur ouvrirent i^pe issue , et ils reparurent sous fpripe dp sources Uiermales. En 1 803 , je mesurai leur température : elle était de 65%8.

Il est certain que les sources 4çî ]a prèce cqulent actuellement c^ux li^ux mêmes o^ elles coulaient daps les temps helléniques. La source d'Ërasinos, située ^ deux heures de marche au sud d'Argos , sur le vei^ sant du Chaon, a été citée par Hérodote. A Delphes, on voit encore la Capsotis (pfiaintenant la fontajne de

SdiDtrNHîPliifi) qui sqrt de la terre^ au sud delà Lesché, et qui traverse le temple d'ipqllon; la Castalie coule toujours au pied du Parnasse , et la Pirène près de )'4^prqcoriuthe ; les thermes d'iEdepse , où Sylla se teignait , pendant la guerre de Mithridate , existent e^çor^ aujourd'hui eu Eubée (6). Je cite volontiers cçs détails : ils montrent que, dan^ ce pays si souvent agité, par de yiolents tremblements de terre, les co^-^ cti^s iutérieures ont conservé, au moins depuis deux mille pus, Iqur forme primitive et jusqu'aux petites fissures d'où s'épanchent les eaux de ces sources. Lsf Fontaiue jaillissante de Lillers, département du Pasde-Calais, fut fpfée vers Tan 1 1 26 ; depuis cette époque, elle a poule, sans iuterruptiou, à la même hauteur çt ^yec la u^èm^ abond^pci?. Eu6q, l-bahile géographe des côtes de la Caramauie, le capitaine Beaufort, a vu briller? près de l'ancienne Phasélis, les flammes volcaniques que piine a décrites comme des flammes vomies par la Cbinière de Lycie (7).

Pu faisant reuiarquer? dès 1821 , que plus les puits i^rtésieus sop( profquds et plus les eaux en sont chaudes , Arago a singulièrement éclairci la théorie des sources thermales ; cette observation ouvre une voie nouyelle aux recherches qui ont pour but de fixer la loi du décroissement de la chaleur interpie du globe (8). Qu a reconnu, dans ces derniers temps, que saint Patrice (9), évèque de Pertusa, s'était formé une idée fort juste de ces phénomènes, vers la fin du troisième siècle, par l'examen des sources d'eau chaude de Carthage. Ou lui demandait quelle pouvait être

Torigine de ces eaux bouillantes qui jaillissent du sein de la terre, et il répondit : « Non-seulement les nuages, mais encore les profondeurs de la terre contiennent du feu, ainsi que vous le démontrent TEtna et une autre montagne des environs de Naples. Les eaux souterraines montent par des espèces de siphons ; les eaux qui coulent loin du feu intérieur apparaissent froides ; celles dont la source est voisine de ce feu sont échauffées, et arrivent à la surface de la terre que nous habitons, avec une chaleur insupportable. »

Puisque les tremblements de terre sont souvent accompagnés d^émissions d^eau et de vapeurs, on peut considérer les salses, ou petits volcans de boue, comme formant la transition des jets de vapeur et des sources thermales aux redoutables éruptions des monts ignivomes. En effet, si les volcans, ces sources irrégulières de matières fondues, donnent naissance aux roches volcaniques, de leur côté, les sources thermales, dont les eaux sont chargées d'acide carbonique et de gaz sulfureux, produisent, par voie de dépôt, d'une manière lente mais continue , des couches de travertin horizontalement superposées ; ou bien elles forment des monticules coniques , en Algérie , par exemple , et dans les Banos de Caxamarcà , sur le versant occidental des Cordillères péruviennes. Charles Darwin a trouvé des restes d'une végétation primitive dans le travertin de la terre de Van-Diémen, près d'Hobart-Town. Nous avons cité ces deux roches , la lave et le travertin , dont la production se

continue encore sous nos yeux , afin de signaler les deux extrêmes des formations géologiques.

Les salses, ou volcans de boue, me paraissent mériter plus d'attention que les géologues n'ont coutume de leur en accorder. On a méconnu la grandeur de ce phénomène, parce que, des deux phases qu'il présente, la dernière, c'est-à-dire la période de calme où les salses persistent pendant des siècles, est la seule dont on se soit occupé. L'apparition des salses est accompagnée de tremblements de terre, de tonnerres souterrains, du soulèvement de contrées entières, et de jets de flammes très-élevés, mais de courte durée. Lorsque la salse de Jokmali se forma, le 27 novembre 1827, dans la presqu'île d'Âbscheron, à l'orient de Bakou (mer Caspienne), les flammes s'élancèrent à une hauteur extraordinaire; ce phénomène dura trois heures. Pendant les vingt heures suivantes, elles s'élevèrent à peine à un mètre au-dessus du cratère d'où la boue s'épanchait. Près du village de Bakiichli, à l'ouest de Bakou, la colonne de flamme fut si haute, qu'on l'apercevait à une distance de 4 ou 5 myriamètres. D'énormes blocs de pierre , arrachés sans doute à de grandes profondeurs, furent lancés au loin. On retrouve des blocs de ce genre aux alentours de la salse, aujourd'hui si calme, du mont Zibio, près de Sassuolo, dans l'Italie septentrionale. Depuis quinze siècles, la salse sicilienne de Girgenti (Macalubi), dont les anciens nous ont laissé une description, se maintient dans lai seconde période de son activité. Cette salse se compose de monticules coniques disposés par

rangées* , hauts de 2 ^ d^ 3 et même de 30 filèti*eà ; leur hauteur est Variable , ainsi ^uë letir fotme. Le tiassiii Btipéî^ieur est fort petit et rempli d'fefeu; il en coiilfe dès tofrëlUs de fàrigë argileuse, decompagnes dé dëgagëmeilts ^ërioditjtles dé gaz. Oi^ diuairemetit téÈ bdtles sont froides ; quelquefois elles ëont thaudes, pAt exemple dans Ttle de Java, S DâmAk y province de Shmâràtig. Leé étUptions gàzéifontes, accôrapagnées dé briiit^ sont aussi de nature yariable : oh y a trouvé de Thydrogène mêlé ft des tapeurs de naphte , du gaz acide Carbonique j et même de l'aîsdte presque pur (10). L'eiistence dé ce dernier gaz a été constatée par Partot^ dans là presqu'île dé Taman , et par moi , dans les vtilcancitos de Turbacô (Amérique du Sud).

Uapparitidn des volcans de boue offre toiljôùrs Uri caractère de violence, quoiqu'il ii'y ait peut-être pës deUl phéhoroènes de ce genre qui l'offrent aU mêbe degré ; après cette première ëruptl(}U accompà^Uëë de flammés^ ils présentent à l'observateur Tlmagé d'une activité intérieure dU globe terrestre , faible , il est vrai, mais continuelle et gagnant toujours du terrain. La communication avec les couches ptbfdtidès, où règne une forte chaleur, est bientôt interrompue, et les ériiptions de boues froides montrent que lé siégé du phénomène, dès qu'il est parvenu à sa deuxième pfaaâe, n'est peut-être pas Irès-élolgné de la surfticé. La réaction de l'intérieur dii globe contre son écorce extérieure se manifeste aVec une tout autre puissance dans les volcans proprement dits , c'est-^-dire dans

ces points où il existe ud6 coiiiinuiiicâtion, soit permanente, soit périodiquement renouvelée, avec un foyer situé à une grande profondeur. Il faiit distinguer soigneusement entre les effets volcaniques plus ou moins prononcés , tels que les trembjements de terre , les sources d'eau chaude oïl de vapeiu's, les volcans dé boue , l'érection de montagnes de trachyte en forme de dôme ou de cloche^ mais sans excavation, la for^ mation d'une ouverture au somnlët de ces montagnes, ou celle d'un cratère de soulèvement dans les terrains basaltiques , l'apparition finale d'un volcan permanent dans le cratère même de soulèvement, ou au milieu des débris de son échafaudage priniitif. A des époques différentes et suivant lès degrés divers de leur activité ou de leur puissance, les volcans pérmanents émettent des vapeurs aqueuses ou acides, des scories incandescentes, et, quand les résistances sont vaincues, d'étroites coulées de lave fondue, sous forme de longs ruisseaux de feu.

La réaction de l'iiitérieur de notre planète s'est encore manifestée avec une grande énergie, mais d'une manière locale, lorsque des portions isolées de la croiite terrestre ont été soulevées, par les vapeurs élastiques, en dômes arrondis de trachyte feldspathique et de dolérite (Puy-de-Dôme et Chimborazo) ; ou lorsque les couches, pressées de bas en haut, ont été brisées, puis relevées extérieiu'ement de manière à produire un escarpement intérieur et à former ainsi l'enceinte d'un cratère de soulèveinent. Si ce phénomène s'est produit au fond de la mer, ce qui ti'est

nullement le cas général , le cratère de soulèyement offre alors Taspect d'une île volcanique. C'est ainsi que s'est formé le cirque de Nisyros, dans la mer Egée (1 1 ), et celui de Palma , dont Léopold de Buch a donné ime savante description. Il arrive parfois qu'une moitié de l'enceinte est détruite, et que la mer y creuse des bassins où des familles de coraux élèvent leurs demeures cellulaires. Même sur les continents, les cratères de soulèvement sont souvent rem-: plis d'eau; ils donnent alors aux paysages un caractère particulier et un aspect éminemment pittoresque. Leur formation est indépendante de la nature des terrains ; ils se produisent également dans le basalte, dans le trachyte, dans le porphyre leucitique (Somma), ou dans les mélanges d'augite et de labrador, analogues à la dolérite. C'est là ce qui donne aux bords des cratères une si grande variété d'aspect. « Ces enceintes ne présentent aucune apparence d'éruption ; il ne s'y est point ouvert de Communication permanente avec un foyer souterrain, et il est rare de trouver, suit dans l'intérieur, soit dans le voisinage de ces cratères, des traces d'une activité volcanique encore existante. La puissance qui a produit des effets aussi considérables a dû être longtemps accumulée et renforcée dans l'intérieur, avant d'avoir pu vaincre la résistance qu'opposait la pression de la masse supérieure, et d'avoir pu soulever, par exemple, de nouvelles îles au-dessus du niveau de la mer, en brisant des roches à texture grenue et des conglomérats (couches de tuf contenant des plantes marines). Les vapeurs fortement comprimées

s'échappent pjar ces cratères de soulèvement, mais Ténorme masse ainsi soulevée retombe et referme aussitôt l'ouverture qui n'a pu se former, un moment, que par un tel effort ; il ne se produit pas de volcan (12). »

Un volcan proprement dit n'existe que là où il s'est formé une communication permanente de Tintérieur du globe terrestre avec T atmosphère. Alors la réaction de T intérieur contre la surface procède par longues périodes. Elle peut, comme ce fut autrefois le cas du Vésuve [Fisove] (13), s'interrompre pendant des siècles, et se reproduire ensuite avec une énergie nouvelle. A Rome, on penchait déjà, du temps de Néron , à classer TEtna parmi les volcans qui s'éteignent peu à peu (1 4) ; plus tard , iElien affirmait que le sommet s'affaissait et que les navigateurs ne pouvaient plus Tapercevoir d'aussi loin qu'autrefois (15). Si les traces de la première éruption subsistent, si l'échafaudage primitif, qu'on me permette d'employer ce mot, s'est conservé intact, on voit le volcan s'é- Jever au centre d'un cratère de soulèvement ; le cône d'éruption est entouré d'im rempart circulaire de roches dont les assises ont été fortement relevées. Quelquefois , on retrouve à peine quelques vestiges de Tenceinte qui a formé d'abord cette espèce de cirque, et le volcan, dont la forme n'est pas toujours circulaire, s'élève immédiatement au-dessus d'un plateau, comme une croupe allongée ; tel est le Pichincha, au pied duquel est bâtie la ville de Quito.

De même que la nature des roches, c'est-à-dire le mélange ou T association des espèces minérales

simples qui se réiiilisseiit pour former lé granit ^ le gneiss et le micaschiste , ou le trachyte , le basalte

et la dôlérite, est complétemeiit indépendiante de nos climats actuels et reste identique sous toutes les latitudes , de inôme nous vdyons partout les mêmes lois présider à l'ordre de superposition des couches dont se compose Técorce terrestre , à leurs pénétratiotis mutuelles, et aux èflTets dé leur soulèvenient. C'est surtout à Taspect des volcans que l'ori est frappé de cette identité générale de formé et de structure. Lorsque le navigateur, éloigné de sa patrie, est parvefaii sous d'autres cieux où des étoiles inconnues ont remplacé les constellations accoutuinées, il Voit, dans les lies des inèrs lointaines, des palmiers, dès arbustes nouveaux pour lui, et les formes étranges d'une flore exotique; mais la nature inorganique lui oflre encore des sites qUi lui rappellent les dômes arrondis des montagnes de T Auvergne, les cratères de soulèvement des Canaries ou des Açores , le Vésuve et les fissures éruptives de l'Islande. Un coup d'œil jeté sur le satellite de notre planète permet de généraliser l'analogie que nous venons de signaler. Les cartes de la Lune, dessinées à l'aide de téléscopes moyens, nous montrent la stu*face de cet astre parsemée de vastres cratères de soulèvement, qui entourent des éminences coniques, ou qui les supportent siir leurs enceintes circulaires. Il est impossible de mécbiinaître ici les effets d'uiiè réaction de l'intérieur du globe lunaire contre les bouches extérieures , réaction éminemment favorisée

^ér là faiBlesse dé lA pestoteùr qui règne S là surface de notre satellite.

Si les volcans porteût à juste titre , en beaucdiijl de langues , le nom dé iribtitàgnes îgnivoihés , il né faut pas éil conclure iîiie ceS inohtagties ont toujours été formées par racciimtildlidil înfcessarite des coulées de iare. Leur formation paraît plutôt résulter; èii général, d'uil soulèvement briisqué dès tiiasses rainollieë dé tracKyté, ou d'augitè inélàiigée au labradbi*. La hauteur dii volcan dontie la tuesure dé lii force qui l'a produit ; celte haiiteilt est si variable qiie certains cratères ont à peine lés dimedsiony d'une simple colline (tel est lé vbican de Gosimà; rtme des kdiœlles japonaises), tandis qii'oti voit ailleurs dès cônes dé 6000 mètres d'élévatîoil. La hauteur des volcans ih'a paru exercer une grande influence sur là fréquëlice des érûptioils; il m'a semblé que leut activité était en raison iiiverse de leur hauteur. Coiisidérèz, eil effet, la série suivante : Lé Stromboli (TOT mètres) \ dans là province de O^iiros, le Giiacamayo, qui tonne presque tous les jours (je Tai souvent entendu près de Qiiitoj à une distance de 16 myriamètres) ; lé Vésuve (H 81 mètres); l'Etna (3313 m.) ; le Pic de Tënériffe (371 1 tri.) ; lé Côtopaxi (5812 m.). Si les foyers de toiis ces volcans sont situés à la même profondeur , il est évidètit qiie la force nécessaire pour élever là masse de Idve èii fusion jusqu'à leurs somnlets, doit croître avec leurs hauteurs. Il ne faut donc pas s'étoûrier si le' plus petit de tous, le Stromboli (Strôngyle), est en pleine

activité depuis le temps d'Homère , et sert encore aujourd'hui de phare aux navigateurs, tandis que des volcans six. ou huit fois plus élevés paraissent condamnés à de longs intervalles d'inaction. Tels sont, pour la plupart, les colosses qui couronnent les Cordillères ; leurs éruptions se renouvellent à peine une fois par siècle. Cette loi, que j'ai signalée depuis longtemps , souffre à la vérité quelques exceptions ; mais on pourrait lever toute difficulté en admettant que la communication du cratère avec le foyer volcanique n'est pas libre au même degré, d'une manière permanente , dans tous les volcans. En outre , le canal de communication d'un volcan peu élevé pourrait s'oblitérer pendant un certain laps de temps, et par suite, ses éruptions pourraient se ralentir, sans qu'on fût en droit de conclure à une extinction prochaine. Les considérations précédentes, sur le rapport qui existe entre les hauteurs absolues des volcans et la fréquence de leurs éruptions, nous conduisent naturellement à l'examen des causes qui déterminent l'épanchement de la lave en tel ou tel point d'une montagne volcanique. Rarement l'éruption se fait par le cratère même ; elle s'effectue presque toujours par des ouvertures latérales, vers les points où la paroi de la montagne offre le moins de résistance ; cette remarque a été faite sur l'Etna, dès le xvl* siècle, par un jeune homme qui fut plus tard le célèbre historien Bembo (16). II se forme quelquefois des cônes d'éruption sur ces fissures latérales ; les plus grands passent souvent, mais à tort, pour des volcans nouveaux ; ils se sui-

vent dans la direction même de la fissure qui s'est refermée. Les cônes moins élevés sont arrondis en forme de cloche ou de ruche ; ils sont rassemblés par groupes sur d'assez grandes étendues de terrain. Tels sont: les horniios de JoruUo (17), les cônes qui surgirent sur les flancs du Vésuve pendant Téruption d'octobre 1 822, ceux du volcan d'Awatcha, d'après Postels, et ceux du Lavenfeld, près des monts Baîdares, dans lé Kamtschatka, d'après Erman.

Au lieu d'être libres et isolés au milieu des plaines, les volcans peuvent être entourés , comme ceux de la double chaîne des Andes de Quito , d'un plateau élevé de trois à quatre mille mètres. Cette circonstance suffirait peut-être pour expliquer les phénomènes particuliers à ce genre de volcans, dont le cratère né vomit jamais de lave, même au milieu de formidables éruptions de scories incandescentes et d'explosions qui o8 font entendre à plus de cent lieues (18). Tels sont les volcans de Popayan, ceux du plateau de Los Pastos , et ceux des Andes de Quito , sauf le volcan d'Antisana, le seul, peut-être, qui fasse exception parmi ces derniers.

Ce qui donne à un volcan sa physionomie particulière, c'est d'abord la hauteur du cône de cendres ; puis c'est la forme et la grandeur de son cratère ; mais ces deux éléments principaux de la configuration générale des montagnes ignivomes, le cône de cendres et le cratère, ne dépendent nullem^t des dimensions de la montagne elle-même. Ainsi^ la hauteur du cône

(|p çew^e^ (Jii Yé?UYe est le tiers 4e çfillç (Ig )« infiof agOfS pflti^fe ; ppijr le Piq de Ténériffe , cjBtte b^pteur çst ^ s^u|emep|; d^ la hauteur totale, p\ cepend^at )s Yésiiye est ^fois fois mpjas élevé que le Pic. Sous ce l^appprt, i^n yolcaii beaqcoup pli^s grand que çp\\i\ d^ féoériffe fp r^pprocbp du Vésuve; c'est )e Rpcu-ficbjpct^a. De tpus les volcans quMl m'^ été dQp^é de ypir dans leç deux |)émisphères, le Gptppî^xi est pelui dont le cône est ]p p)us régiili^r et le ptus {>ittQresque. La fonte subite des neiges qui en recouvrent le $q^ipet annonce une éruption propb^iu^ ; avant que la fumée ne monte dans l'air raréfié quj bpigne Ip spiflfnet et l'ouverturp du craiptère , jps parpjs du cône de cendres deviennent incandescentes et brillent d'une lueur rougeâtre, tandis q^^ \^ montagne apparaît comme i^ne éuprme niassp noire , d'un aspect sinistre.

Situé presque toujours snr le somn^et de la nipatagne, le cratère forme une vallép profonde, en forme de cône tronqué, donf le fond est souvent accessible, malgré ses cpntinuejs c))angeropn^- 1^^ P^^ qumpins de profondeiu' du cractère est mêipe un in4ice qnj permet de juger si la dernière éruption est réce^t^ ou ^cienne. De longues crevasses, ci' où ç'écb^ppent des torrents de fun^ée, pu bien (Je petites excavations circulaires remplies dp matières en fusion, s'piivrent et se referment alternqtivefnent d^n? cptte vallée. Le fond se gpnfle et s'affaisse ; il s'y élève de? n^pnticples de scories et des cà^es 4'érupfion qui surgissenf parfois au-dessps des })pfds dp cr^tèfg et changçi^t ain§i

l'aspect de la moi^tagae, pour des années entières ; mais à Téruption suivante , çe§ cônes retombent et disparaissent tout à coup. Les ouvertures de ces cônes d'éruption, qui surgissent ainsi de T intérieur du cratère, ne doivent pas être confondues, comme cela n'est arriyé que trop souvent , avec le cratère même qui les renferme. Ce dernier est-il inaccessible à cause de sa profondeur et de Tescarpement de ses parois , et c'est 1^ le cas du Rucu-Pichincha (4855 m. ) ; on peut du moins se placer sur le bord et considérer les spmmi^és du cône qui s'élève du fond de la vallée intérieu|*e, au milieu des vapeurs sulfureuses ; c'est un magnifique spectacle : jamais la nature ne s'est ofler^^ à moi sous un aspect plus grandiose que sur le^ }}Prds du cratère du Pichincha. Dans l'intervallç de deux éruptioqff, il se peut qu'un volcan ne produise aucun phénomène lumineux , mais seuleinent des vapeurs d'eau chaude qui sortent des crevasses ; ou bien l'on trouve, sur l'aire à peine échauffée du cratère, des monticules de scories dont on peut s'approcher sans danger. Dans ce dernier cas, le géologue voyageur peut se livrer sans crainte au plaisir de voir, en miniature, le spectacle d'une éruption : des masses de scories enflammées, sans cesse rejetées par ces petits volcans, retombent sur les flancs des monticules, et chaque explosion est régulièrement annoncée par up tremblepient de terre purement local. La lave sort quelquefois des crevasses ou des puits qui se forment dans le cratère lui-même ; mais cette lave ne parvient pas à eu rompre les paroLs ni à s'épancher par-

dessus les bords. Si pourtant une rupture a lieu dans les flancs de la montagne, l'écoulement de la lave fondue se fait par cette issue , et le courant igné suit une direction telle, que le fond même du cratère proprement dit ne cesse pas d'être accessible, à Tépoque de ces éruptions partielles. Pour donner une idée juste de ces phénomènes si souvent défigurés par des narrations fantastiques, nous avons dû insister sur la description de la forme et de la structure normale des monts ignivomes; nous avons dû surtout fixer le sens de ces mots crathres^ volcans, cônes (T éruption, dont le vague et les acceptions diverses ont introduit tant de confusion dans cette partie de la science.

Les bords du cratère sont moins exposés à varier qu'on ne le croirait de prime-abord, car la comparaison des mesures de Saussure avec les miennes a montré que, dans un intervalle de quarante-neuf ans (de 1773 à 1 822), le bord du Vésuve, situé vers le nordouest ( Rocca del Palo ) a conservé la même hauteur au-dessus du niveau de la mer, du moins dans la limite des erreurs de Fobservation (i 9).

Les volcans qui s'élèvent au-dessus de la limite des neiges perpétuelles , comme ceux de la chaîne des Andes , présentent des phénomènes particuliers. Les masses de neige qui les recouvrent fondent subitement pendant les éruptions et produisent des inondations redoutables, des torrents qui entraînent pêle-mêle des blocs de glace et des scories fumantes. Ces neiges exercent encore une action continue, pendant la période de repos du volcan , par leurs in-

filtrations incessantes dans les roches de trachyte. Les cavernes qui se trouvent sur les flancs de la montagne ou à sa base, sont transformées peu à peu en réservoirs souterrains, que d'étroits canaux font communiquer avec les ruisseaux alpestres du plateau de Quito. Les poissons des ruisseaux vont se amltiplier de préférence dans les ténèbres des cavernes ; et quand les secousses qui précèdent toujours les éruptions des Cordillères ébranlent la masse entière du volcan, les voûtes souterraines s' entr' ouvrant tout à coup, Teau, les poissons , les boues tufacées, sont expulsés à la fois. Tel est le singulier phénomène qui a fait connaître aux habitants des plaines de Quito le petit poisson Pimelodes Cyclopum^ qu'ils appellent Prenadilla (20). Dans la nuit du 19 au 20 juin 1698, le sommet du mont Garguairazo , de 6000 mètres de hauteur, s'écroula subitement, sauf deux énormes piliers, derniers vestiges de l'ancien cratère; les terrains environnants furent recouverts et rendus stériles, sur une étendue de près de sept lieues carrées, par du tuf délayé et par une vase argileuse {lodazalès) contenant des poissons morts. Les fièvres pernicieuses qui se déclarèrent, sept ans plus tard, dans la ville d'Ibarra, au nord de Quito , furent attribuées à la pu* tréfaction d'un grand nombre de poissons morts que le volcan Imbabaru avait rejetés.

Comme les boues et les eaux ne sortent point du

cratère même, mais des cavernes qui existent dans la

masse trachytique de la montagne , leur apparition

n'est pas un phénomène volcanique, dans le sens strict

de ce mot : elle ne se rattache que d'une manière indirecte à Téruption du volcan. On pourrait eu dire autant d'un phénomène météorologique fort singulier que j'ai décrit ailleurs sous le nom d'orage volcanique. Des Tapeurs d'eau extrêmement chaudes s'échappent du cratère pendant l'éruption , s'élèvent à plusieurs milliers de mètres dans l'atmosphère, et forment, en se refroidissant, un nuage épais autour de la colonne de fumée et de cendres. Leur condensation subite, et, selon Gay-Lussac, la formation d'un nuage à large surface, augmentent la tension électrique : des éclairs sortent, en serpentant, du sein de la colonne de cendres; l'on distingue parfaitement les roulements du tonnerre et les éclats de la foudre, au milieu du bruit qui se produit dans l'intérieur du volcan. Tels furent en eflTet, en 1822, dans les derniers jours d'octobre, les phénomènes qui signalèrent la fin de l'éruption du Vésuve. D'après Olafsen, la foudre éclata au sein de ces nuages volcaniques, pendant l'éruption du Katlagia (Islande), le 17 octobre 1755 ; elle tua deux hommes et onze chevaux.

Ce tableau général des phénomènes volcaniques serait incomplet, si nous nous bornions à y décrire l'activité dynamique et la structure des volcans ; il nous reste à jeter im coup d'œil sur l'immense variété de leurs produits matériels. Les forces souterraines détruisent les anciennes combinaisons des éléments, pour en former de nouvelles; leur action s'exerce sur la matière liquéfiée par la chaleur, aussi longtemps que le permet son état de fluidité ou de

dési^r^MoA. }m matières liquides ou eii^pleioeiit ramollies se solidifient sous TiBilueDc^ d'une prassiciii plus Qn moinsi considérable, et la différence des pressions parait être |a cause principale de la différence qui existe entre les TQchesplu0niques et les roches vol^ çaji,iqtie$. Le nom de Uive s'applique aux matières fondues qui sortent , en longues coulées , d'un orifice volcanique. Lorsque plusieurs courants de lave se rencontrent et sont arrêtés par un obstacle , ils s'étendent en largeur, remplissent de grands bassins et iSft^y solidifient, en formant des couches superposées. C'est là tout ce qu'on peut dire de général sur le genre d'activité volcanique dont il s'agit.

Des fragments de roches appartenant aux terrains que les volcans traversent sont souvent rejetés au dehora avec une enveloppe d'origine ignée. C'est ainsi que j'ai vu des fragments angulaires de syénite feldspathique contenus dans la lave noire du volcan inexicain de Jorullo, lave composée principalement d'augite* Mais les niasses de dolomie et de calcaire granulaire qui contiennent de magnifiques groupes de minéraux cristallisés (vésuvianes et grenats recouverts de méïonite, de néphéline et de sodalite), n ont point été rejetés par le Vésuve : « ils appartiennent plutôt à des couches de tuf, formation très^répandue et plus ancienne que le soulèvement de la Somma ou du Vésuve ; ce sont probablement des produits d'une action volcanique sous-marine, dont le foyer devait être situé à une grande profondeur (21), » Parmi les produits des yolcans actuela, se trouvent cinq métayx :

le fer, le cuivre, le plomb, rarsenic, et le sélénium découvert par Stromeyer dans le cratère de Volcano. Les vapeurs des fumarolles contiennent des sublimations de chlorures de fer, de cuivre, de plomb et d'ammoniaque. Du fer spéculaire (22) et du sel marin (le dernier surtout en grande quantité) remplissent les cavités des coulées de lave récente , et tapissent les fissures qui se sont formées dans les parois du cratère.

La composition minéralogique des laves varie sui« vaut la nature des roches cristallines qui composent le volcan, suivant la hauteur du point où se fait l'éruption ( soit au pied de la montagne, soit plus près du cratère), et suivant la chaleur plu& ou moins forte qui règne à l'intérieur. Plusieurs produite vitrifiés, l'obsidienne, la perlite et la ponce manquent complètement dans certains volcans ; ailleurs , ces roches proviennent du cratère, ou de points situés intérieurement, à de faibles profondeurs. L'étude de ces relations importantes, mais complexes, exige une grande exactitude dans les analyses chimiques ou cristallographiques. Mon compagnon de voyage en Sibérie, Gustave Rose, et, après lui, HermannAbich, ont obtenu déjà d'heureux résultats dans leurs recherches sur la structure de ces roches volcaniques si variées.

Les émissions gazeuses sont formées, en grande partie , de vapeurs d'eau pure ; elles se condensent et donnent naissance à des sources, comme celles qui servent aux chévriers de Ttle de Pantellaria. Un matin, le 26 octobre 1 822 , on vit sortir du Vésuve, par

une fissure latérale du cratère, un courant que l'on crut longtemps formé d'eau bouillante ; en l'examinant de plus près , Monticelli trouva que c'était un courant de cendres sèches, de lave réduite en poussière par le frottement et coulant comme du sable fin. Quant aux cendres qui, chassées par les vapeurs, s'élèvent dans les airs comme une colonne immense, leur apparition signale ordinairement la fin de chaque grandç éruption; elles obscurcissent l'atmosphère pendant des heures et même pendant des journées entières ; puis en retombant , elles recouvrent d'un enduit les feuilles des arbres, et nuisent particulièrement aux vignes et aux oliviers. C'est cette colonne de cendres ascendantes que Pline le Jeune décrivait, dans sa célèbre lettre à Tacite, eu la comparant à un pin dont la cime seule serait garnie de branches. Les lueurs qu'on aperçoit pendant les éruptions de scories, et l'éclat rougeâtre des nuages placés au-dessus du cratère ne sont point de véritables flammes et ne peuvent être attribuées à du gaz hydrogène brûlant; ce sont des reflets de la lumière des masses iucandescentes que le volcan a lancées à une grande hauteur; elles proviennent aussi du cratère lui-même, qui éclaire les vapeurs ascendantes. Quant aux flammes qu'on a vu sortir du sein de la mer, comme à l'époque de Strabon, pendant les éruptions de volcans situés près de la côte, ou quelque temps avant le soulèvement d'une tie nouvelle , ce sont des questions que nous ne prenons pas sur nous de décider.

Demander Ce qui btûk dânô lefi Vôlcânâ, chercher ce qui engendre là chaleur , fond les ttiétaUk et lëâ roches, et produit ieiS cotirânts de lavé d*uile grande épaisseur (23) , dont la température est encore trèdélevée plusieurs atthéeS après leur sortie du cratère, c'est déjà préjuger la question; dû moins, c'est admettre implicitement que tout Volcan âuppol^ un amas de matières combustibles propre à alimenter snn activité , de même que les lits de charbon de terre alimentent des incendies souterrains. Suivant les phases diverses que les sciences chimique^ ont parcourues^ les phénomènes volcaniques ont été succei^sivement attribués au bitume , puii^ aux pyrites ou à un mélange humide de soufre et de fer réduits en poussière, tantôt à des pyrophores naturels , tantôt aux métaux des alcalis et des terres* HAtons-nous de dire que, dans son dernier ouvrage, Cômolaiitms in tràwl and last dap$ of a Philosopher^ livre dont la lecture inspire un sentiment de tristesse , le célèbre chimiste auquel nous devons la découverte des métaux alcalins, sir tiùmphry Davy, a renoncé lui-même à son hypothèse chimique. La densité moyenne de la terre (5,44) comparée aux poids spécifiques beau* coup plus faibles du potassium ( 0,865 ) , du sodium (0,972), et des métaux terreux (1 ,2), l'absence d'hydrogène dans les émanations gazéiformes des fij^sures volcaniques ou des laves encore chaudes , et bien d'autres considérations chimiques (24) sont en contradiction manifeste avec les anciennes idées de Davy et d'Ampère. Si l'éruption des laves donnait lieu à un

dégageme&t d'hydrogène, eu quelle énorme masse ce gaz ne devrait^il pas se dégager, quand la lave qui s'épanche d'un cratère d'éruption couvre des contrées entières, et acquiert une épaisseur de plusieurs centaines de pieds, là où elle a été arrêtée par un obstacle ! Telles furent pourtant, d'après Mackenzie et Soemund Magnussen, les suites d'une éruption qui eut lieu en Islande , au pied du Skaptar-JœkuJ , du 1 i juin au 3 août 1 783. Veut-on , pour étayer l'hypothèse d'une combustion souterraine, recourir à l'introduction de l'air dan^ l'intérieur des volcans, ou, comme on l'a dit par métaphore, à une aspiration de notre planète ? on rencontre des difficultée analogues : là , c'était l'hydrogène qui faisait défaut parmi les produits des volcans; ici c'est l'azote, dont on retrouve à peine quelques traces dans leurs exhalaisons. Une activité si puissante et si généralement répandue dans les entrailles de la terre ne saurait avoir sa source dans les réactions chimiques qui s'engendrent au contact de certaines substances particulières à quelques localités. La nouvelle géognosie préfère en chercher la cause dans la chaleur centrale de notre globe, chaleur dont l'existence se révèle à la surface par la température croissant rapidement avec la profondeur, sous toutes les latitudes , et dont l'origine remonte à ces époques cosmogoniques où notre planète elle-même fut formée par la condensation progressive d'une partie de l'atmosphère nébuleuse du soleil. La science de la nature, nous l'avons déjà rappelé plusieurs

fois 9 n'est point une aride accumulation de faits isolés; elle n'est pas bornée par les étroites limites de la certitude matérielle ; elle doit s'élever aux vues générales et aux conceptions synthétiques. Pourquoi serait-il interdit à l'esprit humain, avide de savoir, de s'élancer du présent pour remonter vers les temps passés, de soupçonner ce qu'il ne peut démontrer, et de poursuivre enfin la solution du problème qui a été posé de tout temps à son activité, jusque sous les formes variées des mythes de la géognosie? Si les volcans sont pour nous des sources intermitlenleSy mais irrégulières, d'où jaillit un mélange fluide d'oxydes métalliques, d'alcalis et de terre, sous la puissante pression des vapeurs élastiques, si ces sources ignées coulent aussi, calmes et paisibles, là où les masses liquéfiées ont trouvé une issue per^ mauente , pouvons-nous oublier combien la riche imagination de Platon s'était rapprochée de ces idées, lorsque ce grand philosophe assignait aux éruptions des volcans et à la chaleur des sources thermales , une cause unique, universellement répandue dans les entrailles de la terre, et symbolisée par im fleuve de feu souterrain, le Pyriphlégéthon (25) î

Indépendants de l'influence des climats dans leur mode de distribution géographique, les volcans ont été rangés en deux classes essentiellement diflérentes : les volcans centraux et les chaînes volcaniques. « Les premiers forment toujours le centre d'un groupe de volcans secondaires fort nombreux et assez régulièrement disposés dans tous les sens.

Ceux qui composent les chaînes volcaniques sont échelonnés , à de faibles distances , dans une même dhection, comme des cheminées qui se seraient formées sur une grande faille. Cette seconde classe se subdivise à son tour : ou bien les volcans d'une même chaîne s'élèvent du fond de la mer, sous forme d'îlots coniques , et alors ils sont ordinairement distribués au pied d'une chaîne de montagnes primitives qui court dans la même direction ; ou bien ils sont situés sur la ligne de faîte de cette dialne primitive dont ils forment les sommets (26) » . Le Pic de Ténériffe, par exemple, est un volcan central ; il est le centre d'un groupe auquel appartiennent les îles volcaniques de Palma et de Lancerote. L'immense rempart naturel qui s'étend depuis le Chili méridional jusqu'à la côte nord-ouest de l'Amérique , tantôt simple , tantôt divisé en deux ou trois branches parallèles, renouées de distance en distance par d'éb*oites articulations transversales, la chaîne des Andes , en un mot , nous offre , siu* une grande échelle, l'exemple d'une chaîne volcanique située sur la terre ferme. Dans cette chaîne, la proximité des volcans actifs est constamment annoncée par l'aflQ.eurement brusque de certaines roches (dolérite, mélaphyre, trachyte, andésite, porphyre dioritique) qui ont traversé les roches primitives, les terrains de transition formés d'argile ou de grès, et les strates récentes. Cette remarque m'a conduit , il y a longtemps , à admettre que les roches sporadiques, dont je viens de faire l'énumération, ont été

le siège d'àaciens phénomèneâ volcaaiquefi, et ia cause détenntoante des éruptions* C'est au pied du paissant TuDguragua , près de Penipe (sur les bords du Rio*-Puela), que j'ai vu nettement, pour la première fois 9 une roche volcanique traverser une couche de micaschiste reposant sur le granit»

Lorsque les volcans des chaînes volcaniques du Nouveau-Continent sont très-rapprochés , il existe entre eux une certaine liaison. Au Pérou, l'activité volcanique parait se propager peu à peu, depuis des siècles, dans la direction du sud au nord. Le foyer général s'étend sous le plateau tout entier qui forme la province de Quito (27); çà et là dés soupiraux établissent des communications enr tre ce foyer et l'atmosphère : ce sont les volcans du Pichincha , du Cotopaxi et du Tunguragua ; leurs cimes élevées et leur distribution pittoresque forment le tableau le plus grandiose qu'on puisse rencontrer dans une contrée volcanique aussi resserrée. Les extrémités de ces chaînes volcaniques sont donc reliées entre elles par des communications Souterraines, et les preuves nombreuses qui justifient cette assertion rappellent une parole bien remarquable de Sénèque : « un cratère n'est que l'issue des forces volcaniques qui agissent à une grande profondeur (28). » Une dépendance mutuelle relie pareillement les volcans du plateau mexicain , l'Orizaba, le Popocatepetl, le Jorullo, le Colima, tous situés dans la même direction , sur une grande faille qui s'est étendue transversalement d'une mer à l'au-

tre, par 18* 59' M 19M2' de latitude septentrionale. C'est précisément dans cette direction , reconnue et signalée par moi-même (29), c'est sur la même faille cpie le volcan de Jorullo asui^i, le 29 septembre 1 759, à 51 3 mètres au-dessus des plaines environnahtes. Ce volcan n'a vomi de la lave qu'une ^eule fois; de même, le mont Ëpoméo, dans Ftle d'Ischiâ, n'a eu qu'une éruption, vers Tan 1 302.

Mais si le Jorullo, situé à 1 5 myriamètres de tout volcan actif, peut passer pour une mipntagne nouvelkf dans le sens propre de ce mot ^ son apparition ne doit pourtant 'pas être assimilée à celle du Monte- Nuovo (1 9 septembre 1 538) , qui n'est qu'un simple cratère de sotUèvement. Il est plus exact et plus naturel, à mon avis, de comparer, comme je l'ai fait autrefois, l'érection subite du volcan mexicain, au soulèvement volcanique du pic de Méthoae (actuellement Methana), dans la presqu'île de Trézèné. Ce dernier phénomène , décrit par Strabon et par Pausanias, a fait naître^ dans la riche imagination d'un poëte romain, des aperçus qui offrent une affinité frappante avec les idées actuelles : « On voit , près de Trézène , un pic aride et escarpé : c'était autrefois une plaine unie , maintenant c'est une colline. Les vapeurs enfermées dans de sombtes cavernes cherchaient en vain une issue ; sous leur effort puissanti le sol se tuméfia comme une vessie qui se gonfle .d'air ou comme une outre formée de la peau d'un bouc, La terre, ainsi soulevée, a conservé la forme d'une haute colline que le temps a changée en un dur rocher. » Le

pic deMéthone s'est élevé entre Trézène et Épidaure, en un lieu où Russegger a rencontré des veines de trachyte ; sa formation remonte à 282 ans avant notre ère, c'est^-dire à 45 ans avant la séparation volcanique de Théra (Santorin) et de Thérasia. Ajoutons que tous les faits analogues, actuellement acquis à la science, justifient la poétique description qu'Ovide nous a laissée de ce grand événement naturel (30).

De toutes les îles d'éruption qui font partie de chaînes volcaniques , la plus importante est Santorin. a C'est le type complet des îles de soulèvement. Depuis 2000 ans, aussi loin que l'histoire et la tradition peuvent remonter, on voit la nature travailler sans relâche à former un volcan au milieu du cratère de soulèvement (31). » L'île de San-Miguel, l'une des Açores, est aussi le théâtre de phénomènes semblables qui se produisent par périodes de quatre-vingts ou de quatre-vingt-dix ans (32) ; mais le fond de la mer n'y a pas toujours été soulevé aux mêmes points. L'Ile Sabrina, ainsi nommée par le capitaine Tillard , parut le 30 janvier 1811 ; malheureusement les événements politiques de cette époque ne permirent pas aux puissances maritimes de l'Europe occideptale de donner à ce grand phénomène toute l'attention qui fut accordée plus tard (33) à l'apparition éphémère de l'Ile Perdinandea (le 2 juillet 1831 , dans la mer de Sicile , entre les côtes calcaires de Sciacca et l'Ile volcanique de Pantellaria).

Le grand nombre de volcans actifs situés dans les

lies ou sur les côtes ^ et les éruptions sous-marines qui se produisent encore de temps en temps, ont fait penser que Tactivité volcanique est subordonnée au voisinage de la mer ; on a cru que Tune ne pouvait se développer ni durer sans Tautre. a L'Etna et les lies Eoliennes, dit Justin (34), ou plutôt Trogue Pompée que Justin a abrégé, brûlent depuis bien des siècles ; or , comment ce feu pourrait-il durer si la mer ne lui fournissait un aliment ?» En acceptant ces vieilles idées comme point de départ, on a cherché, dans ces derniers temps, à fonder toute la théorie des volcans sur l'hypothèse de l'introduction des eaux marines dans leurs foyers^ c'est-àdire, dans les couches profondes de l'écorce terrestre. Cette théorie a soulevé une discussion fort compliquée : pourtant, après avoir considéré, dans leur ensemble, les données que la science possède aujourd'hui, il m'a semblé que le débat pouvait se résumer dans les questions suivantes. Les vapeurs aqueuses que les volcans exhalent incontestablement, en grande quantité , même dans leurs périodes de repos, proviennent-elles des eaux salées de la mer, ou des eaux douces météoriques? La force d'expansion de la vapeur d'eau qui se développe, à diverses profondeurs, dans les foyers des volcans (à une profondeur de 28600 mètres, cette force serait de 2800 atmosphères), peut-elle faire équilibre à la pression hydrostatique des eaux de la mer, et leur permettre, dans certains cas, un libre accès dans les foyers volcaniques (35)? La production d'une grande quantité de chlorures

ipéteUîques» la ptéa^pce du sel ttiatin daos Im

y^Sisçft dan ci^ères , celle de Vacide hydrochloriqae Ubr^ dsm lag vapeurs d'eau qui s'en dégagent, supposei^V-elles nécessairement Tintervention des eaux d^ la mer? y inactivité des volcans, soit temporaire, soit permanente et définitive, est-elle déterminée par r oblitération des canaux qui auraient primitivemeat conduit vers leurs foyers les eaux de la mer ou les eaux météoriques? Enfin et surtout, comment concilier r absence de flammes et le manque de gaz hydrogène, pendant la période d'activité, avec Thypothèse qui attribue cette activité à la décomposition d'une énorme masse d'eau (il ne faut pas perdre de vue que le dégagement d'hydrogène sulfUré est particulier aux solfatares, plutôt qu'aux volcans actifs) 7

Je dois me borner à poser ces importantes questions de physique générale , car leur discussion ne saurait jj^entrer dans le plan de cet ouvrage. Mais puisqu'il s'sigit ici delà distribution géographique des volcans, il est permis du moins de rétablir dans leur intégrité les faits dont on n'a pas assiez tenu compte lorsqu'on ^ supposé que le voisinage de la mer est une condition nécessaire de l'activité yolcanique. On trouve, dans le Nouveau Monde, trois volcans, le Jorullo, le Popocatepetl et le volcan de la Fragua, situés respectivement à 1 5, 25 et 29 myriamètres des bords de l'océan ; dans l'Asie centrale, presque à égale distance cle la mer Glaciale et de l'océan Indien (273 et 284 my*^ riamètres), s'étend une grande chaîne de montagnes volcaniques, le Thian-chan [ les Monéagnei Célestes^

signalées aux géologues par Abel Réoiusat] (36)^ dont font partie le Pé-«han qui vomit de la lave, la solfatare d'Urum-tsi, et le volcan encore actif du Turfan (Hotseu). Le Pé-chan est situé à 250 myriamètres de la mer Caspienne, à 32 et à 39 myriamètres des grands lacs d'Issikoul et de Balkasch (37) ; les écrivains chinois ont décrit ses éruptions qui dévastèrent les contrées environnantes, vers le premier et le septième siècle de notre ère ; il est impossible de ne pas reconnaître les courants de lave^ lorsqu'ils disent : a Les masses de pierres fondues coulaient, aussi fluides que de la graisse fondue, sur une étendue de 10 li. » Enfin, parmi les quatre grandes chaînes parallèles , l'Altaï, le Thian-chan, le Kouen-lun et THimalayat qui traversent de Test à Touest le continent asiatique, ce sont les deux chaînes intérieures, situées à 297 et à 1 34 myriamètres de toute mer , qui possèdent des volcans vomissant du feu, comme l'Etna et le Vésuve , exhalant des vapeurs ammoniacales comme les volcans de Guatimala , tandis qu'il n'en n'existe aucun dans la chaîne la plus voisine de la mer, dans l'Himalaya. Ainsi les phénomènes volcaniques ne dépendent point du voisinage de la mer, en ce sens qu'ils ne sauraient être causés par l'introduction des eaux dans les régions souterraines. Si les côtes paraissent offrir un gisement favorable aux éruptions , c'est qu'elles forment les bords de profonds bassins occupés par la mer, et ces bords recouverts seulement par des couches d'eau, situés d'ailleurs à quelques milliers de mètres au-dessous

de r intérieur des continents, doivent présenter , en général , à l'action des forces souterraines, beaucoup moins de résistance que la terre ferme.

La formation des volcans actuels, dont les cratères établissent une commimication permanente entre Tatmosphère et l'intérieur du globe, ne remonte pas à une époque bien reculée, car les couches de craie les plus élevées, et toutes les formations tertiaires existaient avant ces volcans. C'est ce que montrent les éruptions de trachyte et les basaltes qui forment souvent les parois des cratères de soulèvement. Les mélaphyres s^étendent jusqu'aux moyennes couches tertiaires; mais ils commencent déjà à se montrer sous la formation jurassique, puisqu'ils traversent les grès bigarrés (38). Il faut se garder de confondre les cratères actuellement actifs , avec les épanchements antérieurs de granit, de porphyre quartzeux et d'euphotide qui eurent lieu par des failles de l'ancien terrain de transition.

L'activité volcanique peut disparaître complètement , comme en Auvergne ; quelquefois elle se déplace et cherche une autre issue dans la même chaîne de montagnes; alors l'extinction n'est que partielle. Sans qu'il soit nécessaire de remonter au delà des temps historiques, on trouve des exemples d'extinction totale beaucoup plus récents que ceux de l'Auvergne. Ainsi , le volcan situé dans l'tle consacrée à Vulcain , le Mosychlos (39) dont Sophocle cite « les tourbillons de flammes, x> est actuellement éteint ; on peut en dire autant du volcan de Médine,

qiii, diaprés Burckliardt, a vomi un dernier torrent de lave, le 2 noveGil)re 1276. Chaque phase de l'activité d'un volcan, depuis sa naissance jusqu'à son extinction, est caractérisée par des produits différents. D'abord , le volcan vomit des scories incandescentes, des courants de lave formée de trachyte, de pyroxène et d'obsidienne, des rapillis et du tuf sous forme de cendres, accompagnés d'un dégagement considérable de vapeurs d'eau presque toujours pure. Plus tard, le volcan devient solfatare; les vapeurs d'eau qu'il émet sont mélangées d'hydrogène sulfuré et d'acide carbonique. Enfin, le cratère

lui-même se refroidit entièrement, et il ne s'en exhale plus que du gaz acide carbonique. Il est pourtant une classe singulière de volcans, tels que le Galunggung de Java , qui ne vomissent point de lave, mais qui lancent des torrents dévastateurs d'eau bouillante , chargés de soufre en combustion et de roches réduites en poussière (40). Avant de décider si leur état actuel est un état normal ou une simple modification passagère de l'activité volcanique, il faut attendre qu'ils aient été examinés par des géologues initiés aux doctrines de la chimie moderne. Nous voici arrivés au terme de la description générale des volcans, l'une des plus importantes manifestations de l'activité intérieure de notre planète. Je l'ai fondée, en partie, sur mes propres observations; mais, pour en tracer les contours généraux, j'ai dû prendre pour guide les travaux de mon ami Léopold de Buch, lè plus grand géologue de notre époque, le I. 49

premier qui ait reconnu T intime counexilé et la dépendance mutuelle des phénomènes volcaniques.

Longtemps on n'a vu dans la vulcanicilé (la réaction de l'intérieur d'une planète contre son écorce) qu'un phénomène isolé, qu'une force locale, remarquable seulement par sa puissance de destruction . Il était réservé à la géognosie nouvelle de se placer à un point de vue plus élevé, et d'envisager les forces volcaniques comme formant de nouvelles roches y ou comme modifiant les roches préexistantes. A ce poioi de vue , que nous avons déjà signalé , deux sciences différentes, la partie miaéralogique de la géognosie (structure et succession des couches terrestres), et l'étude géographique de la forme des continents et des archipels soulevés au-dessus du niveau de la mer, viennent se rattacher à une seule et même doctrine, celle de la vulcanicité. Si la science est parvenue à rattacher ainsi deux grandes classes de phénomènes à une seule conception, elle le doit à la direction vraiment philosophique que suî* vent aujourd'hui tous les géologues. Les sciences procèdent comme les grands intérêts politiques de Thumanité ; elles tendent incessamment à ramener à l'unité les parties qui sont restées longtemps isolées.

On peut classer les roches, d'après leurs différences de structure ou de superposition , en roches stratifiées et non stratifiées^ en lamellaires et conif^ pactes f en normales et anormales; mais quand on cherche à découvrir, par l'étude des phénomènes qui

se produiseat encore sous nos yeux, commeat les roches ont été formées , puis modifiées , on trouve qu elles peuvent être distribuées en cpiatre classes fondamentales :

1 • Les roches d'éruption^ sorties de rintérieur de la terre, pu volcaniquement^ à l'état de fusion^ ou jj/utoniquement , à Tétat de ramollissement plus ou moins marqué.

2* Les roches de sédiment , précipitées ou déposée» du sein d'un milieu liquide où elles étaient primitivement dissoutes ou tenues en suspension. Telle est la plus grande partie des groupes secondaire et tertiaire.

3"* Les roches transformées (métamorphiques), dont la texture et le mode de stratification ont été altérés, soit par le contact ou la proximité d'iuxe roche d'éryption plutonique ou volcanique [roches endoghies] (41 ), soit par Faction des vapeurs et des sublimations (42) qui accompagnent la sortie de certaines masses à Tétat de fluidité ignée; ce dernier mode d'altération est le plus fréquent.

4° Les conglomérats, les grès à grains fins ou grossiers, les brèches. Ces roches sont formées de débris des trois roches précédentes, divisées mécaniquement.

Ces quatre genres de roches se produisent enoore sous nos yeux par Tépanchement de masses volcaniques en coulées étroites, par l'action de ces masses sur des roches anciennes , par la séparation mécanique ou chimique de matières suspendues ou dis* soutes dans des eaux chargées d'acide carbonique, enfin par la cimentation des détritus de roches de

toute nature. Mais ce n'est là qu'un faible reflet de ce qui s'est passé pendant la période chaotique du monde primitif; alors, sous de tout autres conditions de chaleur et de pression , l'activité de notre globe s'est développée avec plus d'énergie, sur un sol moins résistant et dans une atmosphère plus étendue, plus chargée de vapeurs. Aujourd'hui, les énormes fractures de l'écorce terrestre ont disparu; les failles béantes des couches superficielles déjà consolidées ont été comblées par les chaînes de montagnes que les forces souterraines ont soulevées et poussées au dehors, ou par des roches d'éruption (le granit, le porphyre , le basalte, le mélaphyre). A peine s'il est resté , sur une étendue telle que celle de l'Europe , quatre ouvertures, quatre volcans par où les matières ignées puissent faire irruption. Mais autrefois, l'écorce naissante, fracturée en tous sens, encore peu épaisse, soumise à des fluctuations continuelles, tantôt soulevée , tantôt affaissée , laissait presque partout communiquer la masse intérieure en fusion avec l'atmosphère, et les effluves gazeuses, dont la nature chimique devait varier autant que les profondeurs d'où elles s'échappaient^ venaient danner comme une vie nouvelle aux développements successifs des formations phitoniques et métamorphiques. Ce que nous venons de dire pour la période ignée, nous pouvons le dire aussi de celle où les terrains de sédiment se sont formés. Les couches de travertin qui se déposent journellement à Rome comme à Hobart-Town , en Australie , nous retracent l'image , mais une image

bien affaiblie, de la formation des terrains fossilifères. Sous des influences encore peu connues, nos mers actuelles produisent incessamment, par voie de précipitation, d'atterrissement et de cimentation, sur Jes côtes de la Sicile, sur celles de l'île de l'Ascension, dans la lagime du Roi Georges (Australie), de petits bancs de calcaire dont certaines parties ont acquis une dureté comparable à celle du marbre de Carrare (43). Ces formations de l'océan actuel ont enseveli , sur les côtes des Antilles , des produits de l'industrie humaine , et jusqu'à des squelettes de la souche caraïbe (à la Guadeloupe). Les nègres des colonies françaises nomment cette formation marconne-bonrJ)ieu (44) . On a trouvé dans Tune des Canaries, l'île de Lancerote, une petite couche d'oolithe qui, malgré sa nouveauté, rappelle le calcaire du Jura ; c'est une production de la mer et des tempêtes (45). Les roches composées sont des associations déterminées de certains minéraux simples, le feldspath, le mica, la silice, l'augite, la néphéline. Les volcans produisent encore sous nos yeux des roches semblables à celles du monde primitif; les éléments sont les mêmes de part et d'autre, mais ils sont différemment groupés. Nous avons dit plus haut (46) qu'il n'existe aucun rapport entre les caractères minéralogiques et la distribution géographique des roches ; c'est qu'en effet le géologue s'étonne de voir, dans les zones les plus éloignées^ au nord comme au sud de l'équateur, les moindres détails se répéter dans la disposition alternante des couches siluriennes, et Jes mêmes effets se

reproduire aucontactdesmassesaugitiquesd' éruption.

Il noua faut maintenant considérer de plus près les quatre classes fondamentales de roches ( classes correspondantes à quatre phases de formation) que nous offrent les couches stratifiées ou massives de l'écorce terrestre. Et d'abord, parmi les roches endogènes ou d'éruption que la géognosie moderne a désignées sous les noms de roches massives et anormaies , nous trouvons plusieurs produits de l'action immédiate des forces souterraines, dont nous allons énumérer les groupes principaux :

Le granit et la syénite, apparteûant à des époques très-différentes; cependant le granit traverse souvent la syénite (47) ; il est alors tfune origine plus rtcente que la force qui a soulevé cette dernière roche. Lorsque le granit apparaît en grandes masses isolées, sous forme d'ellipsoïdes faiblement voûtés, que ce soit dans le Hartz, ou dans le Mysore, ou dans le Bas-Pérou, partout il est surmonté d*une croûte divisée en blocs. Probablement cette espèce de mer formée de rochers, doit son origine à la contraction de la surface primitive du granit (48). Dans Y Asie septentrionale (49), sur les rives pittoresques du Jac Kolivan (Altaï), comme sur les revers de la chaîne maritime de Caracas, à Las Trincheras (50), j'ai vu aussi des assises de granit dont les divisiotis proviennent sans doute d'un retrait analogue ; mais il m'a paru que cette structure s'étendait profondément sous terre- L'aspect des roches d'éruption sans trace de gneis5,que j'ai rencontrées sur les frontières de la province chi-

noise tflli (au sud du lac Kolivan, entre Buchtarminsk et la rivière Nafym ), m'a vivement frappé ; je n'avais jamais rien vu de semblable dans les autres parties du monde. Le granit, toujours écaillé à la surface, toujours caractérisé par des divisions prismatiques, s'élève dans le steppe, tantôt en petits monticules hémisphériques, hauts de 2 ou 3 mètres tout au plus, tantôt, comme le basalte, en forme de coupe dont la base présente deusi coulées étroites diamétralement opposées (51). Aux cataractes de rOrénoque comme dans le Fichtelgebirge (Seissen), en Galice comme sur le Papagallo (entre la mer du Sud et le plateau du Mexique), j'ai vu le granit en grands globes aplatis qui offraient des divisions concentriques, semblables à celles de certains basaltes. Dans la vallée d'Irtysch, entre Buchtarminsk et Ustkamenogorsk, le granit recouvre le schiste argileux dé transition sur une longueur de près d'un myriamètre (52) ; il envoie dans cette couche , de haut en bas, d'étroites veines qui se ramifient et se terminent en pointes effilées.

Je cite ces détails dans l'unique but de faire ressort tir, par quelques exemples, le caractère fondamental des roches d'éruption, dans une des roches les plus généralement répandues dans la nature. De même que le granit couvre Vaille en Sibérie et dans le département du Finistère (île de Mihau), de même il recouvre le calcaire jurassique > dans les montagnes d'Oisans (Ferments), de même il recouvre la syénite, et au milieu de cette roche, la craie, à Weinboehla, en Saxe (ô3). Dans l'Oural, à Mursinsk, le granit est

poreux ; ses cellules sont, comme les cellules et les fissures des roches volcaniques récentes, remplies de magnifiques cristaux principalement de bérils et de topazes.

Le porphyre qtmrtzeuœ^ qui se joint souvent en forme de gangue avec les autre roches. La pâte est ordinairement un mélange à grains fins des mêmes éléments qui s'y trouvent disséminés en gros cristaux. Dans le porphyre granitique , très-pauvre en quartz , la pâte feldspathique est presque granulaire et feuilletée (54).

« Les grunsieinSj les diorites, mélange granulaire d'albite blanche et de hornblende d'im vert noirâtre, formant des;)orp/ij/r^s dioriiiques^ lorsque les cristaux d'albite sont disséminés dans une pâte compacte. Ces grunsteins, tantôt purs , tantôt mêlés de feuillets intercalés de diallage (Fichtelgebirge), et passant, dans ce dernier cas, à la serpentine, ont été injectés quelquefois entre les anciennes strates du schiste argileux vert, où ils forment des lits; plus souvent ils traversent le sol sous forme de filons, ou bien ils s'élèvent sous forme de dômes tout à fait analogues aux dômes de basalte et de porphyre (55).

aV hypersthefifels est un mélange granulaire de labrador et d'hypersthène.

« Veupothide et la serpentine,oiile diallage se trouve quelquefois remplacé par des cristaux d'augite et d'uralite, et alors très-rapprochées d'une roche plus commune , je dirais presque d'une roche d'éruption plus active, le porphyre augitique (56).

« Le mélaphyre^ et les porphyres à cristaux d'augite,

d'uralite et d'oligoklas. C'est à cette dernière espèce de porphyre qu'appartient le pur vert antique , si c^ lèbre par son emploi dans les arts.

aLe 6asa//a avec l'olivine et ses éléments, qui, traités par les acides , donnent des précipités gélatineux , la plionolithe (porphyre argileux), le trachyte et la dolérite; la première de ces roches est partiellement divisée en plaques minces ; la deuxième présente toujours cette struclure qui donne à ces deux roches, même sur de grandes étendues, l'apparence d'une sorte de stratification. D'après Girard, la mésotype etlanéphéline entrent pour une part importante dans la composition et la texture interne des masses basaltiques. La néphéline du basalte rappelle au géologue la miascite des montagnes de l'Ilmen, dans l'Oural (57), minéral qu'on a confondu avec le granit, et qui contient quelquefois de la zircone ; elle rappelle aussi la néphéline pyroxénique, découverte par Gumprecht près de Lœbau et de Chemnilz.

La deuxième classe de roches, les roches de sédiment, comprend la majeure partie de ces formations auxquelles on a donné autrefois les dénominations systématiques, mais peu correctes, de formations plates, formations de transition, formations secondaires et ^ertiaires. Si les roches d'éruption n'avaient point soulevé l'écorce terrestre, si les tremblements de terre qu'elles ont occasionnés n'avaient point agi sur les formations sédimentaires, la surface de notre planète consisterait en couches horizontales, régulièrement disposées les unes au-dessus des autres. Dépourvue de nos chaînes

de moiitagaes dont les versants reflètent ^ pour ainsi dire, de la base au sommet ^ dans la gradation pitto» resque des espèces végétales^ réohelte des tempéra* tures décroissantes de l'atmosphère, à peine si la sur^ face des continents serait accidentée par quelques ravins^ par Taccumulation de quelques détritus, insignifiants produits de la force d'érosion et de transport de faibles courants d'eau douce ; d'un p61e à l'autre, la surface monotone de la terre présenterait le triste spectacle des Llanos de l'Amérique du Sud ou des steppes de l'Asie septentrionale ; partout nous yer* rions la Yoùte céleste reposer immédiatement sur 1«8 plaines et les astres monter au-dessus de cet uni* forme horizon, comme du sein d'une mer sans rivages. Mais le monde primitif lui-même n'a point présenté partout cet aspect; du moins Tétat de choses que nous venons de décrire n'a pu durer longtemps, car, à toutes les époques , les forces souterraines ont agi pom* le modifier.

Les terrains de sédiment ont été précipités ou décomposés du sein des eaux , suivant que la matière constituante, le calcaire ou le schiste argileux, se trouvait chimiquement dissoute dans le milieu liquide , ou à l'état de mélange et de suspension. Lorsque des terres dissoutes dans l'eau, à l'aide d'un excès d'acide carbonique^ viennent à se précipiter, leur descente et leur accumulation en couches sont exclusivement réglées par les lois ordinaires de la mécanique. Cette remarque n'est pas sans importance pour l'étude de l'enfouissement des corps organiques dans les couches

calcaires où s'effectue la pétrification. Il est probable que les plus anciens sédiments des terrains de transition ou des terrains secondaires, se sont formés dans des eaux maintenues à une température assez éle** vée, par la forte chaleur qui régnait alors à la surface de la terre. C'est à ce point de vue qu'il est permis de dire que les forces plutoniques ont agi sur les couches sédimentaires, et surtout sur les plus anciennes ; mais ces couches paraissent s'être durcies et avoir acquis leur structure schisteuse sous l'influence d'une grande pression, au lieu que les roches sorties de l'iulérieur ( le granit , le porphyre ou le basalte ) se sont solidifiées par voie de refroidissement* La haute température des eaux primitives venant à baisser peu à peu, ces eaux absorbèrent, en plus grande quantité, le gaz acide carbonique dont l'atmosphère était surchargée ; elles purent dès lors tenir en dissolution une plus grande masse de calcaire.

Voici rénumération des couches de sédiment, dont nous exclurons toutes les couches exogènes qui proviennent de l'accumulation mécanique des sables ou des galets :

Le schiste argileux des terrains de transition inférieurs et supérieurs, comprenant les formations silurienne et devonienne, depuis les couches inférieures du système silurien, qu'on nommait autrefois formation cambrienne, jusqu'à la couche la plus élevée du vieux grès rouge , ou de la formation devonienne ,. couche qui avoisine le calcaire de montagne.

Les lits de charbon de terre.

Les calcaires intercalés dans les formalions de transition et dans les couches de charbon ; le zechstein, le calcaire coquillier, la formation jurassique, la craie, et tous les terrains du groupe tertiaire qui ne peuvent être rangés ni parmi les grès ni parmi les conglomérats.

Le travertin y le calcaire d^eau douce, les concrétions siliceuses des sources thermales, les formations qui se sont produites, non sous la pression de grandes masses d'eaux marines, mais presque à Tair libre, sur les bas-fonds des marais et des rivières.

Les bancs d'infusoires y donnée géologique d'une grande portée, en ce qu'elle nous révèle l'influence que l'activité organique de la nature a exercée sur la formation des terrains ; c'est une découverte toute récente dont la science est redevable aux travaux de mon ingénieux ami Ebrenberg, l'un de mes compagnons de voyage.

Il semble que dans cet examen rapide , mais complet, des éléments minéralogiques de l'écorce terrestre, nous aurions du placer, immédiatement après les roches simples de sédiment , les conglomérats et les grhs qui sont aussi, du moins en partie, des sédiments séparés d'un milieu liquide , et qui alternent, dans les terrains de transition et dans les couches fossilifères, avec le schiste argileux et avec la craie. Mais les conglomérats et les grès ne se composent pas seulement des débris de roches d'éruption et de roches de sédiment; ils contiennent encore des détritus de gneiss, de micaschiste et d'autres masses métor-

morphiques. Ces dernières roches doivent donc composer la troisième classe de formes fondamentales.

La roche endogène ou d'éruption (le granit, le porphyre et le mélaphyre) n'est point un agent exclusivement dynamique; non-seulement elle soulève ou ébranle les couches surjacentes, non-seulement elle les relève ou les repousse latéralement, mais encore elle modifie profondément les combinaisons chimiques de leurs éléments et la nature de leur tissu intérieur. Il en résulte des roches nouvelles , le gneiss, le micaschiste et le calcaire saccharoïde (marbre de Carrare et de Paros). Les anciens schistes de transition de formation silurienne ou devonienne , le calcaire bélemnitique de la Tarentaise , le macigno (grès calcaire), gris et terne, contenant des algues marines, qu'on rencontre dans l'Apennin septentrional, prennent souvent, après leur transformation, une structure nouvelle et un éclat qui les rendent presque méconnaissables. La théorie du métamorphisme a été fondée, du moment où Ton est parvenu à suivre pas à pas toutes les phases de la transformation, et à guider les inductions du géologue par les recherches directes du chimiste sur l'influence des degrés divers de fusibilité, de pression et de refroidissement. Lorsque l'étude des combinaisons de la matière est dirigée par une idée féconde (58), la chimie peut, de l'étroite enceinte du laboratoire, répandre une vive lumière dans le champ de la géognosie, vaste atelier de la nature, où les forces souterraines ont formé et métamorphosé les couches terrestres. Mais si Télé-

méat artériel aous est bien connu aujourd'hui , il n'en est pas ainsi de la mesure des forces qui ont' agi avec tant d'énergie dans le monde primitif- Sous peine de tomber dans des analogies trompeuses et de ne s'élever qu'à des vues rétrécies sur les grands phénomènes de la nature^ l'observateur philosophe doit avoir sans cesse présentes à la pensée les conditions si complexes qui ont dû modifier autrefois les réactions chimiques. Sans doute les corps simples ont obéi y de tout temps, aux mêmes affinités; si donc il se rencontre encore quelques contradictions, le chimiste parviendra le plus souvent, j'en suis co&vaincu, à les faire disparaître, en remontant aux conditions primitives de la nature, qui n'auraient point été reproduites identiquement dans ses travaux,

Des observations fort exactes , embrassant une grande étendue de terrain, montrent que les roches d'éruption ne se sont pas produites avec un caractère de violence et de bouleversement. On voit souvent, dans les contrées les plus opposées , le granit, le basalte ou la diorite exercer régulièrement, jusque dans les moindres détails, leur action transformatrice sur les strates du schiste argileux , sur celles du calcaire compacte, et sur les grains de quartz dont se compose le grès. Tandis qu'une roche endogène quelconque exerce partout le même mode d'action ^ les diverses roches de cette classe présentent, au contraire, des caractères très-différents. On retrouve, Il la vérité, dans tous les phénomènes, les effets d'une chiH> leur intense; mais le degré de fluidité ou de ramol«

lisseineut a varié singuUèreùient du granit au basalte ; d'ailleurs, les éruptions de granit, de basalte, de por* phyre à pâte de grunsteiu, de serpentine, ont été accompagnées de sublimations, dont la nature a changé suivajit les époques géologiques. C'est ici le lieu de rappeler que les faits de métamorphisme ne sont pas limités aux phénomènes de simple contact; ils comprenBent encore tous les phénomènes qui ont a^com^ pagné la sortie d'une masse d'éruption déterminée ; car là où le contact immédiat n'a point lieu , la simple proximité d'une telle masse suffît déjà pour modifier la cohésion, la texture, la richesse en silice et la form^ cristalline des roches préexistantes.

Toute roche d'éruption pénètre , en se ramifiant, dans d'autres masses également endogènes ou dans les strates sédimentaires ; mais il existe, à cet égard, une différence capitale entre les roches plutoniques (59) (le granit, le porphyre, la serpentine) et les roches voloaniqws, dans le sens le plus strict de ce mot (le trachyte, le basalte, la lave). Les roches dont la production volcanique actuelle parait être un dernier effort de l'activité de notre globe, se présentent en coulées étroites , et ne forment une couche de quelque étendue , que dans les bassins où plusieurs courants se sont réimis. Lorsqu'il a été possible de suivre les éruptions basaltiques à de grandes profondeurs, on les a toujours vues terminées par de minces filets. Près de Marksuhl (à 1 | myriamètre d'Eisenach), à Esch» wege (sur les bords de la Verra) et près de la pierre druidique de la route d'Hollert (Siegen), pour ne citer

ici que trois exemples pris dans notre patrie, le basalte, injecte par d'étroites ouvertures, a traversé le grès bigarré et la grauwacke, et, semblable à un pilier surmonté de son chapiteau, il s'est élargi en forme de coupe, dont la masse est divisée tantôt en lames minces, tantôt en colonnes groupées. 11 n'en est pas de même du granit^ de la syénite, du quartz porphyroïde, de la serpentine, et de la série entière de ces roches non stratifiées, à texture massive, auxquelles on a donné le nom de roches platoniques, par prédilection pour une nomenclature tirée de la mythologie. Sauf quelques rares filons, toutes ces roches ont surgi à l'état pâteux , et non point à Tétat de fusion complète; non par d'étroites fissures, mais par de larges failles semblablesàdes vallées, et par des gorges d'une grande étendue. Elles ont été poussées de bas en haut, et non point injectées à l'état liquide ; on ne les voit jamais eu coulées étroites, comme la lave, mais en masses puissantes (60) . Quelques groupes de dolérite et de trachyte semblent avoir possédé le même degré de fluidité que le basalte; d'autres groupes qui s'élèvent en masses considérables , sous forme de cloches ou de dômes sans cratères , paraissent être sortis à l'état de simple ramollissement. Certains trachytes sont disposés par lits, comme le granit et le porphyre quartzeux; tels sont les trachytes de la chaîne des Andes, dont j'ai souvent remarqué l'analogie frap pante avec les porphyres à pâte de grunstein et de syénite (argentifères et alors dépourvus de quartz). En étudiant directement les modifications que la

chaleur fait subir au tissu et aux propriétés chimiques des roches (61 ), on a trouvé que les masses volcaniques (la diorite, le porphyre augitique, le basalte et la lave' de l'Etna) fondues, puis refroidies, forment un verre noir à cassure homogène , si le refroidissement a été rapide , et une masse pierreuse de structure granulaire ou cristalline, si le refroidissement s'est opéré avec lenteur. Dans le dernier cas, les cristaux se forment dans des cellules et dans la masse même où ils sont empâtés. On a constaté que les mêmes matières pouvaient produire les composés les plus différents ; ce fait est de la plus haute importance pour l'étude des roches d'éruption et des transformations auxquelles ces roches peuvent donner lieu. Par exemple, la chaux carbonatée, fondue sous une forte pression , ne perd point sou acide carbonique ; mais la masse refroidie devient du calcaire granulaire, du marbre saccharoïde. Tels sont les résultats obtenus par la voie sèche. Par la voie humide, il se produit du spath calcaire ou de Tai-agonite , suivant que le degré de chaleur a été faible ou élevé (62), parce que les différences de température détermin ent le mode d'agrégation des molécules qui s'unissent dans l'acte de la cristallisation , et influent sur la forme du cristal lui-même (63). En outre , il est telle circonstance où les molécules d'un corps peuvent acquérir une disposition nouvelle qui se manifeste par des propriétés optiques différentes, sans que le corps ait passé par l'état de fluidité (64). C'est ainsi que les phénomènes de la u 20

dévitrificatioq, de la produotion de l'acier par la fonte ou la cémentation , du passage du fer fibreux à l'état de fer granulaire par l'action de la chaleur (65), et peuirétre sous rinfluence de petits chocs réguliers et longtemps répétés , contribuent à éclaircir l'étude géologique du métamorphisme. La chaleur peut même produire , dans les corps cristallisés , des effets complètement opposés ; car , depuis les beaux travaux de Mitscherlich (66), on sait que le spath calcaire se dilate suivant Tun de ses axes, tandis qu'il se eonr tracte suivant l'autre.

Si nous descendons maintenant de ces considéra-* tions générales à quelques exemples particuliers, nous voyons d'abord le schiste transformé en ardeise <f un noir bleuâtre et brillant par le voisinage des roches plutoniques. Les plans de stratification sont alors interrompus par d'autres plans de division (joints) presque perpendiculaires aux premiers, indice certain d'une action postérieure à la métamorphose de la roche primitive (67). L'acide silicique, qui a pénétré le schiste argileux, y produit des veines de quartz e( le transforme , en partie, en pieire à aiguiser et an schiste siliceux (cette dernière roche est quelquefois carbonifère ; elle peut alors donner naissance à des phénomènes galvaniques). Le schiste, au plus haut de*gré de silici/kation (68) , devient une matière précieuse pour les arts; tel est le jaspe rubané qui s'est produit, dans rOural, par l'éruption et te contact du porphyre augitique (Orsk), du porphyre dioritique (Auschkal) ou d'une masse arrondie d'hypersthène (Bogoslowsk).

Dans l*lle d'Elbe (Moule-Serralo), d'après Frédéric Hoffmanu, et ea Toscane, d'après Alexandre Brongniart, le jaspe rubané s'est formé au contact du schiste avec Teuphotide et la serpentine.

Le contact et l'action plutonique du granit donnent au schiste argileux une texture grenue et le transforment en luie masse granitoïde, c'est-à-dire en un mélange de feldspath et de mica> où se trou* vent empâtées de grandes parcelles de ce dernier minéral (69). Ce genre de métamorphoses a été observé par Gustave Rose et par moi dans l'intérieur de la forteresse de Buchtarminsk (Altaï) (70). «S'il est une hypothèse universellement admise engéognosie, dit Léopold de Buch, c'est celle qui attribue à l' action transformatrice du granit sur les couches siluriennes des terrains de transition tout le gneiss compris entre la mer Baltique et le golfe de Finlande ; elle a même, pour la plupart des géologues, la valeur d'une vérité démontrée. Dans les Alpes, au mont Saint-Gothard, la marne calcaire a été pareillement transformée, par le granit, en micaschiste d'abord et puis en gneiss » (7i }• La production du gneiss et du micaschiste, sou3 Tin* fluence du granit , se remarque aussi dans le groupa oolitique de la Tarantaise (72), où l'on a trouvé des bélemnites au milieu de roches qui pourraient déjà passer pour du micaschiste, dans le groupe schisteux de la partie occidentale de l'tle d'Elbe^ non loin du cap Calamita , et dans le Fichtelgebirge de Baïreuth, entre Loaûlz et Markleiten (73).

Nous avons dit que le jaspe, dont les masses consw

dérables ne furent pas connues dans Tantiquilé (74), avait été produit par l'action volcanique du porphyre augi tique ; une autre matière dont Tart ancien fit un grand et noble usage, le maii)re granulaire (saccharoïde) , doit être également considérée comme une couche de sédiment modifiée par la chaleur terrestre et par le voisinage d'une roche d'éruption. Cette dernière assertion est justifiée par l'analyse exacte des phénomènes qui naissent au contact des roches ignées, et par les recherches directes de sir James Hall sur la fusion des substances minérales. Ces belles recherches y qui datent de plus d'un demi-siècle , jointes à l'étude approfondie des veines granitiques, ont singulièrement hâté les progrès de la géognosie moderne. Quelquefois l'action de la roche d'éruption s'arrête à une faible distance de la surface de contact ; il se produit alors une transformation partielle qui s'étend dans la couche, comme \me sorte de pénombre ; telle est la craie de Belfast (Irlande) traversée par des veines de basalte ; telles sont les couches fossilifères de calcaire compacte, partiellement infléchies par un granit syénitique , vers le pont de Boscampo , et à la cascade de Canzocoli (Tyrol), que le comte Marzari Pencati a rendue célèbre (75). Un autre mode de transformation est celui où toutes les couches du cal* Caire compacte ont été entièrement changées en calcaire granulaire par l'action du granit, de la syénite ou du porphyre dioritique (76).

Qu'il me soit permis d'accorder ici une mention spéciale aux marbres de Paros et de Carrare; auxquels

les chefs-d'œuvre de la scujpture out domié taut d'importance, et qui ont figuré si longtemps dans nos collections géologiques comme types des calcaires primitifs. Tantôt Faction du granit s'est exercée par la voie du contact immédiat, dans les Pyrénées, par exemple (77) ; tantôt elle s'est propagée à travers des couches intermédiaires de gneiss ou de micaschiste, comme sur le continent grec et dans les lies de la mer Egée. Dans les deux cas, les transformations des couches calcaires ont été synchroniques , mais elles ont procédé différemment. On a remarqué dans TAttique, dans rtle d'Eubée et dans le Péloponèse, que « le calcaire superposé au micaschiste est d'autant plus beau , d'autant plus cristallin , que le micaschiste luimême est plus pur, c'est-à-dire moins argileux. » Cette dernière roche, ainsi que des strates de gneiss, alDeurent en beaucoup de lieux profonds de Paros et d'Antiparos (78). D'après le fondateur de l'école

d'Elée, Xénophane de Colophon (79), qui pensait que la terre avait été recouverte autrefois par la mer, on aurait trouvé des fossiles marins dans les carrières de Syracuse, et l'empreinte « d'un petit poisson » (une sardine), au fond de celle de Paros. Si celte assertion, rapportée par Origène, était exacte, on pourrait croire que certaines couches fossilifères n'ont subi qu'une métamorphose incomplète. Quant au marbre de Carrare (Luna), dont l'emploi remonte à une époque antérieure au siècle d'Auguste, et qui conservera le privilège de fournir à peu près exclusivement aux besoins de la statuaire, aussi longtemps que l'exploitation des

carrières de Paros restera négligée, c'est une couche, transformée par les actions plutoniques, du même grès calcaire [macigno) qui se montre dans les Alpes Apuanes, entre le micaschiste et le schiste talqueux (80). On a assigné une tout autre origine aux marbres de certaines localités : le calcaire j^ranulaire se serait formé d'abord dans l'intérieur de la terre; puis, repoussé à la surface par le gneiss et la syénite, il aurait rempli des fissures, comme à Auerbach, sur la Bergstrasse (81 ) ; mais avant d'avoir étudié la question sur les lieux mêmes, je ne puis me permettre de prononcer à ce sujet.

De toutes les métamorphoses produites par une roche d'éruption sur les strates de calcaire compacte, la plus remarquable est celle que Léopold de Buch a signalée dans les masses dolomitiques , surtout dans celles du Tyrol méridional et du versant italien dé la chaîne des Alpes. Ce mode de transformation du calcaire procède des fissures dont il est traversé dans tous les sens. Partout lés crevasses sont tapissées de cristaux rhomboïdes de magnésie. La formation tout entière n'est plus qu'une agglomération granulaire de cristaux de dolomie où l'on ne retrouve plus de Mh ées de la stratification originaire , ni des fossiles qui y étaient primitivement contenus. Des feuilles de talc et des masses de serpentine sont disséminées çà et là dans la roche nouvelle. Dans la Fassathal, la dolomie s'élève verticalement en murailles polies d'une blancheur éblouissante, jusqu'à plusieurs milliers de pieds (h haufrtff. Elle forme des cimo?» aiççuës, nombreuses.

tiw-rapprocbéei» nmû qui ne se ioucheut point. Leur adpeci rappellô le gracieux paysage de montagues fantastiques dont Léonard de Vinci a orné le fond du portrait de Mona Lisa.

Les grands phénomènes géologiques que nous ve^ nons de décrire parlent à notre imagination autant peutf^tare qu'à nôtre intelligence \ ils sont Tceurre d'un porphyre augitique qui a soulevé , brisé» métamor^ phosé les couches surjacentes (82). L'illustre observateur qui a signalé la conversion du calcaire en dolomie, n'attribue pas ce phénomène à l'introduo*tion d'une certaine quantité de talc provenant du porphyre noir; il le coilsidère seulement ooiûme une modification contemporaine de la projection de cette dernière roche à travers de larges fissures remplies de vapeurs. Mais, il faut le dire, on trouve aussi^ en certains lieux ^ des lits de dolomie intercalés entre ceux du calcaire ^ et il reste à expliquer comment la transformation a pu s'opérer sans l'intervention d'une roche endogène. Quelles peuvent être» en effbt^ dans ces cas exceptionnels, les voies suivies par Faction plutotiique? Faut»il abandonner déjà des théories si souvent éprouvées, et se borner à répéter le vieil adage romain : « souvent la nature a suivi des voies différentes pour arriver aux mêmes fins?» Quoi I nous aurions constaté pas à pas^ sur toute une contrée, dans des zones entières, Taccord de deux phénomènes; partout nous aurions vu la projection du mélaphyre accompagner la métamorphose du câlcaite compacte en une masse cristalline douée de nouvelles pi^ôpriété

chimiques, et, quand nous viendrions à rencontrer un lieu où le premier phénomène ferait défaut au second, il ne nous serait pas permis d'attendre que des observations ultérieures vinssent lever cette contradiclioa apparente, contradiction qui ne dépend peut-être, en dernière analyse, que d'une anomalie cachée dans les conditions sous lesquelles la cause principale exerce ordinairement son action? Autant vaudrait mettre en doute la nature volcanique et la fluidité ignée du basalte, parce qu'il s'est présenté, çà et là, quelques cas isolés où des veines de basalte ont pénétré un lit de charbon de terre, sans lui avoir enlevé une partie notable de son carbone ; des couches de grès , sans leur avoir donné un aspect de fritte ou de scorie ; des couches de calcaire , sans que la craie ait été convertie en marbre granulaire. En résumé, il serait imprudent d'abandonner le fil conducteur, ou si Ton veut, le demi-jour qui nous guide dans l'obscure région des formations minérales , en se fondant sur ce qu'il reste quelques desiderata dans l'histoire de ia transformation des roches et dans celle des intercalations de certaines couches altérées au milieu de strates qui n ont subi aucune métamorphose.

Après avoir décrit la transformation de la chaux carbonatée compacte en calcaire granulaire et en dolomie , il nous reste à parler d'un troisième mode d'altération que les vapeurs d'acide sulfurique , volcaniquement émises aux époques primitives, ont produit sur la même roche. Le gypse, né de cette réaction, offre de l'analogie avec les dépôts de sel gemme

et de soufre (ce dernier minéral d été abandonné par des vapeurs d'eau chargées de vapeurs sulfureuses). Sur les hautes Cordillères de Quindiu , loin de tout volcan , j'ai trouvé des dépôts de soufre qui s'étaient formés d'une manière analogue dans les fissures du gneiss, tandis qu'en Sicile, àCattolica, près de Girgenti , le soufre, le gypse et le sel gemme appartiennent aux. plus récentes couches des terrains secondaires, c'est-à-dire aux terrains crayeux (83). J'ai vu, sur les bords du cratère du Vésuve, des fissures remplies de sel gemme , en masses assez considérables pour donner lieu quelquefois à un commerce prohibé. Dans les Pyrénées, il est impossible de douter que l'apparition de la dolomie , du gypse et du sel gemme ne se rattache à celle des masses dioritiques (ou pyroxéniques?) (84). Tout, dans ces phénomènes, nous annonce l'action des forces souterraines sur les couches sédimentaires déposées par l'océan primitif.

Il est bien difficile d'assigner une origine aux puissantes assises de quartz pur, qui forment l'un des traits caractéristiques des richesses minérales de la chaîne des Andes (85), dans l'Amérique du Sud. De Caxamarca à Guangamarca, en descendant vers la mer du Sud, j'ai trouvé des lits de quartz d'une puissance de deux à trois mille mètres ; ces lits reposent tantôt sur du porphyre dépourvu de quartz , tantôt sur une diorite. Peut-être proviennent^ils de la transformation du grès, comme les lits de quartz du col de la Poissonnière (à Test de Briançon), auxquels Elie de Beaumont attribue cette origine (86). Au Brésil,

dans les districts de diamant des provinces de Mitiad* Gerads et de Saint*Paul , qui ont été récemment étvh diés avec soin par GlaUsen, les forces platoniques des filons de diorite ont produit du mica commun et du fer spécutaire dans ritacolumite quartzeux. Les dia^ mants de Grammagoa sont renfermés dans des coa* ckes d'acide silicique solide; quelquefois ils sont enveloppés par des feuilles de mica, tout comme les grenats du micaschiste. Les diamants les plus septentrionaux qu'on ait découverts depuis 1829 (par 58* de latitude nord^ sur le versant européen de l'Oural) se trouvent en rapport géologique avec la dolomie noire carbonifère d'Adolfskoï (87), et avec le porphyre augitique ; mais ces rapports n'ont pas encore été suffi* samment éclaîrcis par de bonnes observations.

Enfin , il faut ranger au nombre des plus remar* quables phénomènes de contact, la formation des grenats dans le schiste argileux en contact avec la basalte ou la dolérite (Northumberland , lie d'Anglesey), et la production d'une grande quantité de beûux cristaux très-variés (le grenat, la vésuviane, Taugite et la ceylanite) qui se sont développés sur la surface de contact de roches d'éruption et de couches sédi*^ mentaires, ou à la jonction de la syénite de Monzon avec la dolomie et le calcaire compacte (88). Dans Tito d'Elbe , des masses de serpentine, qui peui^tre ne présentent nulle part aussi nettement le caractère de roches d'éruption , ont produit des sublimations de fer spéculaire et d'oxyde rouge de fer dans les fissures d'un grès calcaire (89). Nous voyons joumellemcnl

cê fbr ftpéculaire 8e déposer ainsi aux bords du cra* tère et dans les coulées de laves récentes du volcan de Stromboli^ du Vésuve et de TEtna (90). Ces veines et ces filons que les forces volcaniques font naître sous nos yeux, dans des roches déjà parvenues à un certain degré de solidification , nous enseignent comment les filons métalliques et pierreux se sont formés, pendant les premiers âges géologiques, partout où l'écorce solide de notre planète, écorce alors peu épaisse , souvent ébranlée par les secousses, crevassée et fi-acturée en tous sens, par suite du refroidissement et du changement de volume , a présenté des communications nombreuses avec l'intérieur, et des issues multipliées aux vapeurs ascendantes, m)i sublimations de toute espèce. La disposition des par-' ticules en couches parallèles aux salbandes, la répétition régulière des couches homologues dans les parties opposées de la veine {le toit et le mur)^ la cavité cellulaire allongée de la partie moyenne, font aussitôt reconnaître, dans un grand nombre de filons métallifères, Tacte plutonique de la sublimation. Comme les veines pénétrantes sont d'une origine plus nouvelle que les couches pénétrées, les gisements relatifs du porphyre et des formations argentifères des mines de Saxe , les plus riches de toute l'Allemagne , prouvent que ces formations sont au moins plus récentes que les souches d'arbres du terrain houiller et du nouveau grès rouge inférieur (Rothliegendes) (91 ).

Ce fut une inspiration bien féconde pour la théorie de la formation de l'écorce terrestre, et pour celle

du métamorphisme, que l'heureuse idée de comparer les minéraux naturels aux scories de nos hauts fourneaux, et de chercher à les reproduire de toutes pièces (92). Toules ces opérations nous offrent en effet le jeu des nîémes affinités qui déterminent les combinaisons chiiiiiques, dans nos laboratoires comme dans le soin de la terre. On a retrouvé, parmi les minéraux formés artificiellement, les minéraux simples les plus importants dont les roches d'éruption plutoniques ou volcaniques et les roches métamorphiques se composent, non pas grossièrement imités, mais reproduits à l'état cristallin, avec la plus complète identité. Toutefois, il convient de distinguer les minéraux qui se sont accidentellement formés dans les scories, de ceux dont le chimiste s'est proposé la reproduction. Parmi les premiers, on compte le feldspath, le mica, raugite,rolivine, la blende, l'oxyde de fer cristallisé (fer spéculaire), Toxyde de fer magnétique octaédrique et le titane métallique (^93); parmi les seconds, le grenat, Tidocrase, le rubis, aussi dur que le rubis oriental, Tolivine et Taugite (94). Ces minéraux forment les parties constituantes du granit, du gneiss et du micaschiste, du basalte, de la dolérite et d'un grand nombre de porphyres. La reproduction artificielle du feldspath et du mica est particulièrement importante , en géologie , pour la théorie de la conversion du schiste ai^ileux en gneiss. Le premier contient les éléments du granit, sans même en excepter la potasse (95) . Il n'y aurait donc pas lieu de s étonner si, comme l'a dit un ingénieux géologue, M. de

Dechen, il arrivait qu'un fragment de gneiss se formât un joinr sur les parois d'un haut fourneau bâti avec du schiste argileux et de la grauwacke.

Après avoir passé en revue, dans ces considérations générales sur la partie solide de Técorce terrestre, ies trois classes fondamentales de roches (les roches d'éruption, les roches de sédiment et les roches métamorphiques), il nous reste encore à nommer la quatrième et dernière classe qui comprend les conglo^ mérats ou les roches délritiqucs. Ces noms mêmes rappellent les révolutions de la surface de la terre ; ils rappellent aussi l'acte de la cimenîalion qui a consolidé, par l'intermédiaire de l'oxyde de fer ou de matières argileuses et calcaires , des amas de fragments arrondis ou à vives- arêtes. Les conglomérats et les brèches, dans leur plus large acception, présentent les caractères d'une double origine. Les matériaux qui les composent mécaniquement n'ont pas été seulement accumulés par les vagues de la mer, ou par les eaux douces en mouvement , car il existe telle roche détritique dont la formation ne peut être attribuée à l'action des eaux. « Lorsque des îles de basalte ou des monts de trachyte ont été soulevés à travers de grandes fractures, il est résulté du frottement des masses ascendantes contre les parois des failles, que le basalte ou le trachyte se sont trouvés entourés de conglomérats formés aux dépens de leur propre matière. Les grains qui composent les grès d'un grand nombre de formations ont été détachés, plutôt par le frottement des roches d'éruption plutoniques ou vol-

— ;jio —

caniqueS, que par la force d^érosioa d' uue mer voisine. L' existence de cette espèce de conglomérat, qu'on rencontre en masses énormes dans les deux hémi* sphères, révèle T intensité de la force avec laquelle les roches d'éruption se sont fait jour à travers les couches solides de Técorce terrestre. Les eaux se sont ensuite emparées de ces débris, et les ont disséminés par couches sur le fond même qu'ils recouvrent aujourd'hui » (96). On rencontre des formations de grès insérées entre toutes les couches, depuis les terrains siluriens de transition les plus bas, jusque dans les formations tertiaires, au-dessus de la craie. A la lisière des plaines immenses du nouveau continent, en dedans et en dehors des tropiques, on voit ces assises de grès s'étendre en longues murailles, comme pour indiquer l'ancien rivage où les vagues de la mer sont venues se briser.

Au premier coup d'œil que l'on jette sur la distribution géographique des roches, et sur l'étendue que chacune d'elles occupe dans les parties accessibles de l'écorce du gbbe , on reconnaît que la substance la plus répandue est V acide silicique ordinairement opaque et coloré* Immédiatement après l'acide silicique solide vient la chaux carbonatée ; puis les con^ biuaisonsde l'acide silicique avec l'alumine, la potasse et la soude, avec la chaux, la magnésie et l'oxyde de fer. Les substances que nous comprenons sous le nom générique de roches sont des associations déterminées d'un nombre fort restreint de minéraux simples, auxquels viennent se joindre quelques autres miné*

~ an —

rdux parasites, mais toujours diaprés certaines lois fixes. Ces éléments ne sont pas particuliers à telle ou telle roche; ainsi le quartz (acide silicique), le feldspath et le mica, dont la réunion constitue essenr tiellement le granit, se retrouvent, isolés ou combinés deux à deux, dans un grand nombre de formai lions différentes. Une citation suiBra pour montrer combien les proportions de ces éléments peuvent va** rier d^une roche à Tautre, par exemple, d'une roche feldspathique à une roche micacée : Mitscherlich a fait voir que, si Ton ajoute au feldspath trois fois ]a quantité d'alumine, et le tiers de la proportion de silice qu'il renferme déjà, on obtient la composition chimique du mica. Ces deux minéraux contiennent de la potasse, dont la présence dans un grand nombre de roches «st un fait antérieur, sans aucun doute, à r apparition des végétaux siur la terre.

L'ordre de superposition des strates sédimentaireg, des couches métamorphiques et des conglomérats, la nature des terrains que les roches d'éruption ont atteints ou traversés, la présence des restes organiques et leurs différences de structure, tels sont les in** dices qui permettent de reconnaître l'âge relatif dfs formations successives ; tels sont les monuments de l'histoire du globe et les points de repère de sa chronologie, que le génie de Hooke pressentit autrafois. L'application des moyens d'épreuve botaniques et zoologiques, à la détermination de Tâge des roches, a signalé l'ère la plus brillante de la géognosie moderne. Sous r influence vivifiante des études paléontologiques,

ia théorie des forinalious solides de l'écorce du globe s'est enfin dégagée, au moins sur le continent, de ses entraves originelles, pour revêtir un caractère tout nouveau de profondeur et de variété,

Les couches fossilifères sont les catacombes où gisent les faunes et les flores des époques antérieures • Lorsque nous descendons de couche en couche pour étudier leurs rapports de superposition, des mondes engloutis d'animaux et de végétaux s'offrent à nos yeux, et nous remontons en réalité dans la série des âges. Chaque cataclysme du globe, chaque soulèvement de ces chaînes de montagnes dont nous pouvons déterminer l'ancienneté relative, a été signalé par la destruction des espèces anciennes et par l'apparition de nouvelles organisations. Comme pour marquer la transition, quelques espèces anciennes ont subsisté, pendant un temps, au milieu des créa* tions plus récentes. Cette dernière expression, disonsle en passant, accuse la limitation forcée de nos connaissances sur l'être, et dans le langage figuré qui nous sert à masquer cette limitation, nous appelons créations nouvelles le phénomène historique des variations qui surviennent par intervalles, soit dans les formes organiques, soit dans les bassins des mers primitives, soit dans les contours des continents soulevés. Souvent ces êtres organisés ont été conservés intacts jusque dans les moindres détails de leur tissu, de leurs cellules et de leurs divisions. On a trouvé, dans Toolithe inférieure ( lias de Lyme-Regis), une sépiasi admirablement conservée qu'on a pu tirer la couleur

destinée à en peindre Timage j de la matière noirAtre dont cet animal se servait, il y a des myriades d'an*nées, pour échapper à ses ennemis (97). Ailleurs, on ne retrouve que des vestiges : par exempte, les empreintes qu'un animal a laissées en courant sur une argile molle, ouïes résidus de sa digestion (co/)ro/t7Ae5), D'autres couches nous offrent seulement l'empreinte d'une coquille ; mais si cette coquille appartient à un genre caracléristique (98), il n'en faut pas davantage pour faire reconnaître aussitôt la formation où elle a été recueillie, et la nature des autres débris organiques qui y sont enfouis avec elle. La coquille que le voyageur rapporte de ses excursions nous raconte l'histoire des pays où elle a été trouvée.

L'étude analytique du règne animal et végétal du. monde primitif a suivi une double direction ; il en est résulté deux sciences distinctes. L'une , purement morphologique, décrit les organismes et s'applique à leur physiologie ; elle cherche à combler , par les formations éteintes, les lacunes qui se présentent dans la série des êtres actuellement vivants. La seconde est plus spécialement géologique ; elle considère les restes fossiles dans leurs rapports avec les couches sédimentairesoù on les rencontre, et dont ils peuvent servir à fixer l'ancienneté relative. Longtemps la première a prédominé. En comparant d'une manière trop superficielle les espèces fossiles avec les espèces actuelles , on avait été conduit à une erreur dont les traces se retrouvent encore aujourd'hui dans les singulières dénominations qui furent imposées à cer- I. 2<

tains corps de la nature. Ou Toulail reconnaître les espèces vivantes parmi les organisations éteintes, tout comme, dans le xvi* siècle, on confondait, sur de fausses analogies, les animaux de Fancién monde avec ceux du nouveau continent. Peter Camper, Sœmmering, Blumenbach entrèrent les premiers dans une voie plus rationnelle ; à eux revient le mérite d'avoir appliqué les ressources de Tanatomie comparée, d^une manière vraiment scientifique , à la partie de la paléontologie, cette archéologie de T organisation, qui s'occupe des ossements des grands animaux vertébrés. Mais ce sont les grands travaux de Georges Guvier et d^ Alexandre Brongniart qui ont fondé la géologie des fossiles, par l'heureuse combinaison des types zoologiques avec Tordre de succession et Tâge relatif des terrains.

Les plus anciennes couches sédimentaires et les terrains de transition présentent , dans les restes organiques qu'ils renferment, un mélange de formes très-diversement placées dans la série progressive des êtres. En fait de plantes, ces couches ne contiennent que de rares fucus, des lycopodiacées peut-être arborescentes, des équisétacées et des fougères tropicales; mais parmi les organisations animales, nous rencontrons dans ces couches une association singulière de crustacés (des trilobites avec des yeux réticulaires), de brachiopodes (Spirifer, Orthis), d'élégants sphéronites qui se rafprochent des crinoldes (99), d'orthocératites de la famille des céphalopodes , de polypiers pierreux ; puis, au milieu de ces organisations

inférieures, des poissons d'une forme étrange se trou-vent déjà dans les couches supérieures du système silurien. La famille descéphalaspides aux lourds bou* cliers , dont certains fragments du genre Ptérichtys ont été pris longtemps pour des trilobites, caractérisent exclusivement la formation devonienne [Otd-Red) ; d'après Agassiz, cette famille constitue un type aussi nettement prononcé dans la série des poissons que les ichthyosaures et les plésiosaures parmi les reptiles (100). Lés goniatites, de la tribu des ammonites (1), commencent également à se montrer dans le calcaire de transition^ dans la grauwacke des cou*ches deyoniennes et même dans les dernières couches du système silurien.

On n'a pas réussi, jusqu'à présent, à reconnaître de relation bien Certaine entre l'âge des terrains et la gradation physiologique des espèces qu'ils renfer^ ment, tant qu'il s'est agi des invertébrés (2); au contraire^ cette dépendance se manifeste de la manière la plus régulière pour la classe des animaux à vertèbres^ Parmi ceux-ci, les plus anciens, comme nous venons de le voir, sont les poissons; puis, en par- Courant de bas en haut la série des formations , on trouve successivement les reptiles et les mammifères. Le premier reptile (un saurien du genre Monitor, d'a^*près Cuvier) se rencontre dans le schiste cuivreux du zechstein, enThurlnge ; il avait déjà attiré l'attention de Leibnitz (3) ; suivant Murchison, le Paleosaurus et le Thecodontosaurus de Bristol sont de la même époque. Le nombre des sauriens va en augmentant dans le cal-

caire coquiliier (4), dans le keuper et dans la formation jurassique^ où il atteint son maximum.  l'époque de cette formation, vivaient des plésiosaures au long cou de cygne formé de trente vertèbres, le Megalosaurus, cocodilien gigantesque de 15 mètres de longueur; les os de ses {lieds ressemblent à ceux d'uu lourd mammifère terrestre; huit espèces d'ichthyosaures , le Géosaurus {Lacerta giganlea de Sœmmering), enfin sept espèces de hideux ptérodactyles ou sauriens munis d'ailes membraneuses (5) . Le nombre des sauriens semblables aux crocodiles diminue déjà dans la craie; on trouve cependant, dans cette formation, le croco^ dite de Maestricht (le Mososaurus de Conybeare), et le colossal Iguanodon, qui était peut-être herbivore. Selon Cuvier, les animaux appartenant à l'espèce actuelle des crocodiles remontent presque dans la formation tertiaire ; et même V homme tcmoin du déluge, de Scheucbzer {Iwmo ditiivii tesiis) , grande salamandre alliée à l'Axolotl^ que j'ai rapportée des grands lacs situés autour de Mexico, appartient aux plus récentes formations d'eau douce de Œîningen.

En cherchant à lire dans l'ordre de superposition desterrainsVâge relatif des fossiles qu'ils contiennent, on a découvert d'importantes relations entre les familles et les espèces (ces dernières toujours peu nombreuses) qui ont disparu, et les familles ou les espèces encore vivantes. Toutes les observations s'accordent sur ce point , que les faunes et les flores fossiles diffèrent d'autant plus des formes animales ou végétales actuelles que les formations sédimentaires où elles

gisoDt sont plus inférieures, c'est-à-dire plus aucieaues. Ainsi, de grandes variations ont eu lieu successivement dans les types généraux de la vie organique. Ces phénomènes grandioses, signalés d'abord par Cuvier (6) , offrent des relations numériques , dont Deshayes etLyell ont fait F objet de leurs recherches, et qui déjà ont conduit ces deux savants à des résultats décisifs , surtout pour les fossiles si nombreux et si bien connus des formations tertiaires. Agassiz, qui a examiné 1 700 espèces de poissons fossiles, et qui porte à 8000 le nombre des espèces actuelles, décrites ou conservées dans nos collections, affirme, dans son grand ouvrage, « que, sauf un seul petit poisson fossile, particulier aux géodes argileuses du Groenland , il n'a jamais rencontré, dans les terrains de transition ni dans les terrains secondaires et tertiaires , d'animal de cette classe qui fût identique avec un poisson actuellement vivant; » il ajoute celte importante remarque : M Déjà le tiers des fossiles du calcaire grossier et de r argile de Londres appartient à des familles éteintes ; sous la craie , on ne trouve plus un seul genre de poisson de Tépoque actuelle, et la singulière famille des sauroïdes (poissons dont les écailles sont recouvertes d'émail , qui se rapprochent presque des reptiles, et remontent de la formation carbonifère où gisent leurs plus grandes espèces, jusqu'à la craie où on en rencontre ericore quelques individus) présente, avec deux espèces qui habitent aujourd'hui le Nil et certains fleuves de l'Amérique (le Lepidosteus et le Polypterus) , les mêmes rapports qui existent entre

nos éléphants ou nos tapirs, et les mastcxlontes ou les Anaplûtherium du inonde primitif (7). »

Quoi qu'il en soit, les belles recherches d'Ehrenberg ont prouvé que les couches de craie où gisent encore deux espèces de ces poissons sauroïdes, des reptiles gigantesques et tout un monde détruit de coraux et (|e coquilles, sont entièrement composées de polytha* lames microscopiques, dont un grand nombre vît aujourd'hui dans nos mers et même, sous les latitudes moyennes, dans la mer du Nord et dans la Baltique. Ainsi, en toute rigueur, le groupe tertiaire qui repose immédiatement au-dessus de lacraia, groupe ordinairement nommé couches de la période éocl-ne^ ne mérite pas ce nom, « car F aurore du monde où nous vivons s'étend bien plus avant dans les âges antérieurs qu'on ne l'a cru jusqu'à présent (8). » . Nous venons de voir que les plus anciens vertébrés, les poissons, se montrent dans toutes les formations, k partir des strates siluriennes de transition, jusqu'aux couches de l'époque tertiaire. Pe même, les sau^ riens commencent au zechstein. Si nous ajoutons que la formation jurassique (schiste de Stonesfîeld) nous présente les premiers mammifères [Thylacotherium Prevostii et T. Bucklandi, allié aux marsupiaux, d'après Valenciennes (9)], et que le premier oiseau a été trouvé dans le plus ancien dépôt de la formation crétacée (10), nous aurons indiqué les limites inférieures des quatre grandes divisions de lu série des vertébrés. Tel est, sur ce point, l'étal actuel de la paléontologie.

— ai9 —

Quant aux animaux sans vertèbres, les coraux pierreux et les serpulites se trouvent, dans les plus anciennes formations, avec des céphalopodes et des g crustacés d'une organisation très-élevée; ainsi les

ordres les plus différents de cette partie de la série animale sont confondus. Toutefois, on a pu découvrir des lois fixées pour beaucoup de groupes isolés appartenant à un même ordre. Des coquilles fossiles de même espèce, des goniatites, des trilobites^ des nummulites,forment des montagnes entières. Là où différents genres sont mêlés, il existe souvent une relation régulière entre la série des organismes et celles des formations ; on a même observé que l'association de certaines familles et de certaines espèces suit une loi régulière, dans les strates superposées dont T ensemble constitue une même formation. C'est ainsi qu'après avoir classé les ammonites en familles bien définies, à Taide de son ingénieuse loi de la disposition des lobes^ Léopold de Buch a montré que les cératites appartiennent au muschelkalk (calcaire coquillier), les ariétes au lias, les goniatites au calcaire de transition et à la grauwacke (H ) . Les bélemnites ont leur limite inférieure (1 2) dans le keuper , situé au-dessous du calcaire jurassique, et leur limite supérieure dans la craie. On sait aujourd'hui que les eaux ont été habitées aux mêmes époques et dans les zones les plus éloignées par des testacés identiques^ du moins en partie, aux fossiles de l'Europe. Par exemple, Léopold de Buch a signalé dans l'hémisphère austral (volcan de Maypo, Chili), des exogyres et des trigonies^ et d'Orbigny a

indiqué des aiumouites et des gryphées de THimalâya et des piailles indiennes de Gutch, qui sont exactement de même espèce que celles de Tancienne mer jurassique^ en France et en Allemagne.

Les couches dont la nature a été déterminée par les fossiles ou par les galets qu* elles renferment, constituent un horizon géologique d'après lequel l'observateur indécis peut s'orienter et reconnaître Vident tité ou V ancienneté relative des formations, la répéti- /ion périodique de certaines couches, leur parallélisme ou leur suppression complète. Lorsque Ton veut embrasser ainsi, dans toute sa simplicité, le type général de la formation sédimentaire, on rencontre successivement en allant de bas en haut :

1 • Le terrain de transition^ divisé en grauwacke inférieure et supérieure ou en systèmes silurien et devonien ; le dernier portait autrefois le nom de vieux grès rouge.

2* Le trias inférieur (13), comprenant le calcaire de montagne, les terrains houillers, le nouveau grès rouge inférieur (todtliegendes), et le calcaire magnésien (zechstein).

3* Le trias supérieur, comprenant les grès bigarrés (1 4), le calcaire coquillier et le keuper.

4* Le calcaire jurassique (lias et oolilhe).

5* Le gris massif (quadersandstein), la craie inférieure et supérieure, ainsi que les dernières couches qui commencent au calcaire de montagne.

6* Les formations tertiaires comprenant trois subdivisions caractérisées par le calcaire grossier, le

chdrboû brun on lignite , et les graviers sub-apen*^ niiis. •

Puis viennent les terrains de transport (alluvium), contenant les ossements gigantesques des mammifères de l'ancien monde, tels que les mastodontes, le Dinotherium, le Missurium et Ids mégathérides ; parmi ces derniers, on remarque le Mylodon d'Owen, espèce de paresseux long de 3 mètres et demi. Â ces espèces éteintes viennent se joindre les restes fossilisés d'ani* maux dont les espèces vivent encore aujourd'hui : Téléphant; le rhinocéros, le bœuf^ le cheval et le cerf. Il y a, près de Bogota, à 2660 mètres au-dessus du niveau de la mer, un champ rempli d'ossements do mastodontes {campo de gigantes), dans lequel j'ai fait exécuter des fouilles avec le plus grand soin (15); quant aux ossements du plateau mexicain, ils appar^ tiennent à certaines races éteintes de véritables éléphants. Les contre-forts de l'Himalaya (les collines de Sewalik, qui ont été étudiées avec tant de zèle par le capitaine Cautley et le docteur Falconer), renferment également de nombreux mastodontes; on y trouve aussi le Sivatherium et la gigantesque tortue terrestre , longue de 4 mètres , haute de 2 mètres (Colossochelys) ; puis des débris appartenant à des espèces actuellement vivantes , des éléphants , des rhinocéros , des girafes , et, chose remarquable , ces fossiles appartiennent à une zone, où domine encore aujourd'hui le climat tropical que Ton croit avoir régné à l'époque des mastodontes (16).

Après avoir ainsi comparé la série des formations

inorganiques dont l'écorce terrestre se coi»pose, avec les restes organisés qu'elles renferment, il nous reste à esquisser le règne végétal des mondes primitifs et à montrer comment T agrandissement de la terre ferme et les modifications de l'atmosphère ont amené le développement des flores successives. Comme on Ta vu déjà> les plus anciennes couches de transition ne renferment que des planteâ marines à feuilles cellulaires. Les strates devonieuues (17) sont les premières où Ton trouve quelques formes cryptogames de plantes vasculaires (calamités , )ycopodiacées ) . On avait cru pouvoir conclure de certaines vues théoriques sur la simplicité des formes primitives des êtres organisés, que la vie végétale avait précédé la vie animale , et que la pre* mière était la condition nécessaire du développement de la seconde. Mais aucun fait ne parait justifier cette hypothèse; d'ailleurs, les races humaines qui ont été refoulées autrefois dans les contrées glaciales du p61e arctique se nourrissent exclusivement de poissons et de cétacés, et prouvent, par le fait même de leur existence , qu'à la rigueur des substances végétales ne sont pas indispensables à la vie animale. Après les couches devoniennes et le calcaire de montagne, vient une formation dont l'analyse botanique a fait de brillants progrès dans ces derniers temps( 1 8). Le terrain Iwuiller comprend non-seulement des plantes cryptogames analogues aux fougères et des monocotylédones phanérogames (des gazons y des liliacées analogues au yucca et des palmiers), mai^

encore des dicotylédoûes gymnospermes (conifères et cycadées). On connaît déjà près de quatre cents espèces de la flore du terrain houiller. Nous nous borjierons à citer les calamités et les lycopodiacées arbo^ rescentes, des Lépidodendron squammeux , des SigiU laria de vingt mètres de longueur, quelquefois debout et enracinés ; ces derniers se distinguent par un double système de fascicules vasculaires ; des Stigmaria semblables aux cactus; un nombre immense de frondes de fougères souvent accompagnées de leurs troncs, et dont l'abondance prouve que la terre ferme des époques primitives était purement insulaire (1 9); des cycadées (20) et surtout des palmiers (21 ) ejk moindre nombre que les fougères; des astérophyllites aux feuilles verticillaires , alliées aux naïades; des conifères semblables à certains pins du genre Araucaria (22) avec de faibles vestiges d'anneaux annuela. Tout ce règne végétal s'est largement développé sur les parties soulevées et mises à sec du vieux grès rouge, et les caractères qui le distinguent du monde végétal actuel ce sont maintenus, à travers les périodes suivantes, jusqu'aux dernières couches d^ la craie. Mais la flore aux formes si étranges des ter^ rains houillers présente sur tous les points de la terre primitive (dans la nouvelle-Hollande, au Canada, au Groenland comme dansles!lesMelville)une uniformité frappante dans les genres, sinon dans les espèces (23). Un des caractères principaux de la flore primitive, c'est de nous offrir des formes végétales dont l'analogie avec de nombreuses familles du monde actuel

prouve qu'en elles ont péri des membres nombreux, de ta série organique. Ainsi , pour nous borner à deux exemples , les espèces de Lepidodendron viennent se placer, d'après Lindley, entre les conifères et les lycopodites (24); au contraire, les araucarites et les pinites présentent quelque chose d'étranger dans la réunion de leurs fascicules vasculaires. Même en restreignant nos aperçus au monde actuel, nous ne saurions refuser une haute signification à la découverte de cycadées et d'arbres à racines pivotantes (conifères), dans la flore du terrain houiller, à côté de Sagenaria et de Lepidodendra. En effet, les conifères n'ont pas seulement de l'analogie avec les cupulifères et les bétulinées dont ils sont accompagnés dans la formation à lignites, ils en ont aussi avec les lycopodites. La famille des cycadées se rapproche des palmiers, pour le port et l'aspect extérieiur, tandis qu'elle ressemble essentiellement aux conifères, quant à la structure des fleurs et des graines (25). Là où plusieurs lits de charbon de terre sont superposés , les végétaux ne sont point répartis confusément, sans distinction de genres ni d'espèces; le plus souvent ils y sont disposés par genres, de telle sorte que les lycopodites et certaines fougères se trouvent dans une couche, les Stigmaria et les Sigillaria dans une autre couche. Pour se faire une idée du degré de développement que la vie végétale avait pris dans le monde primitif, et de la masse de végétaux accumulés en certains lieux par les courants et transformés ensuite en charbon par la voie humide (26), il faut

se rappeler les houillères de Saarbruck^ où l'on voit cent vingt lits de charbon superposés^ sans compter un grand nombre d'antres couches moins épaisses, dont la puissance ne dépasse pas un tiers de mètre ; il faut se rappeler qu'il y a des lits de charbon de terre de dix mètres et même de seize mètres de puissance, par exemple, à Johnstone (Ecosse) et au Creuzot (Bourgogne); tandis que les arbres qui couvrent une surface donnée, dans les régions forestières de nos zones tempérées, formeraient à peine, en cent ans , sur cette surface , une couche de carbone de seize millimètres d'épaisseur (27). Près de Temboucfaure du Mississipi et sur les bords de la mer Glaciale, où Tamiral Wrangel a vu et décrit les montai fffies de boisj on trouve encore aujourd'hui des amas considérables de troncs d'arbres charriés par les fleuves et par les courants de la mer ; ces couches de bois flotté peuvent donner une idée de ce qui a du se passer dans les eaux intérieures et dans les baies insulaires du monde primitif. Ajoutons que les couches carbonifères doivent une partie considérable de la matière dont elles sont formées, non pas à de grands arbres, mais à des masses de gazon, d'arbustes rameux et de petits cryptogames.

Nous venons de dire que des palmiers et des conifères se trouvent réunis dans le terrain houiller; leur association se reproduit dans toutes les formations et se continue bien avant dans la période tertiaire. Aujourd'hui, on dirait qu'ils se fuient. Nous sommes tellement habitués, quoique sans raison, à considérer

les conifères comme une essence septenlï4ondle, que je fus moi-même surpris de rencontrer une épaisse forêt de pins(Pinus occidentaHs^ semblable au pin de Lord Weimouth) entre la Venta de la Moxonera et TAlto de los Gaxones^ à douze cents mètres au*dessus du niveau de la mer. Je montais alors des côtes de la mer du Sud vers Ghilpansingo et les hautes vallées du Mexique; il me fallut un jour entier pour traverser cette singulière forêt , dans laquelle les arbres à pivots étaient entremêlés de palmiers à éventai^ (Corypha dulcis) (28), couverts de perroquets diversement colorés. L'Amérique du Sud produit des chênes, mais elle ne nourrit pas une seule espèce de pin, et ta première fois qu'un sapin s'y offrit à mes yeux, comme un souvenir de ma patrie, il était situé près d'un palmier à éventail. De même, Christophe Colomb, pendant son premier voyage de découverte, aperçut des conifères et des palmiers entremêlés à la pointe orientale du nord de Cuba (29), par conséquent entre les tropiques , mais à peine au-dessus du niveau de la mer. Cet homme profond , auquel rien n'a échappé , parle de ce fait dans son journal de voyage, comme d'une singularité, et son ami Anghiera, le secrétaire de Ferdinand le Catholique, rapporte avec étonnement « qu'on trouve à la fois des pins et des palmiers dans le pays nouvellement découvert. i> Il est d'un grand intérêt, pour la géologie, de comparer la distribution actuelle des plantes sur la surface de la terre avec la géographie des flores éteintes. La zone tempérée de l'hémisphère

austral, dont Dan^'in a décrit avec tant d'art (30) les lies nombreuse, les eaux abondantes et la merveilleuse végétation , qui tient à la fois de la flore des tropiques et de celle des pays froids , .offre les exemples les plus instructifs pour la géographie des plantes modernes et pour celle des plantes primitives. Or, cette dernière est, sans aucun doute, une branche importante de Vhistoire du règne i?egétal.

Les cycadées qui , d'après le nombre des espèces fossiles appartenant à cette tribu, durent jouer dans le monde primitif un plus grand rôle que dans le monde actuel , accompagnent leurs alliés les conifè^ res, à partir de Fépoque où se sont formés les lits de charbon. Elles manquent presque entièrement dans la période des grès bigarrés ; mais aussi certains coni«fères (Yoltzia, Haidingera, Âlbertia) se sont puissamment développés dans cette période. Les cycadées atteignent leur maximum dans le keuper et dans le lias, où on en a trouvé vingt espèces distinctes. Dans la craie , ce sont des plantes marines et des naïades qui prédominent. Ainsi, les forêts de cycadées de la formation jurassique ont disparu depuis longtemps, et même dans les plus anciens groupes de la forma^ tion tertiaire, on les trouve reléguées bien au-dessous des conifères et des palmiers (31).

Les lignites ou les couches de charbon briin^ que Ton retrouve dans chaque division de la période tertiaire, contiennent, au milieu des plus anciens cryptogames terrestres, quelques palmiers, un grand

nombre de conifères avec des anneaux annuels bien marqués, et des arbustes rameux d'un caractère plus ou moins tropical. La période tertiaire moyenne est signalée par le retour des palmiers et des cycadées. Enfin la végétation de la dernière période offre une grande aiial()y,ie avec la flore actuelle. Nos pins et nos sapins, nos cupuliferes, nos érables et nos peupliers y apparaissent sans transition, dans toute la plénitude de leurs formes. Les troncs de dicotylédonées, enfouis dans les lignites, se distinguent quelquefoispar leurs énormes dimensions et par leur grand âge. Nœggerath a trouvé, près de Bonn , un de ces troncs sur lequel il a compté 792 anneaux annuels (32) ; dans la France septentrionale, à Yseux (près d'Abbeville), on a découvert, dans les tourbières de la Somme, un chêne de quatre mètres et demi de diamètre , épaisseur extraordinaire pour les régions extra-tropicales de l'ancien continent. D'après les recherches de Gœppert (il faut espérer que ces beaux travaux paraîtront bientôt avec des planches explicatives), or tout l'ambre de la Baltique provient d'un conifère qui, à en juger par les fragments de bois et d'écorce de divers âges, devait former une espèce particulière assez semblable à nos sapins blancs et rouges. Vor-bre à ambre du monde primitif (Pinites succifer) était plus résineux qu'aucun conifère du monde actuel; non-seulement la résine y est placée , comme dans ces derniers, sur l'écorce et à Tintérieur de Técorce, mais encore dans le bois lui-même, dont on distingue très-nettement, au microscope, les cellu-

les et les rayons ooédullaires remplis de succin; cette résine forme aussi de grandes masses blanches et jaunes entre les anneaux concentriques du ligneux. Parmi les matières végétales enchâssées dans l'ambre^ on a trouvé des fleurs mâles et femelles de cupulifères et d'arbres indigènes à feuilles aciculaires; mais des fragments très-reconnaissables de " Thvja, de Cupres$uSj d!Ephedera et de Cdtëtania vescay mêlés aux fragments de nos sapins et de nos genévriers, accusent une végétation différente 'de celle qui règne maintenant sur le littoral de la mer Baltique et de la mer du Nord. x>

Nous venons de parcourir, dans la partie géologique du tableau de la nature, toute la série des formations, depuis les roches d'éruption et les couches sédimentaires les plus anciennes, jusqu'au teirain de transport sur lequel gisent les blocs erratiques. On a supposé que ces blocs avaient été transportés par des glaciers ou par des montagnes de glace flottantes ; nous y verrions plutôt un effet de la chute impétueuse des eaux, retenues d'abord dans des réservoirs naturels^ et déchaînées ensuite par le soulèvement desmontagnes (33). Au reste, l'origine de ces masses isolées, dont nous ne parlons ici que d'une manière incidente, sera longtemps encore un sujet de discussion. Les plus anciens membres de la formation de transition sont le schisteet la grauwacke, oùse trouvent quelques plantes marines provenant de la mer silurienne, nommée naguère mer cambrienne. Ces (errains primaires^ comme on les appelle, reposent sur le gneiss et le micaschiste ;

mslé ni ces deux roches doiveut être considérées alleirmômes comme des couches sédimentaires transformées, sur quelle base se sout donc déposés les plus anciens i^diments? Ici notre moyen d'investigalioD) Tobservation directe, nous échappe, et nous sommes abandonnés aux conjectures. Suivant un mythe de lu cosmogonie indienne, la terre est portée p<ar un éléphant; l'éléphant lui-même, afin qu'ilne tombe pas, est portée son tour par une tortue gigantesque; maisil n'est pas permis aux crédules brahmines de demander ce qui soutient la tortue. Nous abordons ici un problème pareil, aussi devons-nous nous attendre à ce que notre solution n'échappe point aux critiques. On a vu, dans la partie astronomique de cet ouvrage, comment nobre planète s'est formée aux dépens de T atmosphère primitive du soleil ; il est vraisemblable que la matière nébuleuse des anneaux séparés de cette atmosphère et circulant autour du soleil, s'est agglomérée en sphéroïde ; puis la condensation s'est opérée successivement, en procédant des couches extérieures vers le centre ; enfin une première écorce solide s'est formée. Les couches supérieures de cette écorce constituent ce que nous nommons les plus anciennes couches siluriennes. Les roches d'éruption qui ont traversé et soulevé ces couches surgirent de profondeurs inaccessibles pour nous. Elles existaient donc déjà toutes formées, au-dessous du système silurien, semblables à ces roches que nous voyons çà et là appa* raltre à la surface et que nous avons nommées granit, roche augitique, ou porphyre quartzeux. Guidés par

r analogie, nous pouvons admettre que les matières» qui ont pénétré les strates sédimentaires.et qui en ont comblé les fissures , sont de simples ramifications d'une assise inférieure. Les foyers des volcans encore actifs sont situés à des profondeurs énormes, et si j'en juge par les fragments incrustés dans la lave des vol* cans que j'ai étudiés sous les zones les plus diverses, je dois croire qu'une roche granitique primitive forme le support de tout l'édifice des couches superposées dont se compose Fécorce terrestre (34). S'il est vrai que le basalte composé d'olivine ne se montre pas avant la période crétacée , si les trachytes ont paru encore plus tard, il n'est pas moins certain que les éruptions granitiques appartiennent à l'époque des plus anciennes couches sédimentaires ; la preuve en est écrite jusque dans la métamorphose de ces der^ nières couches. Nous avons comparé tous ces faits avec soin ; mais puisque l'objet de nos recherches échappe au contrôle des sens, nous avons dû nous résoudre à prendre l'analogie pour guide et à raisonner par induction : c'est ainsi que nous avons tenté de restituer au vieux granit une partie de ses droits contestés au titre de roche primordiale.

Les progrès récents de la géognosie nous permettent de concevoir comment la détermination des époques géologiques j à l'aide des caractères fournis par la composition minéralogique des terrains, par la série des organismes dont ils contiennent les restes, par le mode de stratification des couches redressées, contournées ou horizontales, peut conduire, à travers

renchatneinent intime des phénomènes, à i' étude delà répartition des masses solides et liquides, des continents et des mers qui forment Técorce de notre planète. Cest qu'en effet il existe un point de contact entre l'histoire des révolutions du globe et ladescriptiou de sa surface actuelle, entre la géologie et la géographie physique ; ces deux sciences concourent à fonder la doctrine générale de la forme et du partage <Ies continents. Les contours qui séparent la terre ferme de l'élément liquide, et les rapports d'étendue de leurs surfaces respectives ont singulièrement varié dans la longue série des époques géologiques. Ils ont varié quand le charbon de terre formait ses lits horizontaux sur les couches redressées du calcaire de monlague et du vieux grès rouge ; ils ont varié encore lorsque le lias et Toolithe se déposaient sur les assises du keuper et du calcaire coquillier, ou quand la craie se précipitait sur les pentes du sable vert et du cal-

caire jurassique. Si nous donnons, avec Ëlie de Beaumont, les noms de mer jurassique et de mer crétacée aux eaux dont Toolithe et la craie se sont séparées en formant des dépôts limoneux, nous reconnaissons aussitôt que les limites de ces deux formations indiquent, pour les époques géologiques correspondantes, la ligne de démarcation entre la terre ferme et les eaux d'un océan alors en voie d'engendrer une partie solide de Técorce terrestre. On a eu Tingénieuse idée de dessiner la carte de cette partie de la géographie primitive :carte plus sûre peut-êtrequecellesdes voyages d'Io et de TOdyssée d'Homère; car, dans celles-ci, ce

sont des opinions on des mythes, dans les premières, ce sont les faits positifs de la géologie qu'il s'agit de représenter graphiquement.

Voici le résultat des recherches que Ton a faites, dans le but de déterminer l'étendue de la terre ferme à différentes époques. Dans les temps les plus anciens, pendant les périodes de transitiop silurienne et devonienne, et vers les premières formations secondaires , y compris le trias , le sol continental consistait exclusivement en lies détachées, recouvertes de végétaux. Dans les périodes suivantes, ces lies se sont reliées les unes aux autres, de manière à former des lacs nombreux et des golfes profondément découpés. Enfin, lorsque les chaînes des Pyrénées, des Apennins et des monts Karpathes furent soûle* vées, par conséquent vers l'époque des premiers terrains tertiaires, les grands continents apparurent presque sous la forme qu'ils ont à présent. Dans la monde silurien, et à l'époque où régnèrent les cyca* dées et les sauriens gigantesques, l'étendue des terrains émergés fut certainement moindre, d'un pôle à l'autre, qu'elle ne Test aujourd'hui dans la mer du Sud et dans l'océan Indien. Nous verrons plus tard comment cette prépondérance de l'élément liquide a pu concourir, avec d'autres causes , à régulariser les climats et à maintenir une haute température. Ici, il est nécessaire d'ajouter, pour achever de décrire l'agrandissement (agglutination) successif des terres émergées, que, peu de temps avant les cataclysmes qui ont amené, par intervalles plus ou moins longs , la

deslniolion subile d'un si grand nombre de vertébrés gigantesques, une partie des masses continentales offrait déjà les divisions actuelles. Cette ressemblance s'étendrait même plus loin, d'après la grande analogie qui règne, dans rAmérique du Sud et dans les terres australes, entre les animaux indigènes actuels et les espèces éteintes. On a trouvé, par exemple, dans la Nouvelle-Hollande, des restes fossiles de kangourous, et dans la Nouvelle-Zélande, les os à demi fossilisés d*un oiseau gigantesque, semblable à Tautrucbe, le Dinornis d'Owen, allié à TApteryx actuel, mais dtflferant un peu du Dronte (dodo) de Ttle Rodriguez, dont l'espèce a disparu fort tard.

Nos continents doivent peut-être leur hauteur audessus du niveau général des eaux ambiantes à l'éruption du porphyre quartzeux qui a si violemment bouleversé la première grande flore terrestre et les strates du terrain houiller. Les parties unies des con* tinents auxquelles nous donnons le nom de plaines, ne sont en réalité que les croupes extrêmement larges de collines et de montagnes, dont les pieds gisent au niveau du fond de la mer ; en d'autres termes, chaque plaine est un plateau par rapport au sol sous-marin. Les inégalités primitives de ces plateaux ont été nivelées par les couches sédimentaires, puis elles ont été recouvertes par les terrains d'alluvion.

Cette partie du tableau de la nature se compose d'une série de considérations générales, dont Tordre n'est point arbitraire. En première ligne, doit figurer l'évaluation de la quantité des terres soulevées au-

dessus du niveau de la mer; ensuite vient IVxaraen de la configuraHon particulière de cha({ue grande masse dans le sens horizontal (forme articulée des continents }, et dans le sens i)€rtical (hypsométriedes chaînes de montagnes) ; enfin le tableau se complète par la description des deux enveloppes que notre planète possède; l'une est générale : c'est l'atmcNsphère composée de fluides élastiques; l'autre est locale j c'est-à-dire restreinte à certaines régions : c'est la mer qui délimite la terre ferme et en déter-n^ine la figure. Ces deux enveloppes de notre globe, l'air et Teau, constituent un ensemble naturel. Ellei dispensent , à la surface de la terre , la variété des climats, d'après les rapports d'étendue superficielle de la terre et de la mer, d'après la forme articulée et TorientatioA des eotitineiits, d'après la hauteur et lu direction des chaînes de montagnes. Il résulte de cette action réciproque de V air, de la mer et de la terre ferme, qae les grands phénomènes météorologiques ne sau« raient être compris sans le secours de la géoguosie^ Aussi la météorologie, la géographie des plantes et celle des animaux n'ont-elles feit de véritables progrès qu'à dater de l'époque où cette dépendance mutuelle a été nettement reconnue. Il est vrai que le mot climat désigne une coi^titution particulière de l'atmosphère ; mais cette constitution est elle-même soumise à la double influence de la mer, sillonnée à la surface et dans ses profondeurs de courants doués de températures très-diverses, et de la terre ferme dont la surface articulée, accidentée, colorée de mille manières,

tantôt nue, tantôt recouverte de forêts ou de gazons, rayonne le calorique avec une intensité extrêmement variable.

Dans Tétat actuel de la surface de notre planète, la superficie de la terre ferme est à celle de Félément liquide dans le rapport de 1 à 2 2, ou, d*après Rigaud (35); dans le rapport de 1 00 à 270. Les tles réunies égaleraient à peine la vingt-troisième partie des masses continentales ; elles sont réparties d'une manière si peu régulière qu'elles occupent^ sur Thémispbère boréal, trois fois plus de surface que sur l'hémispbère austral. Depuis le 40' degré de latitude sud jusqu'au pôle antarctique, Técorce terrestre est presque entièrement couverte d'eau; rbémisphère austral est donc essentiellement océanique. L'élément liquide prédomine également dans l'espace compris entre les côtes orientales de T ancien continent et les côtes occidentales du Nouveau*-Monde ; là» il n'est interrompu que par de rares archipels, et sous les tropiques, il règne sur 145 degrés de longitude ; aussi le savant hydrographe Fleurieu a-t*il très-justement donné à ce large bassin le nom de Grand Océan, afin de le distinguer de toutes les autres mers. L'hémisphère austral et l'hémisphère occidental (occidental en comptant à partir du méridien de Ténériffe) sont les régions du globe les plus abondamment pourvues d'eau.

Telles senties principales données dont il faut tenir compte, quand il s'agit de comparer les superficies respectives de la terre ferme et de la mer, et d'étu-

dier l'ioflaence que ces rapports exercent sur la distribution des températures, Jes pressions variables de Tatmosphère, la direction des vents, Tétat hygrométrique de Tair, et, par suite, sur le développement de la v^étation. Si l'on considère que Teau recouvre près des trois quarts de la surface totale du globe (36), on s'étonnera moins de l'imperfection où est restée la météorologie jusqu'au commencement de ce siècle; car c'est seulement à partir de cette époque que Ton a commencé à recueillir et à discuter une masse considérable d'observations exactes sur la température de la mer, à différentes latitudes, et dans différentes saisons de Tannée.

Déjà dans Tàntiquité, les philosophes grecs spéculaient sur la configuration horizontale de la terre ferme. On cherchait alors quelle était Tétendue maximum dans le sens de Touest à Test, et d'après le témoignage d'Agathémère, Dicéarque avait trouvé ce maximum sous la latitude de Rhodes, dans la direction des colonnes d'Hercule à Thinae. C'est cette ligne que Ton nomme le parallèle du diaphragme de Di^ eéarque; l'exactitude de sa position astronomique, discutée par moi dans un autre ouvrage, peut à bon droit exciter Tétounement (37) • Guidé sans doute par les idées d'Ératosthène , Strabon parait avoir été si fermement persuadé que le 36' degré, à titre de maximum d'étendue linéaire dans le monde alors connu, devait être en rapport intime avec la figure de la terre, que ce fut précisément sous ce degré, entre l'Ibérie et les côtes de Thinse, qu'il plaça la terre ferme

<innt il annonça prophétiquement Texistence (38). Si , comme nous l'avous remarqué plug haut, retendue des terres émergées est beaucoup plus grande sur Tua des hémisphères que sur Thémisphère opposé (et cela a lieu, quand on divise le globe sui vant Téquateur ou suivant le méridien de Ténériffe), il est facile de reconnaître quMI existe bien d'antres contrastes entre les deux continents ^ l'ancien et le nouveau, véritables îles entourées de tous côtés par Tocéan. Leurs configurations générales et les directions de leurs grands axes sont totalement différentes. Le continent occidental est dirigé en masse de Touest à Test, ou plus exactement du sud-ouest au nord-est, tandis que le continent occidental suit un méridien ; il court du sud au nord (plus exactement du S. S. O. au N. N. O.). Malgré ces différences saillantes, on aperçoit aussi quelques analogies, surtout dans la configuration des côtés opposées. Au nord, les deux oo»tinents sont coupés dans la direction d'un parallèle (celui de TO"") ; au sud, ils se terminent tous deux exk pointe ou en pyramide, avec des prolongements sou&-marins, signalés par la saillie d'îles et de bancs; Farchipel de la Terre de Feu, le bancLagullas, an sud du cap de Bonnc^Espérance , la Terre de Van* Diémen, séparée de la Nouvell^HoUande (Australie) par le détroit de Bass, ne sont pas autre chose. La plage septentrionale de l'Asie dépasse le parallèle dont nous venons de parler ; vers le cap Taimoura, elle atteint 7S^ 46' de latitude, d'après Krusenstcrn; mais depuis l'embouchure de la grande rivière

de Tschoukot9chja . jusqu*au détroit de Behring, le pponiontoire oriental de l'Asie ne dépasse point C3° 3', d'après Beechey (39). Le rivage septentrional du nouveau continent suit assez exactement le parrallèle de 70*; car au sud et au nord du détroit de Barrow , de Boothia-Felix , et de la Terre de Victoria , toutes les terres ne sont que des Iles détachées.

La forme pyramidale des extrémités méridionales de tous les continents rentre dans la catégorie de ces 9imiliiudine$ physicœ in configvraHone mundiy sur lesquelles Bacon a tant insisté dans le Novum Organon, et que l'un des compagnons de Cook, Reinhold Forsler, a pris pour texte de considérations ingénieuses* Si on marche vers Test, en partant du méridien de Ténériffe , on voit les pointes de trois continents, celle de l'Afrique (extrémité de tout l'ancien monde), celles de l'Australie et de l'Amérique méridionale se rapprocher graduellement du pôle sud. La Nouvelle- Zélande , longue de douze degrés de latitude , forma un membre intermédiaire entre l'Australie et l'Amérique du Sud ; elle se termine également au sud par une île (New-rLeinster). Il est aussi bien remarquable que les saillies des continents vers le nord et leurs prolongements vers le sud soient situés presque sur \es mêmes méridiens : ainsi , le cap de Bonne«Espé^ rance et le banc Lagullas sont situés sur le méridien du c>ap Nord; la péninsule de Malacca , sur celui du capTaïmoura en Sibérie (40). Quant aux pôles mêmes, on ignore s'ils sont placés sur la terre ferme ou au

milieu d'un océan couvert de glace. Au nord, on n'a pas dépassé le parallèle de 80" 55', et vers le sud, on n'est allé que jusqu'au parallèle de 78" iO\

La forme pyramidale que les grands continents affectent à leurs extrémités se reproduit fréquen>ment sur une moindre échelle , non-^ulement dans l'océan Indien (péninsules arabique et indienne, presqu'île de Malacca), mais encore dans la Méditerranée, où déjà Eratosthène et Polybe avaient comparé, sous ce rapport, les péninsules ibérique, italique et kellé* nique (41). L'Europe elle-même, dont la surface est cinq fois moindre que celle de l'Asie, peut être considérée comme la péninsule occidentale de la masse presque entièrement compacte du continent asiatique ; cela est si vrai que, sous le rapport du climat, l'Europe est pour l'Asie ce que la presqu'île de Bretagne est au reste de la France (42). Les articulations nombreuses, la forme richement accidentée d'un continent exercout une grande influence sur les arts et la civilisation des peuples qui l'occupent : déjà Strabon préconisait, comme un avantage capital, « la forme variée » de notre petite Europe (43). L'Afrique (44) et l'Amérique du Sud, qui offrent, sous d'autres rapports, tant d'analogies dans leur configuration , sont , de tous les continents , ceux dont les côtes présentent le plus d'uniformité. Mais le rivage oriental de l'Asie, déchiré, pour ainsi dire, parles courants de la mer (fraclas ex œquore terras) (44) , est terminé par une ligne fortement accidentée; sur cette côte , les péninsules et les tles voisines du rivage se

succèdent, saqs interruption^ depuis l'équateur jusqu'au 60* degré de latitude.

Notre océan Atlantique présente toutes les traces qui caractérisent la formation d'une vailée. On dirait que Je choc des eaux s'est dirigé d'abord vers le nord-^st; puis vers le nord-ouest ; puis encore vers le nord-est» Le parallélisme des côtes situées au nord du 1 0' degré de latitude australe, les angles saillants et les angles rentrants des terres opposées, la convexité du Brésil tournée vers le golfe de Guinée , celle de l'Afrique opposée au golfe des Antilles, tout, en un mot, confirme ces vues , qui peuvent d'abord paraître téméraires (46). Dans la vallée atlantique et même dans presque toutes les parties du monde , les rivages profondément déchirés et garnis d'tles nombreuses sont opposés aux rivages unis. Depuis longtemps j'ai fait remarquer combien la comparaison des côtes occidentales de l'Afrique et de l'Amérique du Sud, sous les tropiques, offre d'intérêt pour la géognosie. La côte africaine se recourbe fortement en forme de golfe , à Fernando-Po, par 4° [ de latitude australe ; de même, le rivage de la mer du Sud, qui court du sud au nord Jusqu'au 18* degré de latitude australe, change brusquement de direction en(re le Yalle de Arica et le Morro de Juan-Diaz, et court vers le nord-ouest. Ce changement de direction s'étend même à la chaîne des Andes, partagée, daus cette région, en deux branches parallèles ; il affecte non-seulement la branche maritime (47), mais encore la Cordillère orientale, qui a été le siège de la plus ancienne civilisation indigène de l'Améri-

que 9 et Tinflexioa se trouve là où la petite mer al-^ pestre de Titicaca baigne les pieds de deux montagues colossales, rillimani et le Sorata. Plus loin au sud j depuis Yaldivia et Chiloë ( par 40 ou 42" de laL sud) 9 jusqu'à T archipel de Los Chonos, et de là jusqu'à la Terre de Feu, ou retrouve la oonfiguralion particulière aux côtes occidentales de la Norwége et de l'Ecosse, c'est-à-^ire un labyrinthe de fîords ou de golfes étroits, dont les ramifications pénètrent profondément dans les terres*

Telles sont les considérations les plus générales que l'examen de la surface de notre planète puisse suggérer relativement à la forme et à l'étendue actuelle des continents (dans le sens horizontal). Nous avons rassemblé les faits , nous avons mis en relief quelques analogies de formes des régions éloignées^ mais nous ne prétendons pas avoir posé les lois de la forme générale de la terre ferme. Lorsqu'un voyageur examine les soulèvements partiels qui se produisent assez souvent au pied de certains volcans actifs, du Vésuve, par exemple; lorsqu'il voit le niveau du sol varier de plusieurs pieds avant ou après les éruptions, et former une saillie semblable à un toit ou une éminence aplanie, il ne tarde pas à reconnaître qu'il suffit de la variation la plus insignifiante dans l'intensité des forces souterraines ou dans la résistance que le sol leur oppose, pour déterminer les parties soulevées à prendre cette forme-ci ou cellelà , cette direction ou une autre direction complètement diiféreute. De même, une faible perturbation

surveaue daoë l'équilibré des actions intémares dtf uotre planète , aura détenuiné les forces soulevantes à réa^r, contre une partie de la croûte terrestre^ avec plus d'én^^rgié que sur la partie opposée ; il n'en aura pas fallu davantage pour que ces forces aient pu soulever y dans Théniisphère occidental , un continent compacte, dont l'axe est presque parallèle à Téqua** teur» et faire émerger, sur un même méridien de rhémisphère oriental^ une bande étroite de terres qui abandonnent aux eaux plus de la moitié de cette partie du globe.

Malgré ces analogies et ces contrastes, il n'est pas donné à la science de scruter bien profondément les grands phénomènes qui ont dû présider à la naissance des continents. Ce que nous en savons se réduit à ceci : la cause agissante est une force souterraine ; les continents n'ont point été formés tout d'un coup tels qu'ils sont aujourd'hui, mais leur origine remonte, comme nous l'avons vu plus haut, à l'époque siliurienne (séparation neptunienne), et leur forma^ tion occupe les périodes suivantes, jusqu'à celle des terrains tertiaires ; elle s'est effectuée peu à peu , à travers une longue série de soulèvements et d'affais^ sements successifs; elle s'est accomplie enfin par l'agglutination de petits continents d'abord isolés. La figure actuelle est le produit de deux causes qui ont agi l'une après Tautre. La première est une réaction souterraine, dont la mesure et la direction restent arbitraires , car il nous serait impossible de les détermiiier ; elles sortent pour nous du cercle des

faitB Déceseaires. La seconde cause comprend toutes les puissances qui agissent à la surface, et, parmi ces tefoeSy les éruptions volcaniques , les tremblements de terre, les soulèvements des chaînes de montagnes, les courants de la m« ont joué le principal rôle. Combien la température actuelle de la terre, la végétation, Tagriculture, la civilisation elle-même eussent été di£B^rentes, si les axes de l'ancien et du nouveau continent eussent reçu la même direction ; si la chaîne des Andes , au lieu de dessiner un méridien , eût été soulevée de Test à Touest ; si aucune terre tropicale (F Afrique) n'eût rayonné fortement le calorique au sud de l'Europe; si la Méditerranée, qui communiquait primitivement avec la mer Caspienne ^i avec la mer Rouge, et qui a puissamment favorisé rétablissement des races humaines, eût été remplacée par un soi aussi élevé que les plaines de la Lombardie ou de Tantique Cyrène !

Les changements qui sont survenus dans les ni* veaux relatifs des parties solides et liquides de la croûte terrestre , et qui ont déterminé l'émersion ou l'immersion des basses terres et les contours actuels des continents, doivent être attribués à un ensemble de causes nombreuses qui ont agi tour à tour. Parmi ces causes, les plus efficaces sont , sans contredit , la force élastique des vapeurs renfermées dans Tintérieur de la terre ; les variations brusques de la température de certaines couches épaisses (48) ; le refroidissement séculaire et irrégulier de Técorce et du noyau du globe, d'où proviennent les rides et les

plissements de la surface solide ; les modifications locales de la gravitation (49) , et, par suite, les changements de courbure en certaines parties de la surface d'équilibre de l'élément liquide. Cest un fait aujourd'hui reconnu de tous les géologues, que Témersion des continents est due à un soulèvement effectif, et non à un soulèvement apparent, occasionné par une dépression réelle du niveau général des mers. Cette conception capitale ^ qui parait s'accorder avec l'ensemble des observations et avec les phénomènes analogues de la vulcanicité, a été énoncée, pour la première fois, par Léopold de Buch dans son mémorable Voyage en Norwége et en Suède , pendant les années 1806 et 1807 (50). Toute la côte suédoise et finlandaise s'élève progressivement, à raison de 1 ,3 mètre par siècle , depuis la limite de la Scanie septentrionale (Sœlvitsborg), jusqu'à Torneo, et de Tomeo à Abo, tandis que la Suède méridionale s'affaisse, d'après Nilson (51). La force de soulèvement parait atteindre son maximum dans la Laponie septentrionale ; vers le sud , elle diminue peu à peu jusqu'à Calmar et Sœlvitsborg. Les lignes de l'ancien niveau que la mer atteignait avant les temps historiques , sont indiquées dans toute la Norwége (52), depuis le cap Lindesnaîs jusqu'à l'extrémité du cap Nord , par des bancs composés de coquilles identiques à celles de la mer actuelle; Bravais a mesuré ces lignes avec le plus grand soin, pendant son long hivernage àBosekop. Leur hauteur au-des- .sus du niveau moyen de la mer est de 195 mètres, I. 23

cl d'après Keilhau et Eugène Robert, elles reparaissent sur les côtes du Spitzberg, vis-à-vis du cap Nord (au N.-N.-O.). Mais Léopold de Buch, qui a signalé le premier le banc de coquilles de Tromsoe (latit. 69* 40'), a montré que les plus anciens soulèvements des terres baignées par la mer du Nord n'ont aucun rapport avec l'émersion lente , graduelle et régulière du littoral suédois , dans le golfe de Bothnie. Il ne faut pas non plus confondre ce dernier phénomène , dont nous possédons d'irrécusables témoignages historiques, avec les changements qui surviennent dans le niveau du sol , à la suite des tremblements de terre, comme sur les côtes du Chili et du Cutch. L'émereion de la côte suédoise a déterminé les géologues à faire des recherches semblables dans d'autres pays. Quelquefois un affaissement sensible, occasionné parle plissement des strates, correspond à un soulèvement général; celte remarque a été faite dans le Groenland occidental (par Pingel et Graah), en Dalmatie et en Scanie.

Puisqu'il est hautement probable que les mouvements oscillatoires du sol , les soulèvements et les affaissements de la surface, pendant les premiers âges de notre planète , ont été plus intenses qu'aujourd'hui, on ne doit pas être surpris de rencontrer, dans l'intérieur même des continents, des dépressions locales et des plages entières situées bien audessous du niveau partout égal des mers actuelles. Tels sont les lacs de natron décrits par le général Andréossy, les petits lacs amers de l'isthme de Suez,

la mer Caspieinie , le lac de Tibériade et surtout la iner Morte (53). Les niveaux de ces deux dernières mers sont respectivement situés à 203 et à 400 mètres au-dessous de celui de la Méditerranée. S'il était possible d'enlever tout d'un coup le terrain d'alluvion qui recouvre les couches pierreuses , dans un grand nombre de parties planes de la surface du globe, on verrait combien l'écorce terrestre, ainsi dénudée, offrirait de dépressions profondes au-dessous du niveau actuel des mers. En certains lieux, le sol paraît être encore sujet à de lentes oscillations indépendantes de tout tremblement de terre proprement dit , et assez semblables à celles qui ont dû se produire presque partout dans la croûte déjà solidifiée, mais peu épaisse, des époques primitives. Il faut probablement attribuer à des oscillations de ce genre , les périodes irrégulières d'exhaussement et d'abaissement du niveau de la mer Caspienne, phénomène dont j'ai vu moi-même des traces sensibles dans le bassin septentrional de cette mer (54) ; on peut expliquer de la même manière les observations faites, par Dar>vin, dans la mer de Corail (55).

Ces phénomènes, sur lesquels nous avons voulu fixer un instant l'attention, rappellent combien l'ordre actuel des choses est encore éloigné d'une parfaite stabilité; ils montrent qu'il se produit sans cesse des changements capables de modifier, à la longue, les contours et la configuration des continents. Ces variations , à peine sensibles d'une génération à T autre, s'accumu-

lent par périodes dont la durée rivalise avec celles des grandes périodes astronomiques. Depuis 8000 ans, le rivage oriental de la péninsule Scandinave s'est peutêtre élevé de plus de 100 mètres; si ce mouvement est imiforme, dans 1 2000 ans , des parties du fond de la mer, voisines de ce littoral et couvertes actuellement de 50 brasses d'eau , commenceront à émerger et deviendront terre ferme. Ce laps de temps étonne d'abord l'imagination : en réalité, à peine est^il cpjoaparable à ces longues périodes géologiques qui embrassent des séries entières de formations superposées et des mondes d'organismes éteints. Nous n'avons considéré jusqu'ici que les faits de soulèvement; mais si nous poursuivons les mêmes analogies, en abordant les phénomènes qui semblent indiquer une dépression progressive, nous reconnaissons aussitôt que ce der^ nier effet pourrait se produire également sur une grande échelle. Ainsi, la hauteur moyenne de la région des plaines, en France, n'atteint pas 1 56 mètres; il suffirait donc du moindre de ces changements intérieurs dont les âges géologiques nous offrent tant de traces frappantes, pour opérer, en assez peu de temps, la submersion d'une partie notable du nord de l'Europe occidentale, ou du moins pour modifier profondément la forme actuelle de notre littoral.

Le soulèvement, la dépression de la terre ferme ou de la masse des eaux, phénomènes réciproques, puisque le soulèvement réel de l'un de ces éléments fait naître aussitôt l'apparence d'une dépression dans l'autre, telles sont les causes de toutes les variations de

forme des continents. II convient à une œuvre libre et impartiale d^ envisager ainsi cette grande question sous toutes ses faces, et d'accorder au moins une mention à la possibilité d'une dépression réelle du niveau des mers , c'est^-dire d'une diminution de la masse des eaux. Qu'à l'époque où la température de la surface était plus élevée y où les eaux s'engloutissaient dans des fractures plus grandes, où l'atmosphère possédait des propriétés tout autres , il se soit produit de grandes variations dans la quantité de l'élément liquide et par suite dans le niveau des mers, c'est ce dont personne ne doute aujourd'hui.' Mais dans Tétat actuel de notre planète , aucun fait n'annonce une diminution semblable ; rien ne prouve directement que la masse des eaux augmente ou diminue d'une manière progressive. De même rien ne prouve que la hauteur moyenne du baromètre, au niveau de la mer, change peu à peu en une même station. Les recherches de Daussy et d'Antonio Nobile ont établi que l'abaissement du niveau de la mer serait immédiatement accusé par une augmentation corres^ pondante dans la hauteur de la colonne barométrique; mais comme cette hauteur n'est pas identique sous toutes les latitudes , et qu'elle dépend de plusieurs causes météorologiques , telles que la direction générale des vents et l'état hygrométrique de l'air, il s'ensuit que le baromètre seul n'est point un indice sûr des variations du niveau de la mer. Si , au commencement de ce siècle, certains ports de la Méditerranée ont été abandonnés par les eaux et laissés à sec

pendant plusieurs hernies , ce n'est pas à dire que la masse des eaux de la mer ait réellement diminué, ou que le niveau général de Tocéan ait subi une dépresr sion. Ces faits prouvent seulement que des courants de la mer peuvent^ en changeant de force et de direction , occasionner un retrait local des eaux et même Témersion permanente d'une petite portion du littoral. Les données que la science possède aujourd'hui sur cette question délicate ne sauraient être interprétées avec trop de réserve; autrement on risquerait d'attribuer à Tun des a anciens éléments » ; à Teau , ce qui appartient en réalité à deux autres éléments, c'est-à-dire à l'air et à la terre.

De même que la forme extérieurement articulée des continents^ et les découpures nombreuses de leurs rivages exercent une influence salutaire sur les climats, sur le commerce et jusque sur les progrès généraux de la civilisation, de même, la configuration du sol dans le sens de la hauteur, c'est-à-dire l'articulation intérieure des grandes masses continentales, peut jouer un rôle non moins important dans le domaine de l'homme. Tout ce qui fait naître une variété quelconque de forme ( polymorphie ) en un point de la surface terrestre , que ce soit une chaîne de montagnes, un plateau, un grand lac, un steppe ve^ doyant, que ce soit même un désert bordé, comm^ par un rivage , d'une lisière de forêts , tout accident du sol, en un mot, imprime un cachet particulier a l'état social du peuple qui l'habite. Le sol est-il encaissé entre de hautes cimes recouvertes de neige îi^-^

Commuaicatioûs sont gênées, le commerce ne peut s'établir. Est-il formé de plaines basses, entremêlées de chaînes discontinues et peu élevées (56), comme dans l'ouest et dans le sud de l'Europe, où ce genre d'articulation se développe si heureusement? alors les influences météorologiques se multiplient, et, avec elles, les productions du monde végétal. Bien plus, comme chaque contrée exige alors une culture différente, même à égalité de latitude, cette configuration spéciale donne naissance à des besoins qui stimulent l'activité des populations.

Ainsi , en soulevant les chaînes de montagnes à travers les couches violemment redressées, les réactions intérieures ont façonné la surface du globe; elles ont préparé le domaine où les forces de la vie organique devaient se remettre à l'œuvre , après le retour du calme, pour y développer la profusion des formes individuelles. Ces révolutions formidables ont fait disparaître, en grande partie, sur l'un et l'autre hémisphère, l'uniformité sauvage qui^ sans elles, eût appauvri l'énergie physique et intellectuelle de l'espèce humaine.

Les grandes vues d'Élie de Beaumont permettent d'assigner un âge relatif à chaque système de montagnes , en partant de ce principe , que l'époque du soulèvement d'une chaîne est nécessairement comprise entre l'époque de la formation des couches relevées , et celle du dépôt des strates qui s'étendent horizontalement jusqu'au pied de la montagne (57). Les plissements de Técorce terrestre (re-

d ressèment des couches), quand ils datent d^une même époque géologique, paraissent affecter une direction commune. La ligne de faite des couches relevées n^est pas toujours parallèle à Taxe de la chaîne de montagnes (58) ; elle coupe aussi quelquefois cet axe, et il en résulte, à mon avis^ que le phénomène du redressement des couches , dont on peut suivre assez loin la trace dans les plaines voisines , est alors plus ancien que le soulèvement de la chaîne. La direction principale du continent européen (duS.-O. auN.-E.) est opposée à celle desgrandes failles (du N.-O. au S.-E.) ; celles-ci partent des bouches de l'Elbe et du Rhin , traversent la mer Adriatique , la mer Rouge , le système de montagnes du Pouchli-Koh, dans le Louristan, et aboutissent au golfe Persique et à Tocéan Indien. Ce système de grandes lignes géodésiques, à peu près rectai^laires^ a singulièrement favorisé les relations commerciales de F Europe avec TAsie et le nord de l'Afrique occidentale, ainsi que la marche de la civilisation sur les bords autrefois plus heureux de la Méditerranée (59). Plus rimagination s'étonne de la hauteur et de la masse des chaînes des montagnes , plus l'esprit est frappé d'y reconnaître les témoins des révolutions du globe^ les limites des climats, le point de partage des eaux, et le siège d'une végétation particulière, et plus il est nécessaire de montrer, par une exacte évaluation numérique de leur volume , combien ce volume est faible en réalité, quand on le compare à celui des continents, ou même à l'étendue d^

contrées voisines. Supposons , par exemple , que la masse entière des Pyrénées , dont on a mesuré avec une grande exactitude la hauteur moyenne et la base , soit uniformément répartie sur la surface de la France : tout calcul fait , on trouve que le sol serait exhaussé de 3 mètres. De mème^ si les matériaux qui forment la chaîne des Alpes étaient disséminés sur la surface de l'Europe, ils en augmenteraient la hauteur de 6 mètres {. Par un travail long et pénible qui , de sa nature , ne pouvait conduire qu'à une limite supérieure, c'est-àdire à un nombre trop faible peut-être , mais non à un nombre trop fort, j'ai trouvé que le centre de gravile de la terre ferme est situé, pour l'Europe et pour l'Amérique du Nord, à 205 et à 228 mètres au-dessus du niveau actuel des mers ; à 355 et à 351 mètres pour l'Asie et l'Amérique du Sud (60). Ainsi les régions septentrionales sont relativement basses. En Asie , la faible hauteur des steppes de la Sibérie se trouve compensée par l'énorme renflement du sol compris entre les parallèles de 28* { et de 40* , entre l'Himalaya, le Kouen-lun du Thibet septentrional et les Montagnes Célestes. On peut, jusqu'à un certain point, lire dans les nombres que j'ai trouvés, en quels lieux de la surface les forces plutoniques ont agi avec le plus d'énergie , pour soulever les grandes masses des continents.

Rien ne nous garantit que ces puissances plutoniques n'ajouteront point, dans le cours des siècles à venir, de nouveaux systèmes de montagnes à ceux qu'elles ont

déjà pt'oduits , et dont Élie de Beaumont a si bien déterminé les âges relatifs. Quelle cause , en effet, aurait pu faire perdre, à Técorce terrestre, la faculté de se rider j sous Tinfluence des actions souterraines? Lorsqu'on voit dans les Alpes et dans lesÂndes, qui comptent parmi les systèmes les plus récents, des colosses comme le Mont-Blanc et le Mont-Rose, comme le Sorata, l'Ulimani et le Chimboraço, est^il permis d'admettre que les puissances souterraines qui soulevèrent ces colosses suivissent une période décroissante? qu'elles en fussent à leur dernier effort? Tous les phénomènes géognostiques révèlent des alternatives périodiques d'activité et de repos (61). l^ repos dont nousjouissons n'est qu'apparent. Les tremblements de terre qui ébranlent indifléremment tous les genres de terrains, sous toutes les zones, la Suède qui monte sans cesse, l'apparition subite de nouvelles îles d'éruption ne prouvent guère que l'intérieur de notre planète soit parvenu au repos définitif.

L'enveloppe liquide et l'enveloppe gazeuse donl notre planète est entourée , présentent à la fois des contrastes et des analogies. Les contrastes naisseut de la différence qui existe entre les gaz et les liquides, par rapport à l'élasticité et au mode d'agrégation de leurs molécules. Les analogies proviennent de la mobilité commune à toutes les parties des fluides et des liquides , et par suite , elles se manifestent surtout dans les courants et dans la propagation de la cha-

leur. La profondeur de la mer et celle de l'océan aérien nous sont également inconnues. Dans les mers des tropiques, on a sondé jusqu'à 8220 mètres ( environ 2 lieues de poste ) sans atteindre le fond; et si, comme le pensait Wollaston, l'atmosphère s'arrêtait à une limite nette, semblable à la surface ondulée de la mer, la théorie des phénomènes crépusculaires indiquerait une profondeur au moins neuf fois plus forte pour l'océan aérien. Ce dernier repose, en partie, sur la terre ferme dont les montagnes et les plateaux couronnés de forêts s'élèvent comme autant de bas-fonds , en partie , sur la mer qui porte les couches aériennes les plus basses et les plus chargées d'humidité.

Dans ces deux océans, et à partir de leur limite commune, la température décroît suivant des lois déterminées, soit que Ton s'élève dans les couches aé* riennes, soit que l'on descende dans les couches aqueuses; mais le décroissement de la chaleur est bien plus lent dans l'atmosphère que dans la mer. Comme toute molécule d'eau qui se refroidit devient plus dense et descend aussitôt, il en résulte que partout la température de la mer , à la surface, tend à se mettre en équilibre avec celle des couches d'air voisines. Une longue série d'observations thermométriques fort exactes nous a montré que, depuis l'équateur jusqu'aux parallèles du 48' degré de latitude boréale et australe, la température moyenne de la surface des mers est un peu supérieure à celle del'atmosphère (62) . Mais la température décroissant à partir de la surface,

à mesure que la profondeur augmente, les poissons et les autres habitants de la mer qui aiment les eaux profondes (peut-être à eause de leur respiration brain chiale et cutanée) peuvent trouver, jusque sous les tropiques^ les basses températures et les frais climats des zones tempérées ou même des régions froides. Cette circonstance influe puissamment sur les migrations et sur la distribution géographique d^un grand nombre d'animaux, marins. Ajoutons que la profondeur à laquelle les poissons habitent, modifie leur respiration cutanée en raison de Taccroissement de pression, et qu'elle détermine le rapport des gaz oxygène et azote dont leur vessie natatoire est remplie. Comme l'eau douce et Teau salée n'atteignent point leur maximum de densité à la même température, et comme la salure des mers abaisse le degré thermométrique correspondant à ce maximum , on comprendra que l'eau puisée dans la mer à de grandes profondeurs, pendant les voyages de Eotzebue et de Dupetit-Thouars , n'ait accusé au thermomètre que 2% 8 et 2% 5. Cette température presque glaciale règne même dans les abîmes des mers des tropiques ; elle a fait connaître les courants inférieurs qui se dirigent des deux pôles vers l'équateur. Et, en effet, si ce double courant sous-marin n'existait pas, la chaleur des couches profondes ne s'abaisserait jamais au-dessous du minimum de la température des couches aériennes qui reposent immédiatement sur la mer. La Méditerranée ne présente pas , il est vrai , une diminution considérable de chaleur dans ses couches de

fond ; mais Arago a levé toute difficulté à ce sujet, eu montrant qu'au détroit de Gibraltar , où les eaux de Tocéan Atlantique pénètrent en produisant un courant superficiel dirigé de l'ouest à Test, un contrecourant inférieur déverse les eaux de la Méditerranée dans le grand Océan, et s'oppose à l'introduction du courant polaire inférieur.

Dans la zone torride, et surtout entre les parallèles du 10* degré au nord et au sud de l'équateur, l'enveloppe liquide de notre planète possède, loin des côtes et des courants , une température qui reste singulièrement uniforme et constante sur des milliers de myriamèlres carrés (63). On en a conclu, avec raison, que la manière la plus simple d'attaquer le grand problème, si souvent agité, de l'invariabilité des climats et de la chaleur terrestre, serait de soumettre la température des mers tropicales à une série d'observations longtemps prolongée (64). S'il survenait, sur le disque du soleil , quelque grande révolution dont la durée fût considérable, cette révolution se refléterait dans les variations de la chaleur moyenne de la mer, encore plus sûrement que dans celle des températures moyennes de la terre ferme.

La zone où les eaux de la mer atteignent le maximum de densité (de salure), ne coïncide ni avec celle du maximum de température , ni avec l'équateur géographique. Les eaux les plus chaudes paraissent former , au nord et au sud de cette ligne , deux bandes non parallèles. Lenz a trouvé, dans son voyage autoxir du monde, que les eaux les plus

denses étaient ^ eu mer calme , par 22"" de latitude nord et par 1 8** de latitude sud ; la zone des eaux les moins salées se trouvait à quelques degrés au sud de réquateur. Dans la région des calmes, la chaleur solaire ne produit qu'une faible évaporation , parce que les couches d'air saturé d'humidité , qui reposent sur la surface de la mer, sont rarement renouvelées par les vents.

En général , toutes les mers qui communiquent entre elles doivent être considérées, par rapport à leur hauteur moyenne, comme étant parfaitement de niveau. Cependant des causes locales (probablement des vents régnants et des courants ) produisent, en certains golfes profonds , des différences de niveau permanentes, mais toujours peu notables. Par exemple, à T isthme de Suez, la hauteur de la mer Rouge surpasse celle de la Méditerranée de 8 à 10 mètres, selon les diverses heures du jour. Cette différence remarquable était déjà connue dansTantiquité; il parait qu'elle dépend de la forme particulière du détroit de Bab-el-Mandeb , par lequel les eaux de l'océan Indien pénètrent dans le bassin de la mer Rouge plus facilement qu'elles n'en peuvent sortir (65). Les excellentes opérations géodésiques de Corabœuf et de Delcros montrent que , d'un bout à l'autre de la chaîne des Pyrénées , comme de Marseille à la Hollande septentrionale, il n'existe aucune différence appréciable entre le niveau de la Méditerranée et celui de l'océan (66).

Les perturbations de l'équilibre des eaux et les

mouvements qui en résultent sont de trois sortes. Les unes sont irrégulières et accidentelles comme les vents qui les font naître ; elles produisent des vagues dont la hauteur, en pleine mer et pendant la tempête, peut aller à 1 1 mètres. Les autres sont régulières et périodiques; elles dépendent de la position et de Tattraction du soleil et de la lune (flux et reflux ). Les courants pélagiques constituent un troisième genre de perturbations permanentes et variables seulement quant à l'intensité. Le flux et le reflux affectent toutes les mers, sauf les petites méditerranées, dans lesquelles Tonde produite par le flux est très-faible ou même insensible.. Ce grand phénomène s'explique complètement dans le système newtonien : « il s'y trouve ramené dans le cercle des faits nécessaires. » Chacune de ces oscillations périodiques des eaux de l'océan dure un peu plus d'un demi-jour ; leur hauteur en pleine mer est à peine de quelques pieds, mais, par suite de la configuration des côtes qui s'opposenl au mouvement progressif de Tonde, cette hauteur peut aller à 16 mètres à Saint-Malo, à 21 et même à 23 mètres sur les côtes de TAcadie. a En négligeant la profondeur de Tocéan , comme insensible par rapport au diamètre dé la terre, l'analyse de Tillustre Laplace a montré que la slahililé de Téquilibre des mers exige, pour la masse liquide, une densité inférieure à la densité moyenne de la terre. En fait, cette dernière densité est, comme nous l'avons vu déjà, cinq fois plus grande que celle de Teau. Les hautes terres ne peuvent donc

jamais être inondées par la mer, et les restes d^animaux marins que l'on rencontre au sommet des montagnes, n'ont point été transportés là par des marées jadis plus hautes que les marées actuelles b (67). Un des plus beaux triomphes de cette analyse que certains esprits mal faits affectent de déprécier, c'est d'avoir soumis le phénomène des marées à la prévision humaine ; grâce à la théorie complète de Laplace, on annonce aujourd'hui, dans les éphémérides astronomiques, la hauteur des marées qui doivent arriver à chaque syzygie, et l'on avertit ainsi les habitants des côtes des dangers qu'ils peuvent courir à ces époques.

Les courants océaniques j dont on ne saurait méconnaître l'influence sur les relations des peuples et sur le climat des contrées voisines des côtes , dépendent du concours presque simultané d'un grand nombre de causes plus ou moins importantes. On peut compter parmi ces causes : la propagation successive de la marée dans son mouvement autour du globe; la durée et la force des vents régnants; les variations que la pesanteur spécifique des eaux de la mer éprouve suivant la latitude, la profondeur, la température et le degré de salure (68) ; enfin les variations horaires de la pression atmosphérique ; CCS variations , si régulières sous les tropiques , se propagent successivement de l'est à l'ouest. Les courants présentent au milieu des mers un singulier spectacle : leur largeur est déterminée; ils traversent l'océan comme des fleuves dont les rives se-

raient formées par les eaux en repos. Leur mouvement contraste avec V immobilité des eaux voisines, surtout lorsque de longues couches de varecs, entraînées par le courant, permettent d'en apprécier la vitesse. Pendant les tempêtes, on remarque quelquefois dans l'atmosphère des courants analogues, isolés au milieu des couches inférieures ; une forêt se trouve-t^lle sur le passage d'un courant pareil, les arbres ne sont renversés que dans la zone étroite qu'il a parcourue.

La marche progressive des marées et les vents alizés font naître, entre les tropiques, le mouvement général qui entraîne les eaux des mers de l'orient à l'occident ; on le nomme courant équatorial ou courant de rotation. Sa direction varie par suite de la résistance que lui opposent les côtes orientales des continents. En comparant les trajets exécutés par des bouteilles que des voyageurs avaient jetées, à dessein, à la mer, et qui furent recueillies plus. tard , Daussy a récemment déterminé la vitesse de ce courant; son résultat s'accorde, à -^ près, avec celui que j'avais déduit d'expériences plus anciennes ( 1 0 milles marins français de 1856 mètres, par 24 heures) (69). Christophe Colomb avait reconnu l'existence de ce courant, pendant son troisième voyage, le premier où il ait tenté d'atteindre les régions tropicales par le méridien des Canaries. On lit, en eifet, dans son livre de loch (70) : «Je tiens pour certain que les eaux de la mer se meuvent , comme le ciel , de l'est à l'ouest {las aguas van con los cieloa)^ » c'est-à-dire

— Ôè2 —

mm le ftldutéUlght aiiirilë ât)^àrëhi ÛÛ Soleil , de m Luilë et de tdU§ \ëi astres.

Lesebutàats, vgHldblës flëtiVès fjùi sillblinent les toérè, sont de délii sôHës : les uns portent les ëàux chaudes ters IfeS hëUtes làtitûdeàj les àtitres râmènehi les éaui froides vêts rêcjfcliitètih Lé fameux feoùrant aerôcéaû Atlantique^ le Gulf-Strëànl (71), déjà reconnu dans le xVi* siècle par AnghiëM (T2) et Surtout pAt sii* Humfréy Gilbert, appaMletit à là première classe. C'est au sud du cap de Bdhiië-Espérance qu'il faut chercher Tbrigine ël lés pretoiëtèà traces de ce couràtit ; de là il j|:^éhètrè dàhs la Inëi* des Antilles, patcourt le golfe du Mexique, débouche pkt le détroit de Bàhania, ptlis^ se dirigèaiit du stid-sud-ouèst au nord-nord-fest, il s'éloigne de pliis en plti§ dtl littoral des États-Unis, s'infléchit vers Test au banc de Terre- Neuve et vd frapt)er les côteè de l'Irlalfide , dés Hébrides et de la Norwége , où il porte des graines tropicale^ (Mimosa Scandens, Giiilàhdina bonduc, Dolichos îirenë ) . Sdh prblongemetit dû iiord-est réchauiFe lés eàtii de là jdaer et exerce sa bieiifaisante influence jusque sur le eliitnat du promontoire septentrional de là Scandinavie. Al'est du banc de Terre- Neuve, le Gulf-Streatti se bifurqué et envoie, Uon loin des Açores, une sedonde braiiche vers le sud (73). C'est là que se trouve la mer des Sargasses:, immense banc forttié de plautes marines (Fucus nàtans , l'Uné des plus répandues parmi les plantes sociales de l'OcéanJ, dont l'imagination de Christophe Colomb fut si vivement frappée, et qu'Oviédô tiottiîne ptaderias de yerva

(pràiHé^ dfe Varécs). Ùti nombre imiiiëtlsé de petits animaux marine habitent ces liiaséeS loùjoilrs rérdoyantes, transportées çà et là par les brises tiêdes qui souillent dans ces parages.

On voit que ce courant appartient , presque tout entier, à la partie septentrionale dti bassin àé FAtlantique; il côtoie trois continents ! FAftique, fAmériqué et l'Europe. Vu second courant dotit j'ai reconnu là basse température, dàiis Tautomné de Tannée 1802, règne dans la mer du Sud et réagit d'une manière sensible sur le climat du littoral. Il porte les eaux froides des hautes latitudes australes vers les côtes du Chili ; il longe ces côtes et celles du Pérou, en se dirigeaiit d'abord du sud au nord, piiis, à partir de la baie d' Arica, il marche du sud-sud-est ail nordnord-ouest. Entre les tropiques, la températute de ce courant froid n'est que de 15*,6, en certaines saisons deFaiinée, pendant qdè celle des eaux voisines eil repos monte à 27%5 et même à 28%7. Enfin, au Sud de Payta, vers cette partie du littoral de l'Amérique méridionale cjui fait saillie à l'ouest, le courant se recourbe comme la côte elle-inême, et s'en écarte en allant de l'est à l'ouest ; en sorte qu'en continuant à gouverner au nord, le navigateur sort du courant et passe brusquement de l'eau froide dans l'eau chaude.

On ignore à quelle profondeur g' arrête le mouvement des masses d'eaiix chaudes ou froides qui sottt entraînées ainsi par les courants océaniques ; ce qui porterait à croire que ce mbuvemelit se propage Jusqu'aux couches les plus basses, c'est que le totirânt

de la côte méridionale de T Afrique se réfléchit sur le banc de Lagullas , dont la profondeur est de 70 à 80 brasses.

Grâce à une découverte du vénérable Franklin, le thermomètre est devenu aujourd'hui une véritable sonde. En effet, il est presque toujours possible de reconnaître la présence d'un bas-fonds ou d'un banc de sable situé hors des courants, par l'abaissement de la température de l'eau qui le recouvre. Ce phénomène, dont on peut tirer parti pour rendre la navigation plus sûre , me parait provenir de ce que les eaux profondes , entraînées par le mouvement général des mers, remontent les pentes qui bordent les bas-fonds et vont se mêler aux couches d'eau supérieures. Mon immortel ami, sir Humpfary Davy, a proposé une autre explication : les mplécules d'eau refroidies pendant la nuit, par voie de rayonnement , descendent vers le fond de la mer; mais, au-dessus d'un bas-fonds , ces molécules restent plus près de la surface et en maintiennent ainsi la température à un degré moins élevé que partout ailleurs. Des brouillards se forment fréquemment au-dessus des bas-fonds , parce que l'eau froide qui les recouvre détermine une précipitation locale des vapeurs contenues dans l'atmosphère. J'ai vu souvent ces brouillards au sud de la Jamaïque et dans la mer du sud ; leurs contours étaient nets ; vus de loin, ils reproduisaient exactement la forme des bas-fonds. C'étaient de véritables images aériennes où se réfléchissaient les accidents du sol sous-roa-

rin. L'eau froide qui recouvre ordinairement les basfonds produit un effet encore plus singulier dans les hautes régions de F atmosphère ; elle agit à peu près comme les lies aplaties de corail ou de sable : on voit souvent en pleine mer, loin des côtes et par un ciel serein, des nuages se fixer au-dessus des points où les bas-fonds sont situés, et Ton peut alors relever, avec la boussole, la direction de ces points, tout comme s'il s'agissait d'une chaîne de montagnes ou d'un pic isolé.

Sous une siu^face moins variée, que celle des continents , la mer contient dans son sein une exubérance de vie dont aucune autre région du globe ne pourrait donner l'idée. Charles Darwin remarque avec raison, dans son intéressant journal de voyage, que nos forêts terrestres n'abritent pas, à beaucoup près, autant d'animaux que celles de l'océan. Car la mer aussi a ses forêts : ce sont les longues herbes marines qui croissent sur les bas-fonds , ou les bancs flottants de fucus que les courants et les vagues ont détachés, et dont les rameaux déliés sont soulevés, jusqu'à la surface, par leurs cellules gonflées d'air. L'étonnement que fait naître la profusion des formes organiques dans l'océan, s'accroît encore par l'emploi du microscope ; on sent alors avec admiration que là , le mouvement et la vie ont tout envahi. A des profondeurs qui dépassent la hauteur des plus puissantes chaînes de montagnes, chaque couche d'eau est animée par des vers polygastriques, des cyclidies et des ophrydines. Là , pullulent les

auim^lcules phosphorescents, lesMammflria de Tordis des acalèpbes, le^ ci^istacés, les Peridinium, \e^ nér réides qui tournent en cefcle, dont les innoipbrables essaims sont attirés à la surface par certaine^ circonstances météorologiques, et transforment alors chaque vague pn une écume lupiipeuse. Uabondauce de ces petits ètrjes rivants, la quantité de matière animalisée qui résulta de leur rapi4e décomposition est telle que )'eau de mer 4<5vient un véri^ahle liquide nutritif, pour des animaux beaucoup plus grands.

Certes, la ïp,er n'offre aucun pbéuomèue plus digne d'occuper Tiof^gination que cette profusion de formes aniq^ées, que cette infinité d'êtres microscopiques dont l'prg^j^igatipn, pour être d'un ordre inférieur, n'ep p^t p^s mpjf^^ délicate et variée ; mais elle fait naltrp 4^^^^^^^ émotions plus sérieuses, j'oserai dire plUg ^olenpelles, par Timmeusité du tableau qu^elIe déppule aux yeux d^ navigateur. Celui qui aime à préer en lui-}J)ème uq monde à part où puisse s'exerûpr )ibreu)ent l'activité spontanée dp son âme, celuilà se sent rempli de Tiflée sublime de Tinfini, à l'^specf d^ la jifiute mer fibre 4p tqut rivage. Son regard çherphe surtout l'horizon lointain; là, le ciel et l'eau §emh|lept s'unir en un contour vaporeux où |es astres mpptpnt et disparai^seut tour à ^our. IVf^is bientôt cette étefi^elle yicissitudp d^ la pâture réveille en nous }e vague senf lurent de tristesse qui est au fond de tpute^ les joies humaines.

Uue prédilection particulière pour la mer, un souy^uir pleiu de gratitu4Q des ifnpres^ipns q^e Yé]^

meut liquida, pr repos, sm ^ein ^w Ç9\me de li) n^U, QU §1^ lutte pontée les forces d§ }a it^ture, a produite^, sur moi 2 dafls les régions des tropiques, Qut p^ seules me cjétprininer à sig^^^lerlps jouisçai^çes indiyid^ejlfi^ de la CQ^tefflpI^tiûn^ avant le^ considérations généf a]^8 qu'il fflg jreste à énumérep. Le contapt de 1^ fflpf exprce iïjponte§tablement upei ipfluence s^)vita}rp s^p le moral et sur les progrès iptpllpctiiels 4'w grand ©ûinhre de peuples ; il muUiplie et resserre leg lieps qui 4Qivent unir un jour tq^tep \e^ partiep d^ j'iiur ipamté en un seul faisceau. S'il est possible d'^rriyer à une cpijpaissance complète, de |a surf^c^ dp qq^j^e planète^ nous Ip devons à la f^^pr, pqmmp nous lui ^e- Yons déjà Ips plus })eaux progrès dP Tastroi^pmip p^ des sciences physiques et mathématiques. Daps l'origine, une partie de cette influence s'exerçait seulement syr Ip littoral de la I^féditerranée pt sur ]pç p0tes occidentales du sud de l'Asie ; mais elle s'est gépéralir sée depuis le xvr siècle ; elle s'est ^tendue mêïpp à 4^8 peuples qui vivent loin de la mer, à l'intérieur des çont tinents. Depuis l'époque où Christophe Coloqb fut en-r voyé pour délivrer l'océan ^e ses chalups (upe voix inconnue Ipi parlait aipsi daps une yisiop qu'il ppt, pen-. d^Pl SA q^aladie^ sur Ips f iyes 4p fleuve de Belem) (74), rhomme a pu se lancer d^ns les régiops incoui^ues^ avec up psprif; désoirmais lil)rp ^e tpute entrave.

La seconde enveloppe de pptre planète, l'enveloppe e^téP^urp, upivppsellp, est Tpcéap ^éfi^n do^t iiops

habitons les bas-fonds (plateaux et montagnes) ; elle nous présente six classes de phénomènes, tous étroitement reliés par une dépendance mutuelle. Ces phénomènes dérivent de la constitution chimique de l'air, des variations qui surviennent dans sa diaphanéité , dans sa coloration, dans la manière dont il polarise la lumière; ils naissent des changements de densité ou de pression, de température, d'humidité et de tension électrique. L'air contient le premier élément de la vie animale , Toxygène. L'air possède un autre attribut non moins relevé : il est le véhicule du son , et par suite, il est, pour les peuples, le véhicule du langage, des idées, des relations sociales. Si le globe terrestre était dépourvu d'atmosphère, comme notre Lune , ce ne serait qu'un désert où régnerait le silence.

Depuis le commencement du xix* siècle, la proportion des éléments qui forment les couches d'air accessibles a été un sujet de recherches auxquelles nous avons pris une part active, Gay-Lussac et moi. L'analyse chimique de l'atmosphère est parvenue, dans ces derniers temps, à un haut degré de perfection, grâce aux excellents travaux que Dumas et Boussingault ont exécutés par de nouvelles méthodes plus exactes. D'après ces analyses, l'air sec contient, en volume, 20,8 d'oxygène et 79,2 d'azote ; il renferme en outre de 2 à 5 dix-millièmes d'acide carbonique, une quantité encore plus faible de gaz hydrogène (75), et, d'après les importantes recherches de Saussure et de Liebig, quelques traces de vapeurs ammonia-

caleâ, qui fournissent aux plantes l'azote qu^ elles contiennent (76). Quelques observations de Lewy portent à croire que la proportion d'oxygène varie un peu, suivant les saisons, ou suivant que Tair est recueilli dans l'intérieur des continents ou au-dessus de la mer; et en effet, si l'immense quantité d'organisations animales que la mer nourrit peut faire varier la proportion d'oxygène dont l'eau s'est chargée, on comprend qu'il doive en résulter une variation correspondante dans les couches d'air voisines de la surface (77). L'air recueilli par Martins sur le Faulhorn, à 2762 mètres de hauteur, n'était pas moins riche en oxygène que l'air de Paris (78).

L'introduction du carbonate d'ammoniaque dans l'atmosphère est probablement antérieure à l'apparition de la vie organique sur la surface du globe. Les sources d'où l'acide carbonique se déverse dans l'at^ mosphère sont très-multipliées (79) .Signalons d'abord la respiration des animaux : ceux-ci extraient le carbone des substances végétales dont ils se nourrissent, tandis que les végétaux le puisent dans l'atmosphère. L'intérieur de la terre , dans les contrées où se trouvent des volcans éteints et des sources thermales, est une source abondante d'acide carbonique. 11 s'en produit aussi aux dépens de l'hydrogène carboné, qui existe dans l'atmosphère, et dont la décomposition est opérée par les décharges électriques des nuées, si fréquentes sous les tropiques. D'autres substances, des miasmes et des émanations pestilentielles^ viennent se mêler accidentellement, surtout

pi^ès du 8q1 ^ aux éléments que uouâ veaoufi d'iadiquep comme formant la composition normale de Pair, à toutes les hauteurs accessibles. Ces gaz e&l échappé jusqu'à présent à l'analyse chimique ; QUiis )e fait même de leur existence dans certaines régions de l'atmosphère n'est point douteux : les données les mieux constatées de la pathologie et les phénomènes qui accompagnent P incessante décomposition des matières végétales ou animales^ sur toute la çprface du globe, l'établissent surabondamment. Sans parler des contrées marécageuses et des bords de la mer, couverts de mollusques putréfiés ou de toufiesde Rizophora mangle et d'avicepnies^ il existe unp foule de circoi^s^nces dans lesquelles certaines vapeurs afpmpni^cales ^t njtr^uses, de Thydrogène sulfuré e( m^\aQ dei^ corpposés analogues aux combinaisQOS à haseï^ muUiple;; (ternaires et quaternaires) du règne végétal (80), peuvent se mèlep à l'air, et engendre! la fièvre tierce ou )e typhus. Certains brouillards, répandant une pdeur particulière, uous offrent m exemple des mélanges qui peuvent s'opérer ac? cidentellement dans les Régions inférieures de l'atmosphère. Bien plus, de^ substances sqlides, réduites en poudi'e fine , fsqpt quelquefois portées à de grandes hauteurs , par les vents et les courant nés de réchauffement du sp). Telle est la poussière qui toflibe vers les îles du cap Vert, en obscurcissaut l'atmosphère à de grandes distances; Darwin appela l'attention des hommes de science sur ce phéupîBèup , et Ehrenbprg découvrit que pet^e pops-

sièr^ cpntiept d'ipnombrsbles iufusqireç h caf^aps^ce^ siliceuses.

ËnuméroDS ^ctuellemei^t les pbéfiomèues principaux qui caractérisent l'atmosphère ^ nous aurpiis k distinguer :

1* Les variations de la pression q^tmosphériqw ; elles comprennent les oscillations horaires du baromètre ^ espèce de marée ati^osphérique , qui ne saurait être attribuée à Tattraction lunaire, et qui varie ponsidéralflement avec la latitude géographique, avec l^s faisons et avec la hauteur du lieu d'observation (81).

2"* La di^tribtftion des climafs et de la chaleur; elle dépend de la position rpl^tiye des masses diaphanes et des masses opaques, et de la configuration hypsofpétrjqne des continents. Ces relations déterminent Ifi position géographique et 1^ coitfburç jles UgnPS isothermes , dans le sens horizontal et dans le sens vertical, c'est-à-dire sur une même surface de niveau e^ dans la série des couches superposées.

d*" La distribulion de l'humidité; elle dépend de la propp]rtiQn qui existe ^ntre la surface des terres et celle de Tacéan , de la distance à Téqnateur et dp la haiiteu)! ^u-4essns ^e la mer; il est nécessaire de distinguer parmi les formes diverses que la vapeur d'eau revêt en sp précipitant, car ces formes varient avec )a température, la direction et Tordre de succession (|6S yents.

4" L'état électrique de rqfmQsphbre dont .l'origine e^t encprp trè^i^ébattue , qttftft^ *} ^'^gK de Vélpctrir

cité développée par un ciel serein. Sous ce titre, nous avons à examiner quels rapports rattachent Tascension des vapeurs à la tension électrique et à la forme des nuages. Il faut faire la part d'influence qui revieDl aux heures de la journée^ aux saisons, aux climats, à la configuration des contrées formées de plaines basses ou de plateaux élevés; il faut rechercher les causes de la fréquence ou de la rareté des orages, de leur périodicité et de leur formation en été ou en hiver ; il faut signaler enfin les rapports de rélectricité avec la grêle de nuit, phénomène extrêmement rare, et avec les trombes (tourbillons d'eau ou de sable) sur lesquelles Peltier a fait d'ingénieuses remarques.

Les variations horaires du baromètre, sous les tropiques, présentent deux maœima^ à neuf heures ou neuf heures un quart du matin, et à dix heures et demie ou dix heures trois quarts du soir. Les deux minima ont lieu vers quatre heures ou quatre heures un quart de l'après-midi et à quatre heures du matin, c'est-àdire, presque à l'heure la plus chaude et à l'heure la plus froide de la journée. L'étude de ces variations a été longtemps pour moi un objet d'observations assidues de jour et de nuit (82). Leur régularité est si grande qu'on peut, à la simple inspection du baromètre , déterminer l'heure , surtout pendant le jour, sans avoir à craindre, en moyenne, une erreur de plus de 1 5 à 1 7 minutes ; elle est si permanente, que ni la tempête, ni l'orage, ni la pluie, ni les tremblements de terre ne peuvent la troubler; elle persiste dans les chaudes régions du littoral du Non-

veau-Monde, comme sur les plateaux élevés de plus de 4000 mètres, où la température moyenne descend à 7^ L'amplitude des oscillations diurnes décroît de 2,98 à 0,41 millimètres, depuis Téquateur jusqu'au TC" parallèle de latitude nord, sous lequel Bravais a fait une série d'observations très-précises (83). On a cru que dans les stations beaucoup plus rapprochées du pôle, la hauteur moyenne du baromètre était plus faible à dix heures du matin que vers quatre heures du soir, en sorte qu'il y aurait dans ces climats une véritable interversion des heures du maximun et du minimum ; mais les observations de Parry, au port Bowen (73*14'), ne justiBent nullement ces idées.

A cause des courants ascendants de Tatmosphère , la hauteur moyenne du baromètre, sous l'équateur et généralement sous les tropiques, est un peu moindre que dans les zones tempérées (84) ; elle parait atteindre son maximum dans T Europe occidentale, entre les parallèles de 40* et de 45*. Kasmtz a proposé, pour Tétude de la distribution de ces phénomènes à la surface du globe, un mode de représentation graphique qui consiste à unir, par des courbes, les lieux où les moyennes différences entre les extrêmes hauteurs mensuelles du baromètre sont égales ; ce sont ]esMsçàesisobaramétriques^ dont la position géographique et les courbures conduisent à des résultats importants pour l'étude de T influence que la configuration des terres et l'étendue des mers exercent sur les oscillations de l'atmosphère. L'Hindoustan, avec ses hautes chaînes de montagnes et sa péninsule triangu-

lairè, lès 'c6ièi ôHeatàlèS du noiiVèau bontinènt vêts le point où les eaux chaudes du Gtilf^tresm se diHgeutà l'est (Terre-Neuve), présfeoteilt des bscillatîons îsobafdtaèlritjUfes p\\li cohfeidërables qile les Antilles et que rEurot)ë occidentale. Les velitè régnants soW la causfe Jjrincipàle qui détërtniné la diminution dé la pression atinbsphérique, et, suivant Daussy, pàHoul où cette pressîoil diminue, khaufeilr moyenîlede la mer augmente dans le même rapport (85);

Les variations qui se reproduisent régulièrenletit, par périodes horaires oti annuelles, dans la fressidti atmosphérique, les chàtigemènts brusqttes et sourent dangeretijc (86) <Jui sùrvienlient accidentellement dans cette pression, et, en gétiéral, tous les phéflomènes dont Tensëmble constitue l'état du ciel, doivent être attribués, en grande partie^ à la puissance calorifique des rayons du Soleil. Il en Résulte que la direction des vents, la hauteur du baromètre, les changements de température, l'état hygrométrique delair, sont des phénomènes connexes. Les résultats d'une loDgae série d'observations commencées,- il y a longtèinp^j sur la proposition de Lambert j ont été rêdilits en tables qui indiquent la pression attnosphérique correspondante à chaque aire de vent ; ces tables, connues sous le nom de roses barométriques dès vents, ont permis de scruter plus profondétùent la liaison des phénomènes inétéorologiques (87). Avec une admirable finesse d'aperçus, Dove a reconnu dans là loi de rotation des vents, qu'il a lui-même établie pour les deuX hémisphères, la cause dé plusieurs grands fbéno-

«- su =

itkêws ddtit Vocém âériéii est lé thëatrë (8B). La différence de température j ehtré les bbntrées éqiiinojiiâles et les contrées polaires^ ëbgéndre deux courants opposés^ V\m dans les hautes régions de Tatl&osphère, l'autre à la surface du globe. Cobame les points situés vers Téquateur et les poiiits âitués vers les pôles sont animés de vitesses de rotation très-différentes , il en résulte que le courant venant dii pôle est infléchi vers l'est, tandis que le courant équitloilidl ^'iilfléchtt vers l'ouest; C'est de la lutte de tes deux côUrànts, c'est du lieii où le courant èupériëur retombe et atteint là surface, c'est de leur pénétration récipro(j[iië que dépendent les plus importantes variations de la pression atmosphérique^ les changements de température dans les couches d'aii^, la précipitation des vapeurs aqueuses condehsées, et même, comme Dove l'a montré, la formation et les figures variées que prennent les nuages. La fbrme des nues, qui donne aux paysages tant de mouvement et de charme, nous annonce ce qui se passé dans les hautes régions de l'atmosphère ; quand l'air est calme, les niiagés dessinent, sur le ciel d'une chcWde journée d'été ^ « l'image projetée » du sol dont le calorique rayonné abondamment vers l'espace;

Lorsque lé rayonnement opère stlr de grandes surfaces continentales et océaniques dont la position relative satisfait à certaines conditions, comme entre Ik

côte orientale de l'Afrique et la côte occidentale de la péninsule indienne, ses effets deviennentmanifestes : il produit les moussons des inersde l'Inde (89), t'Hippulos

des navigateurs grecs, dont la direction périodiquement variable avec la déclinaison du soleil, a été facilement reconnue et mise à profit de toute antiquité. Ce furent là les débuts de la météorologie : la connaissance desmoussons, répandue dansPHindoustan, enChine,a r orient du golfe Arabique, à T ouest de la mer Malaise, la notion encore plus ancienne et plus générale des brises de terre et de mer, tels furent les premiers, les faibles rudiments d'ime science qui fait aujourd'hui de rapides progrès. Les stations magnétiques , dont la longue série traverse maintenant, de Moscou à Pékin, toute TAsie septentrionale, et dont les travaux doivent embrasser le magnétisme terrestre et les autres phénomènes météorologiques, sont appelées à fournir d'importants résultats à la théorie des vents. En comparant les observations recueillies sur divers points de cette ligne immense, on pourra décider, par exemple, si les vents d'est soufflent sans interruption, depuis le plateau désert de Gobi, jusque dans l'intérieur de l'empire russe, ou bien si le courant produit par la précipitation de l'air des hautes régions ne commence qu'au milieu de la chaîne des stations. Alors on saura, à la lettre, d'où vient le vent. Si l'on ne fait concourir au résultat cherché, cpi^ les lieux où les observations sur la direction des vents ont été continuées pendant plus de vingt années, on reconnaît (d'après les calculs exécutés récemment avec soin par G. Mahlmann) que le vent d' onest-sitaouest est le vent régnant^ sous les moyennes latitudes des zones tempérées des deux continents.

Nos idées sur la distribution de la chaleur atmos»phérique ont gagné en clarté^ sous certains rapports, depuis qu'on s^est efforcé de soumettre les phénomènes à un mode uniforme de représentation graphique, en reliant les uns aux autres, par un système de lignes, tous les points .où les températures moyennes de Tannée , de l'été et de l'hiver ont été déterminées avec exactitude. Le système des lignes isothermes^ isot hères etisochimènesy que j'ai proposé en 1 817, pourra peutêtre fournir une base certaine à la climatologie comparée , si les physiciens consentent à réunir leurs efTorts pour le perfectionner. C'est ainsi que l'étude du magnétisme terrestre est devenue une véritable science, du jour où les résultats partiels ont été réunis et représentés graphiquement par des lignes d'égale déclinaison, d'égale inclinaison et d'égale intensité.

L'expression de climat, prise dans son acception la plus générale, sert à désigner l'ensemble des variations atmosphériques qui affectent nos organes d'une manière sensible : la température , l'humidité , les changements de la pression barométrique, le calme de l'atmosphère, les vents, la tension plus ou moins forte de l'électricité atmosphérique, la pureté de l'air ou la présence de miasmes plus ou moins délétères , ei^fin le degré ordinaire de transparence et de sérénité du ciel. Cette dernière donnée n'influe pas seulement sur les effets du rayonnement calorifique du sol, sur le développement organique des végétaux et la matiu^ation des fruits , mais encore I. 25

sur le moral de rhomme et Pharmonie de aea focultés.

Si la surface de la terre était formée d'un seul fluide homogène ou de couches possédant même couleur, même densité, même éclat, même faculté d^absorfaer les rayons solaires, même pouvoir de rayonner la chaleur vers les espaces célestes, les lignes isothermes, isothères et isochimènes seraient toutes dirigées parallèlement à Téquateur. Dans cette hypothèse, les pouvoirs absorbant et émissif , pour la chaleur et pour la lumière, seraient partout les mêmes sur la surface du globe, à parité de latitude. C'est de cet état moyen, qui n'exclut ni les courants de chaleur à l'intérieur du globe et dans son enveloppe gazeuse, ni la propagation de la chaleur par les courants d'air, que la théorie mathématique des climats doit partir , comme d'un état primitif. Tout ce qui fait varier les pouvoirs absorbant et émissif, en quelques points situés sur des parallèles égaux, produit une inflexion dans les lignes isothermes. La nature de ces inflexions, les angles sous lesquels les lignes isothermes, isothères, isochimènes coupent les cercles de latitude, la position du sommet de leur convexité ou de leur concavité par rapport au pôle de l'hémisphère correspondant, sont des eflets de causes qui modifient plus ou moins puissamment la température sons les diverses latitudes géographiques.

Il est heureux pour les progrès de la climatologie j que la civilisation européenne se soit établie sur deux rivages opposés, ou plutôt, qu'elle ait rayonné de notre côte occidentale jusque sur une côte orienlaley

en traversant le bassin de T Atlantique. Lorsque, après plusiem^ tentatives éphémères en Islande et au Groenland, les habitants de la Grande-Bretagne fondèrent, enfin, sur le littoral des États-Unis d'Amérique, leurs premières colonies durables, dont les poursuites religieuses, le fanatisme et T amour de la liberté accrurent rapidement la population, les colons qui vinrent s'établir entre la Caroline du nord et T embouchure du fleuve Saint-Laurent, s'étonnèrent d'éprouver des hivers beaucoup plus froids que ceux de ritalie, de la France et de l'Ecosse, sous les mêmes latitudes. Une pareille différence de climats devait tenir r attention en éveil ; cependant la remarque ne devint réellement féconde en résultats poiu* la météorologie, que lorsqu'elle put être basée sur des données numériques exprimant les températures moyennes annuelles. En comparant de cette manière Nain, sur la côte du Labrador, avec Gothenburg, Halifax avec Bordeaux, New-York avec Naples, Saint-Augustin, en Floride, avec le Caire, on trouve que, par les mêmes latitudes, les différences entre les températures moyennes de l'année de l'Amérique orientale et celles de l'Europe occidentale, sont en allant du nord au sud : 1 1 ** 5 ; 7^*7 ; 3*^8 ; et presque 0^ Le décroissement progressif de ces différences, dans une série qui comprend 28' de latitude, est frappant. Plus loin, vers le sud, sous les tropiques mêmes, les lignes isothermes sont partout parallèles à l'équateur. On voit, par les exemples précédents, que ces questions si souvent posées dans les cercles de la société : de combien de

degrés T Amérique (sans distinguer entre les côtes de Touest et celles de Test ) est-elle plus froide que l'Europe ? quelle différence y a-t-il entre les températures moyennes de Tannée au Canada ou aux Etats4JDis, et celles de l'Europe ? on voit , disons-nous , que, sous une forme si absolue^ si générale, ces questions n'ont aucun sens. La différence, en effet, n'est poiot constante ; elle varie d'un parallèle à l'autre, et sans une comparaison spéciale des températures d'été et d'hiver sur les côtes opposées, il est impossible de se faire une idée juste des véritables rapports qui existent entre les climats, et d'apprécier leur influence sur l'agriculture, l'industrie et le bien-être des populations.

En signalant les causes qui peuvent modifier ia forme des lignes isothermes, je distinguerai celles qin élèvent la température de celles qui tendent à rabaisser. La première classe comprend :

La proximité d'une côte occidentale, dans la zone tempérée ;

La configuration particulière aux continents qui sont découpés en presqu'îles nombreuses ;

Les méditerranées et les golfes pénétrant profondément dans les terres ;

L'orientation , c'eslrà-dire la position d'une terre relativement à une mer libre de glaces, qui s'étend au delà du cercle polaire, ou par rapport à un continent d'une étendue considérable , situé sur le même méridien, à l'équateur ou du moins à l'intérieur de la zone tropicale ;

La direction sud et ouest des vents régnants^ s'il

s'agit de la bordure occidentale d'uu contiaent situé dans la zone tempérée ; les chaînes de montagnes servant de rempart et d'abri contre les vents qui viennent de contrées plus froides ;

La rareté des marécages, dont la surface reste couverte de glace au printemps, et jusqu'au commencement de l'été ;

L'absence de forêts sur un sol sec et sablonneux ; la sérénité constante du ciel pendant les mois d'été ; enfin le voisinage d'un courant pélagique, si ce courant apporte des eaux plus chaudes que celles de la mer ambiante.

Je range parmi les causes qui abaissent la tempéra ure moyenne :

La hauteur, au-dessus du niveau de la mer, d'une région qui ne présente point de plateaux considérables;

Le voisinage d'une côte occidentale, pour les hautes et les moyennes latitudes ;

La configuration compacte d'un continent dont les côtes sont dépourvues de golfes ;

Une grande extension des terres vers le pôle, et jusqu'à la région des glaces éternelles, à moins qu'il n'y ait entre la terre et cette région^ une mer constamment libre pendant l'hiver ;

Une position géographique telle que les régions tropicales de même longitude soient occupées par la mer, en d'autres termes, l'absence de toute terre tropicale sur le méridien du pays dojit il s'agit d'étudier le climat ;

Une chaîne de montagnes qui, par sa forme ou sa

direction, gênerait l'accès des vents chauds, ou bien encore le voisinage de pics isolés^ à cause des coorants d'air froid qui descendent le long de leurs versants ;

Les forêts d'une grande étendue : elles empêchent les rayons solaires d'agir sur le sol ; leurs organes appendiculaires (les feuilles) provoquent l'évaporation d'une grande quantité d'eau, en vertu de leur activité organique, et augmentent la superficie capable de se refroidir par voie de rayonnement. Les forêts agissent donc de trois manières : par leur ombre, par leur évaporation, par leur rayonnement;

Les marécages nombreux qui forment, dans le nord, jusqu'au milieu de l'été, de véritables glacières au milieu des piaines \

Un ciel d'été nébuleux, parce qu'il intercepte une partie des rayons du soleil ;

Un ciel d'hiver très-pur, parce qu'un tel ciel favorisfe le Rayonnement de la chaleur (90).

L'action simultanée de toutes ces causes réunies, de celles surtout qui dépendent des rapports d'étendue et de configuration des masses opaques (les continents), et des masses diaphanes (les tiiers), détermine les inflexions des lignes isotherknes projetées sur la surfecedu globe. Les perturbations locales engendrent

les sommets convexes et concaves de ces lignes. Gomme il existe différents ordres parmi ces causes, chaque ordre devra être d'abord considéré isolément. Plus tard, pour obtenir leur effet total sur le mouvement des li^es isoiàermes^ é'est-à-dire^ gur là di-

rectioH et les c(mri}ures locales de ceg ligaeB, oq examinera comment ces causes réunies se modifient^ s'annulent ou se renforcent mutuellement , tout comme s'il s'agissait de petits mouvements ondulatoires qui se rendontrent et se croisent. Tel est T esprit de la méthode par laquelle je me flatte qu'il sera po^ible, un jour, de soumettre d'immenses séries de faits, en apparence isolés, à des lois empiriques exprimées numériquement, et de mettre en relief leur dépendance réciproque.

Les alizés (vents d'est de la zone tropicale) font naître des remoUs ou des contre-courants qui impriment ia direction ouest ou ouestnsud-ouest, aux vents régnants des deux zones tempérées ; ceux-ci sont donc des vents de terre, pour une côte orientale, et des vente de mer pour une côte occidentale. Or, la surface de la mer n'étant pas susceptible de se refroidir autant que celle des continents, à cause de l'énorme masse des eaux et de la précipitation immédiate des particules refroidies, il en résulte que les côtes occidentales doivent être plus chaudes que les côtes orientales, pourvu toutefois qu'un courant océanique ne vienne point modifier leur température. Cette diflérence a été signalée^ pour la première fois , par un jeune compagnon de Cook, par l'ingénieux Georges Forster, qui a contribué d^une manière si efficace à faire naître en moi le goût des entreprises lointaines. Il en est de même de l'analogie qui existe, pour la température , entre la côte occidentale de l'Amérique du Nord^ sous les moyennes latitudes et \é eôte occidentale de l'Europe (91).

Même dans les régions du nord, il existe une différence très-frappante entre les températures moyennes annuelles des côtes orientales et celles des côtes occidentales de rAmérique. A Nain, dans le Labrador (lat. 57* 1 0'), cette température est de 3%8 au-dessous de 0*, tandis qu'elle est encore de 6^,9 au-dessus de 0* à Neu-Archangelsk, sur la côte nord-ouest de FAmérique russe. La température moyenne de Tété esta peine de G'^i dans le premier endroit, elle est de 13%8 dans le second. Pékin (39" 54'), sur la côte orientale de F Asie, possède une température moyenne annuelle (il", 3), moindre que celle de Naples, qui est pourtant un peu plus septentrionale ; la différence dépasse 5*. La température moyenne de Thiver, à Pékin, est au moins 3* au-dessous de 0*; et dans TEurope occidentale, à Paris même (48" 50'), elle est de 3%3 au-dessus de 0". Les hivers de Pékin sont même, en moyenne, de deux degrés et demi plus froids que ceux de Copenhague, malgré la situation beaucoup plus septentrionale de cette dernière ville (1 7" de latitude plus au nord que Pékin) •

Nous avons* dit plus haut avec quelle lenteur la masse énorme des eaux de T océan suit les variations de température de l'atmosphère, et nous en avons tiré la conséquence que la mer sert à égaliser les températures, qu'elle tempère à la fois la rigueur des hivers et la chaleur des étés. De là une opposition ifOr portante entre le climat des îles ou des côtes, propre à tous les continents articulés, riches en péninsules et en golfes, et le climat de l'intérieur d'une grande

masse compacte de terres fermes. Ce contraste a été complètement développé pour la première fois par I^opold de Buch. Aucun de ses traits caractéristiques, aucun de ses effets sur la force de la végétation y le développement de F agriculture , la transparence du ciel 9 le rayonnement calorifique du sol et la hauteur des neiges éternelles, na échappé au grand géologue. Dans l'intérieur de l'Asie, Tobolsk, Barnaul sur l'Obi, et Irkoutsk ont les mêmes étés que Berlin , Munster et Cherbourg ; mais à ces étés succèdent des hivers dont l'efifrayante température moyenne est de — 18' à — 20*. Pendant les mois d'été, on voit le thermomètre se maintenir des semaines entières à 30* et 31*. Ces climats continentaitx ont été, à bon droit, nommés excessifs par le célèbre Buffon , et les habitants des contrées , où régnent les climats excessifs, paraissent être condamnés, comme les âmes en peine du purgatoire de Dante (92) ,

A sofferir tormenti caldi e geli.

Jamais dans aucune partie du monde , pas même dans le midi de la France, en Espagne ou aux lies Canaries, je n'ai trouvé d'aussi bons fruits et surtout d'aussi belles grappes de raisin qu'aux environs d'Astrakhan, sur les bords de la mer Caspienne (46"* 24^). La température moyenne de l'année y est d'environ 9*; celle de l'été monte à 21*2, comme à Bordeaux ; mais en hiver , le thermomètre y descend à — 25* et à — 30*, Il en est de même à Kislar, sur l'embouchure du Térek, quoique cette dernière ville

Boit encore plus méridionale qu'Astrakhan (par les latitudes d'Avignon et de Rimini).

Le climat de rirlande -, des tles de Jersey et de Guemesey^ de la presqu'île de Bretagne, des côtes de Normandie et de l'Angleterre méridionale, paysaui hivers doux, aux étés frais et nébuleux, contraste fortement avec le climat continental de l'intérieur de l'Europe orientale. Au nord«^st de l'Irlande (54*'56')p» là même latitude que Kœnigsberg en Prusse, le myrte croît en pleine terre, comme en Portugal. La température du mois d'août atteint 2<* en Hongrie : elle est de 16"" tout au plus à Dublin (sur la même ligne isotherme de Q**!). La moyenne température d'hiver descend à 2%4 à Bude ; à Dubliû où la température annuelle h'est que de 9%5, celle de l'hiver est encore de 4%3 au-dessus de la glace ; c'est 2" de plus qn'à Milan, qu'à PaVie, qu'à Padoue, que dans toute te Lombardie, où la chaleur moyenne de l'année monte à i2%7. Aux Orcades (Stromness) , un peu au sud de Stockholm (la différence de latitude n'est pas d'un demi-degré) , la température moyenne de l'hiver est de 4% c'est-à-dire qu'elle est plus élevée qu'à Paris et presque aussi chaude qu'à Londres. Bien plus, les ea\ix intérieures ne gèlent jamais aux ties de Féroé, placées par 62* de latitude , sous la douce influence du veht d'ouest et de la hier. Sur les côtes gracieuses du Devonshire , dont l'un des ports (Salcombe) a ^^ surnommé le Montpellier du nord, à cause de la dou-

ceur de son climat , on a vu l'Agave Mexicatia fleunr en pleine terre^ et dm orangeihs en escalier porter des

fruits, quoiqu'ils fussent à peine abrités par quelques nattes. Là, comme à Penzance, comme à Gosport et à Cherbourg, sur les côtes de la Normandie , la température moyenne de Thiver est 5*,5 ; elle n'est donc inférieure à celles de Montpellier et de Florence que de 1*,3 (93). Ces rapprochements liiontrent assez en combien de manières une seule et mêine température moyenne annuelle peut se répartir eiitre les diverses saisons , et combien ces divers modes de distribution de la chaleur, dans le cours de Tannée, exercent d'influence sur la végétation, Tagriculture, la matmration des fruits et le bien-être matériel de l'homme.

Les lignes que j'ai nommées isochimènes et isot hères (lignes d'égales températures d'été et d'hiver) ne sont nullement parallèles aux lignes isothermes (lignes d'égales températures annuelles). Si là où les myrtes croissent en pleine terre et où le sol ne se couvre jamais, en hiver, d'une neige permanente, les températures d'été et d'automne suffisent à peine pour porter les pommes à maturité; si la vigne, pour donner un vin potable, fuit les îles et presque toutes les côtes, même les côtes occidentales, ce n'est pas seulement à cause de la faible température qui règne en été sur le littoral ; la raison de ces phénomènes est ailleurs que dans les indications fournies par nos thermomètres, lorsqu'ils sont suispendus à l'ombre. I! faut la chercher dans l'influence de la lumière directe dont on n'a guère tenu compte jusqu'ici, bien qu'elle se manifeste dans une foule de phénomènes (par exemple, dans l'inflammation d'un mélange d'bydrt^ne et de chlore).

Il existe, à cet égard, une différeuce capitale eutre la lumière diffuse et la lumière directe , entre la lumière qui a traversé un ciel serein , et celle qui a été affaiblie et dispersée en tous sens par un ciel nébuleux. Je me suis efforcé, il y a longtemps (94) , d'attirer raltention des physiciens et des phytologues sur cette différence, et sur la quantité de chaleur encore inconnue que r action de la lumière directe développe dans les cellules des végétaux vivants.

Si Ton parcourt l'échelle thermique des divers genres de culture (95), en commençant par celles qui exigent le climat le plus chaud, on rencontre successivement la vanille, le cacao, le pisang et le cocotier ; puis l'ananas, la canne à sucre, le caféier, le dattier, le citronnier, l'olivier, le châtaignier franc et la vigne dont le vin est potable. En étudiant la distribution de ces diverses cultures dans les plaines et sur les versants des montagnes, on ne tarde pas à reconnaître que leurs limites géographiques ne sont pas exclusivement réglées par les moyeimes températures annuelles. Ainsi, pour que la vigne produise du vin potable (96) , il oe suffit pas que la chaleur moyenne de l'année dépasse 9'*ï; il faut encore qu'une température d'hiver supérieure à-f-0*,5 soit suivie d'une température moyenne de 1 8"" au moins pendant l'été. Dans la vallée de la Garonne, à Bordeaux (lat. 44*50'), les températures moyennes de Tannée, de l'hiver, de l'étéetde l'automne sont respectivement: 13%8;6%2;2r,7; 14%4.Dansles plaines du littoral de la mer Baltique (lat. 52"* i), où le vin n'est plus potable (il y est consonmié cependant)*

ces nombres sont : 8%6 ; — 0%7 ; 1 7%6 ; 8%6. Certes, il doit exister une opposition bien tranchée entre deux climats dont Tun est éminemment favorable à la culture de la vigne, tandis que l'autre atteint la limite où cette culture cesse d'être productive, et il paraît d'abord surprenant que les indications thermométriques n'accusent pas plus nettement cette différence. Mais on s'étonnera moins si Ton considère qu'un thermomètre placé à l'ombre, abrité complètement, ou à peu près, contre les effets de l'insolation directe et du rayonnement nocturne, ne saurait indiquer la température du sol librement exposé à toutes ces influences, ni les variations périodiques dont cette température est affectée d'une saison à l'autre.

Les mêmes rapports de climats qu'on observe entre la presqu'île de Bretagne et le reste de la France , dont la masse est plus compacte , dont les étés sont plus chauds et les hivers plus rudes, se reproduisent, jusqu'à un certain point, entre l'Europe et le continent asiatique, dont l'Europe forme la péninsule occidentale. L'Europe doit la douceur de son climat à sa configuration richement articulée, à T océan qui baigne les côtes occidentales de l'ancien monde, à la mer libre de glaces qui la sépare des régions polaires, et surtout à l'existence et à la situation géographique du continent africain, dont les régions intertropicales rayonnent abondamment et provoquent Tascension d'un immense courant d'air chaud, tandis que les régions placées au sud de l'Asie sont en grande partie océaniques. L'Europe deviendrait plus

froide (97), si T Afrique était submergée, si la fabuleuse Atlantide, sortant du sein de T océan, Tenait joindre l'Europe à l'Amérique; si les eaux chaudes du GulF- Stream ne se déversaient point dans les mers du nord, ou si une nouvelle terre, soulevée par les forces Yolcaniqyes, s'intercalait entre la péninsule Scandinave et le Spitzberg. A mesure que Ton avance de Touest à Test, en parcourant, sur un même parallèle de latitude, la France, l'Allemagne, la Pologne, la Russie , jusqu'à la chaîne des monts Ourals , on voit les températures moyennes de Tannée suivre une série décroissante. Mais aussi, au furet à mesure que l'on pénètre ainsi dans l'intérieur des terres, la forme du continent devient de plus en plus compacte; sa largeur augmente, l'influence de la mer diminue, celle des vents d'ouest devient moins sensible : c'est là qu'il faut chercher la raison principale de l'abaissement progressif de la température. Déjà même dans les régions situées au delà de l'Oural, les vents d'ouest sont devenus des vents de terre. Au lieu de réchauffer, ils refroidissent ces pays, lorsqu'ils y parviennent après avoir soufflé sur de grandes étendues de (erres glacées et couvertes de neige. La rigueur du climat, dans l'ouest de la Sibérie, est un effet de ces causes générales; elle est due à la configuration de la terre ferme et à la nature des courants atmosphériques , mais non (98), quoi qu'en aient dit Hippocrate, Trogue-Pompée, et même plus d'un voyageur célèbre du xviu* siècle, à une grande hauteur du sol au-dessus du niveau de la mer.

Laissons maintenaiàt les plaines, pour nousoccuper des inégalités dont la surface polyédrique de notre glohe est parsemée , et considérons les montagnes par rapport à leur action sur le climat des pays voisins^ et k Tinfluence qu'elles exercent, en raison de la hauteur, sur la température de leurs propres sommets, ou même sur celle des plateaux qu'elles supportent. Les chaînes de montagnes partagent la surface terrestre an grands bassins, en vallées profondes et étroites, en vallées circulaires. Ces vallées, souvent encaissées comme entre des remparts^ individualisent les climats locaux (par exemple en Grèce et dans une partie de TAsie Mineure), et les placent dans des conditions toutes spéciales par rapport à la chaleur, à l'humidité, à la transparence de l'air, à la fréquence des vents et des orages. Cette configiiration a exercé de tout temps une puissante influence sur les productions du sol, le choix des cultures, les mœurs, les formes gouvernement taies, et même sur les inimitiés des races voisines* Le caractère de Y individualité géographique atteint, pour ainsi dire, son maximum, lorsque la configuration du sol, dans le sens horizontal et dans le sens vertical, est aussi variée que possible. Le caractère opposé est fortement empreint dans les steppes de l'Asie septentrionale, dans les grandes plaines herbacées du Nouveau-Monde (savanes, llanos, pampas), dans les landes à bruyères (ericeta) de l'Europe, et dans les déserts de sable ou de pierres de l'Afrique.

La loi que suit le décroissement de la chaleur, par différentes latitudes, à mesure que la hauteur aug-

mente, est d'une haute importance en météorologie: elle n'intéresse pas moins la géographie des plantes, la théorie de la réfraction terrestre, et les hypothèses diverses sur lesquelles se fonde l'évaluation de la hauteur de F atmosphère. Aussi l'étude de cette loi a-t-elle toujours été un des objets principaux de mes recherches, dans les nombreuses ascensions de montagnes que j'ai exécutées en dedans ou en dehors des tropiques (99).

Depuis que l'on sait, avec quelque exactitude, comment la chaleur se distribue à la surface du globe , c'es^-à-dire, depuis que Ton étudie les inflexions et les distances des lignes isothermes et isothères , dans les divers systèmes de température à Test et à l'ouest de l'Asie , de l'Europe centrale et de l'Amérique du Nord, il n'est plus permis de poser, sous une forme absolue, cette question : à quelle fraction de la chaleur thermométrique moyenne de l'année ou de l'été, répond une variation de 1** en latitude, quand on se déplace sur un même méridien? 11 règne, dans chaque système de lignes isothermes à courbures égales , une liaison intime et nécessaire entre trois éléments : la diminution de la chaleur dans le sens vertical et de bas en haut ; la variation de température pour P de changement dans la latitude géographique ; et le rapport qui existe entre la moyenne température d'une station, sur une montagne, et la distance au pôle d'un point situé au niveau de la mer.

Dans le système de V Amérique orientale , la temp^

rature moyenne annuelle varie , depuis la côte du Labrador jusqu'à Boston, de 0%88 par chaque degré de latitude; de Boston à Charleston de 0%95; de Charleston au tropique du cancer (Cuba) la variation diminue ; elle n'est que 0*,66. Dans la zone tropicale même , la température moyenne varie avec tant de lenteur que, de la Havane à Cumana, le changement, pour un degré de latitude, ne dépasse point

Il en est tout autrement du système formé par les lignes isothermes de l'Europe centrale. Entre les parallèles de 38* et de 71% je trouve que la température décroît uniformément à raison d'un demi-degré du thermomètre par chaque degré de latitude. Mais comme, d'autre part, la chaleur diminue de 1" dans cette région , quand la hauteur augmente de 156 ou de 170 mètres, il en résulte que 78 ou 85 mètres d'élévation au-dessus du niveau de la mer produisent le même effet sur la température annuelle qu'un déplacement vers le nord de 1 • en latitude* Ainsi la température moyenne annuelle du couvent du Mont- Saint-Bemard , situé à 2491 mètres de hauteur, par 45* 50' de latitude , se retrouve dans la plaine , par une latitude de 75** 50'.

Les observations que j'ai faites jusqu'à 6000 mètres de hauteur, dans la partie de la chaîne des Andes comprise entre les tropiques, m'ont donné une diminution de l^'de température par 187 mètres d'augmentation dans la hauteur. Trente ans plus tard, mon ami Boussingault a trouvé en moyenne 1 75 mè-

tres. En comparant les lieux situés sur le versani même des Cordillères avec d'autres lieux d'égale hauteur au-dessus de la mer, mais placés sur des plateaux cTune grande étendue, j*aî t'ema^qué que la température moyenne de Tannée était plus élevée de 1*,5 à 2%3 dans ces derniers lieux. Lai différence serait plus forte, sans la déperdition de chaleur que le f^ajonnemenf occasionne pendant la nuit. Comme, dans cette région, les climats se trouvent étages les uns audessus des autres, depuis les forêts de cacaos desplaines basses jusqu'à la neige éternelle, et comme la température y varie très-peu d'un bout à l'autre de Tannée , on peut se faire une idée assez exacte des températures particulières aux grandes villes de la chaîne des Andes, en les comparant à celles qu'on éprouve en France et en Italie , à certaines époques de Tannée. Tandis qu'il règne, chaque jour, sur les rives boisées de TOrénoque , une chaleur qui dépasse de 4* celle du mois d'août à Palerme, on trouve, à mesure

qu'on s'élève sur les Andes, à Popayan (1 775 ni.), ^es trois moisd'été de MarseilIe;àQuito(2908m.),Iafindu

mois de mai de Paris ; enfin sur les Paramos où croisr sent desplantesalpestres, chétives, il est vrai, et cependant couvertes de fleurs , on trouve la température qui règne à Paris au commencement du mois d'avriJ. Plus on se rapproche de Téquateur, plus la limi'^ des neiges éternelles est élevée; T ingénieux P'crr^ Martyr de Anghiera, un des amis de Christophe Colomb , est certainement le premier qui en ait fait la remarque (après l'expédition entreprise, en octobre

1510, par Rodrigo Enrique Coltnenares). Voici ce qu'il dit , à ce sujet , dans son bel ouvrage de Rébus oceanicis (1 00) : « La rivière Gaira descend d'une montagne (dans la Sierra-Nevada de Santa Marta) qui , au dire des compagnons de Colmenaires , surpasse en hauteur toutes les montagnes connues , et cela doit être en effet, puisque ôette montagne, située à 10* tout au plus de l'équateur, conserve eu tout temps de la neige sur son sommet. » La limite des neiges éternelles, pour une latitude donnée, est la ligne des neiges qui résistent à l'été; en d'autres termes, c'est la plus grande hauteur à laquelle cette ligne puisse remonter dans le cours de l'année entière- Cette donnée doit être soigneusement distinguée des trois phénomènes suivants : l'oscillation annuelle de la limite inférieure des neiges, la chute de la neige sporadique, et la formation des glaciers, qui paraissent ne pouvoir exister ailleurs que dans les zones froides et tempérées. Depuis les immortels travaux de Saussure, le phénomène des glaciers a été étudié, dans les Alpes, par V€h netz et Charpentier, et surtout parÂgassiz, doùt la persévérance et l'intrépidité sont au-dessus de tout éloge. Nous connaissons bien la limite inférieure des neiges perpétuelles ; quant à leur limite supérieure , il ne peut pas en être question, car les cimes les plus hautes sont encore loin d'atteindre ces couches d'ait raréfié qui, suivant une opinion très-probable de Bouguer, ne contiennent plus de vapeur vésiculaire capable d'engendrer des cristaux de glace, par le refroidissement, et de prendre ainsi une forme visible.

La limite inférieure des neiges n'est pas uniquement une fonction de la latitude géographique et de la température moyenne annuelle du lieu; ce n'est ni à Téquateur ni même dans la zone intertropicale, comme on Ta cru longtemps , que cette limite par^ vient à sa plus grande hauteur au-dessus du niveau de la mer. Le phénom^e dont il s'agit est, en général, un effet très-complexte de la température, de l'état hygrométrique et de la forme des montagnes ; et si on le soumet à une analyse encore plus détaillée, ce que les observations récentes (1 ) permettent de faire aujourd'hui, on reconnaît qu'il dépend du concours d'un grand nombre de causes, telles que k différence des températures propres à chaque saison; la direc^ tion des vents régnants et leur contact , soit avec la mer, soit avec la terre ; le degré habituel de sécheresse ou d'humidité des couches supérieures de l'atmosphère; l'épaisseur absolue de la masse de neige qui est tombée ou qui s'est accumulée; le rapport entre la hauteur de la limite inférieure des neiges et la hauteur totale de la montagne; la position relative de cette dernière dans la chaîne dont elle fait partie ; l'escarpement des versants; le voisinage d'autres cimes également couvertes de neige perpétuelle; l'étendue et . la hauteur absolue des plaines au sein desquelles la cime neigeuse s'élève comme un pic isolé, ou sur la croupe d'une chaîne de montagnes. Il faut tenir compte enfin de la situation de ces plaines au bord de la mer ou à l'intérieur des continents; il faut examiner si elles sont formées de forêts ou de

prairies , de marécages ou bien de sables arides et de grands blocs de rochers.

Sous l'équateur et en Amérique, la limite inférieure des neiges atteint la hauteur du Mont-Blanc de la chaîne des Alpes , puis elle baisse vers le tropique boréal; les dernières mesures la placent 312 mètres environ plus bas, sur le plateau du Mexique, par 91'' de latitude nord. Elle s'élève, au contraire, vers le tropique austral ; car Pentland a trouvé que , sur la Cordillère maritime du Chili (de IV ^à 18° de latitude australe), cette limite est de 800 mètres plus élevée que sous Téquateur, près de Quito, sur le Chimboraço , le Cotopaxi et TAntisana. Le docteur Gillies assure même que, par 33** de latitude australe, la limite des neiges éternelles se trouve comprise entre 4420 et 4580 mètres, sur les versants du volcan de Peuquenes. Lorsque le ciel est pur pendant l'été, la sécheresse extrême de l'atmosphère favorise à tel point Tévaporation de la neige que le volcan d'Aconcagua (au nord-ouest de Valparaiso, lat. 32" ^) a été vu complètement privé déneige; et pourtant sa hauteur dépasse de 450 mètres celle du Chimboraço, d'après les mesures de l'expédition du Beagle (2).

Presque sur le même cercle de latitude boréale (de 30° I à 3r), sur le versant méridional de l'Himalaya, la limite des neiges est située à 3956 mètres de hauteur. En combinant, en comparant des mesures exécutées sur d'autres chaînes de montagnes, on était arrivé à prévoir ce résultat, que les mesures directes ont ensuite confirmé. Mais sur le

versapt septentrional, placé sous Tinfluence du plateau thibétain, dont la hauteur moyenne paraît être de 3500 mètres, la limite des neiges éternelles remonte plus haut, elle est par 4068 mètres environ. Cette différence a été longtemps controversée en Europe et dans Flnde, et j'ai moi-même consacré plusieurs écrits, depuis 1 820, à développer mes vues sur ce sujet (3). Il s'agissait de l'un de ces grands faits naturels qui n'intéressent pas le physicien seul, car la hauteur des neiges éternelles a du exercer ime influence puissante sur les conditions d'existence des peuples primitifs. Presque toujours de simples données météorologiques ont déterminé , sur de grandes étendues d'un même continent, ici la vie agricole, ailleurs la vie nomade.

Gomme la quantité de vapeur contenue dans l'atmosphère augmente avec la température, il en résulte que cet élément doit varier suivant les heures de la journée, les saisons, les latitudes et les hauteurs. Nos connaissances sur l'élément hygrométrique, qui joue un rôle si considérable dans la création organique , ont sensiblement progressé depuis F introduction d'un nouveau procédé de mesure où l'on trouve un« ingénieuse application des idées de D^tljon et de Daniell , et dont l'emploi est promptement devenu général; il suffit d'indiquer ici le psychromètre d'Auguste, à l'aide duquel on détermine la différence du point de rosée avec la température de l'air ambiant, et, par suite, I9 quantité de vapeur contenue dans l'atmosphère. La température, la pression atmosphé-

rique et la direction du yeat ont d'intimes vs^ ports avec l'humidité, dont le pouvoir vivifiant jie dépend pas uniquement de la quantité absolue de la vapeur dissoute dans les couches d'air, mais encofe de la fréquence et du mode de précipitation de cette vapeur, soit qu'elle humecte le sol sous forme de rosée ou de brouillard, soit qu'elle tombe condensée en gouttes de pluie et en flocons de neige. D'après Dove (4) : « La force élastique de la vapeiu* d'eau, contenue dans l'atmosphère de notre zone tempérée, est au maximum, par le vent de sud-ouest, et au minimum , par le vent de nord-est. Elle diminue à l'ouest de la rose des vents; elle va en augmentant, au cour traire, dans la région orientale. En effet, du côté de l'ouest, un courant d'air froid, pesant et sec, repousse le courant chaud, léger et humide, tandis que, du côté opposé, c'est le second courant qui refoule le premier. Le courant du sud-ouest n'est qu'une déviation du courant équatorial, et le courant du nord-est est le seul courant polaire régnant. »

Si quelques contrées des tropiques où il i^ tombe jamais de pluie ni de rosée sensibles, et dont le ciel reste complètement pur de nuages pendant cinq et même pendant sept mois , nous offrent cependant un grand nombre d'arbres couverts d'une fraîche et gracieuse verdure, c'est sans doute que les parties appendiculaires (les feuilles) possèdent la faculté d'absorber l'eau de l'atmosphère par un acte particulier à la vie organique , indépendamment de la diminution de températiu:e que le rayonnement produit. Les

plaines arides de Cumana, de Coro et de Ceara (Brésil septentrional), que la pluie n'humecte jamais, contrastent avec d'autres régions des tropiques, où Teau du ciel tombe en abondance. A la Havane, par exemple, Ramon de la Sagra a conclu de six ans d'observations qu'il tombe, année moyenne, 2761 millimètres de pluie, c'est-à-dire quatre ou cinq fois plus qu'à Paris et à Genève (5). Sur le versant de la chaîne des Andes, la quantité de pluie annuelle décroît comme la température, à mesure que la hauteur augmente (6). Caidas, un de mes compagnons de voyage dans l'Amérique du Sud, a trouvé qu'à Santa Fé de Bogota ( hauteur 2600 mètres), la quantité de pluie ne dépasse pas 1000 millimètres; ainsi elle y est moins abondante que sur certains points des côtes occidentales de l'Europe. Boussingault a vu plusieurs fois, à Quito, l'hygromètre de Saussure rétrograder jusqu'à 26*, par une température de 12 à 13*. Gay-Lussac, lors de sa célèbre ascension aérostatique , a vu le même instrument de mesure marquer 25%3 dans des couches d'air situées à 2100 mètres de hauteur. Mais la plus grande sécheresse qui aitété observée jusqu'ici, danslesplaines basses, estcertainementcellequeGustave Rose, Ehrenberg et moi avons eu l'occasion de mesurer en Asie, entre les bassins de l'Irtysch et de l'Obi, dansle steppe de Platowskaïa. Le vent de sud-ouestavait soufflé longtemps de l'intérieur du continent; la température atmosphérique étant de 23%7, nous trouvâmes que le point de rosée s'était abaissé à 4%3 au-dessous de la glace. Ainsi, l'air ne contenait plus que ^^ de vapeur

d'eau (7). Dans ces derniers temps, quelques observateurs ont élevé des doutes sur la grande sécheresse que les mesures hygrométriques de Saussure et les miennes semblent indiquer pour Tair des hautes régions des Alpes et des Andes ; mais on s'est borné à comparer l'atmosphère de Zurich à celle duFaulhorn, dont la hauteur ne peut passer pour considérable qu'en Europe seulement (8). Sous les tropiques, près de la région où la neige commence à tomber, c'est-àdire entre 3600 et 3900 mètres de hauteur, les plantes alpestres, à feuilles de myrtes et à grandes fleurs, particulières aux Paramos, sont baignées d'une humidité presque perpétuelle; mais cette humidité ne prouve pas qu'il existe, à cette élévation, une grande quantité de vapeurs ; elle prouve seulement que la précipitation se réitère souvent. On en peut dire autant des brouillards si communs sur le beau plateau de Bogota. Les couches de nuages se forment et se dissolvent plusieurs fois dans l'espace d'une heure, jeux rapide de l'atmosphère qui caractérisent, en général, les plateaux et les Paramos de la chaîne des Andes. L'électricité de Valmosphère se rattache par mille liens à tous les phénomènes de la distribution de la chaleur, à la pression, aux météores aqueux, et, selon toute vraisemblance, au magnétisme dont l'écorce superficielle du globe paraît être douée. Ces rapports intimes se révèlent, soit qu'on considère l'électricité des basses régions de l'air où sa marche silencieuse varie par périodes encore problématiques, soit qu'on l'étudié dans les couches élevées, au sein des nuages

où r éclair brille ^ où la foudre éclate avec fracas. Elle exerce uQe influence puissante sur les deux règaes des pl^nt^s et des animaux, d'abord par les phéaomènes météorologiques qu'elle fait naître, tels que la précipitation des vapeurs aqueuses et la formation de composés acides ou ammoniacaux, ensuite comme ageat spécial, excitant directement l'appareil ner^ veux et le§ mouvements circulatoires des liquides organiques. Ce n'est point ici le lieu de renouveler d'auciens débats sur l'origne de l'électricité qui se développe dans l'atmosphère par un ciel serein. Nous ne rechercherons pas s'i) faut attribuer cette électricité à l'évaporation des eaux impures, chargées de sels et de substances terreuses (9), à la végétation (10), aux noipbreiises réactions chimiques dont le sol est le théâtre, à l'inégale répartition de la chaleur dans les couches aériennes (1 1 ), ou s'il faut recourir à l'ingénieuse hypothèse, par laquelle Peltier explique l'électricité positive de l'atmosphère, en supposant au globe une charge constamment négative (12), Aulieu d'aborder ce vaste champ de discussions, la description physique du mpnde doit partir des observations électrométriques, telles que les fournit, par exemple, l'ingénieux appareil électro-magnétique proposé par CoUadou, pour rechercher comment la tension de l'électricité positive croît avec la hauteur de la station et la rareté des arbres dans les contrées voisines (13) ; par quelles périodes varient le flux et le reflux diurnes de l'électricité atmosphériques (d'après )es recherches instituées à Dublin, par Clarke, ces période^ seraient moins

simples que celles dont j'avais, avec Saussure, reconnu Texistence) ; et comment la tension varie suivant les saisons, la distance à Téquateur, et la propoiv lion locale de la surface des terres à celle de l'océan. S'il est vrai de dire, en thèse générale, que l'équilibre des forces électriques est sujet à des perturbations moins fréquentes, là ou l'océan aérien repose sur un fond liquide, que dans les atmosphères continentales, il n'en est que plus frappant de voir, au sein des plus vastes mers, les plus petits groupes d'îles agir sur Tétat électrique de l'atmosphère et provocjuer la formation des orages. Souvent, dans de longues séries de recherches entreprises par un temps brumeux, ou lorsque la neige commençait à tomber, j'ai vuTélectricité atmosphérique, d'abord vitrée d'une manière permanente, passer subitement à l'électricité résineuse, et j'ai vu ces alternatives se reproduire, à plusieurs reprises, aussi bien dansles plaines des zones froides que sur les Paramos des Cordillères, entre 3200 et 4500 mètres de hauteur. Le phénomène était de tout point semblable à ceux qu'indiquent les électromètres, quelque temps avant et pendant un orage (14). Chaque vésicule de vapeur est entourée d'une petite atmosphère électrique ; quand ces vésicules se ramassent et se condensent en nuages à contours déterminés, l'électricité de chacune d'elles se porte à la surface et contribue à faire croître la tension générale sur l'enveloppe extérieure (15). Les nuages d'un gris ardoisé sont chargés d'électricité résineuse, d'après les recherches de Peltier, à Paris, et les

nuages blancs, roses ou orangés possèdent Télectricité vitrée. Les nuages orageux peuvent se former à toute hauteur. Je les ai vus couronner les plus hautes cimes des Andes; j'ai même trouvé des traces de vitrification opérées par la foudre, sur Tun des rochers en forme de tour qui surplombent le cratère du volcan de Toluca, à 4600 mètres d'élévation. De même, dans les plaines basses des zones tempérées, la hauteur de certains nuages orageux, mesurée dans le sens vertical, a été trouvée de 8000 mètres (16). Mais aussi la couche de nuées qui recèle la foudre peut s'afiaisser, et descendre quelquefois à 1 50 et même à 1 00 mètres du sol des plaines.

Dans le travail le plus complet que nous possédions jusqu'ici sur une des branches les plus délicates de la météorologie, Arago distingue trois espèces de manifestations lumineuses (les éclairs). Il y ^ ^^^ éclairs en zigzag dont les bords sont nettement terminés. D'autres éclairs sans formes définies illuminent le ciel ; quand ils brillent , on dirait que la nue s'entrouvre pour leur livrer passage. Ceux de la troisième classe ressemblent à des globes de feu (<7).

A peine les premiers durent-ils ^^ de seconde ; mais les éclairs globulaires sont beaucoup moins rapides, ils peuvent durer plusieurs secondes. Quelquefois d^^ nuages isolés, situés à une grande hauteur au-dessus de l'horizon, deviennent lumineux sans que le tonnerre se fasse entendre et même sans aucune apparence d'orage. Ce phénomène singulier persiste assez longtemps ; il a été signalé d'abord par Nicholsofl ^'

par Beccarîa, dont les descriptions s'accordent parfaitement avec les observations plus récentes. On a vu aussi, en l'absence de tout symptôme d'orage, des -grêlons, des gouttes de pluie et des flocons de neige briller d'une lueur électrique. Indiquons enfin, comme l'un des traits les plus frappants de la distribution géographique des orages, le contraste singulier qu'ofire la' côte péruvienne, où il ne tonne jamais, avec le reste de la zone des tropiques, où presque chaque jour, à certaines époques de l'année, il se forme des orages, quatre ou cinq heures après la culminât ion du soleil. Arago a recueilli, sur cette intéressante question , les témoignages d'un grand nombre de navigateurs (Scoresby, Parry, Ross, Franklin) qui mettent hors de doute l'extrême rareté des explosions électriques, par les hautes latitudes boréales de 70'» et de 75^(18).

Nous ne terminerons pas la partie météorologique du tableau de la nature, sans insister de nouveau sur l'étroite connexité qui relie entre eux les phénomènes de l'atmosphère. Pas un des agents qui , comme la lumière, la chaleur, l'élasticité des vapeurs, l'électricité, jouent dans l'océan aérien un rôle si considérable, ne peut faire sentir son influence, sans que le phénomène produit ne soit aussitôt modifié par l'intervention simultanée de tous les autres agents. Cette complication de causes perturbatrices nous reporte involontairement à celles qui altèrent sans cesse les mouvements des corps célestes, et surtout ceux des corps à faible masse, qui se rapprochent beaucoup des

centres d'action principaux (les comètes, les satellites, les étoiles filantes). Mais ici la confusion des apparences devient souvent inextricable; elle nous ôte l'espérance de parvenir jamais à prévoir, autrement que dans des limites fort restreintes, les changements de l'atmosphère, dont la connaissance anticipée aurait tant d'intérêt pour la culture des vergers et des champs, pour la navigation, le bien-être et les plaisirs des hommes. Ceux qui cherchent, avant tout, dans la météorologie, cette problématique prévision des phénomènes, se persuadent que c'est en vain que tant d'expéditions ont été entreprises, que tant d'observations ont été recueillies et discutées : pour eux, la météorologie n'a point fait de progrès. Ils refusent leur confiance à une science si stérile à leurs yeux, poui* l'accorder aux phases de la lune ou à certains jours notés dans le calendrier par d'anciennes superstitions. « 11 est rare qu'il survienne de grands écarts locaux dans la distribution des températiu'es moyeimes; d'ordinaire , les anomalies se répartissent uniformément sur de grandes étendues. L'écart accidentel atteint son maximum en un lieu déterminé , et décroît ensuite de part et d'autre de ce point, en allant vers certaines limites. Si l'on dépasse ces limites, on peut trouver de grands écarts en sem opposés. SenlemeDt ils se produisent plus fréquemment du sud vers le nord, que de l'ouest vers l'est. A la fin de l'année 1 820 (j'achevais alors mon voyage en Sibérie), le maxim^^ de froid tomba sur Berlin, tandis que l'Amérique du Nord jouissait d'une chaleur insolite. C'est une

supposition tout à fait gratuite que d'espérer un été chaud à la suite d'un hiver rigoureux , ou un hiver doux après un été froid. » La variété , l'opposition même des conditions accidentelles de la température dans deux contrées voisines, ou sur deux continents producteurs de grains, est un bienfait, car il en résulte une sorte d'égalisation dans les prix d'un grand nombre de denrées.

On a justement remarqué que les indications du baromètre se rapportent à toutes les couches d'air situées au-dessus du lieu d'observation (19), jusqu'aux limites extrêmes de l'atmosphère , tandis que celles du thermomètre et du psychromètre sont purement locales et ne s'appliquent qu'à la couche d'air voisine du soi. S'il s'agit d'étudier les modifications thermométriques ou hygrométriques des couches supérieures, il faut procéder à des observations directes sur les montagnes ou à des ascensions aérostatiques. Ces moyens directs manquent-ils ? Il faut alors recourir à des hypothèses qui puissent permettre d'employer le baromètre comme instrument de mesure pour la chaleur et l'humidité. Les phénomènes météorologiques les plus importants ne s'élaborent pas, en général, sur le lieu même où ils s'observent : leur origine est ailleurs. Ordinairement ils débutent par une perturbation qui survient au loin dans les courants des hautes régions; puis, de proche en proche, l'air froid ou chaud, sec ou humide de ces courants déviés envahit l'atmosphère , en trouble ou en rétablit la transparence, amasse les nuages aux formes lourdes

et arrondies {cumulus) , ou les divise et les dissémine en flocons légers comme le duvet {cirrus). Ainsi la multiplicité des perturbations se complique encore de Téloignement des causes souvent inaccessibles, et j'ai peut-être eu raison de croire que la météorologie devait chercher son point de départ et jeter ses racines dans la zone tropicale, région privilégiée, où les vents soufflent constamment dans la même direction, où les marées atmosphériques, la marche des météores aqueux et les explosions de la foudre sont assujetties à des retours périodiques.

Après avoir parcouru le cercle entier de la vie inorganique du globe terrestre, et avoir esquissé à grands traits la forme extérieure de notre planète, sa chaleur interne , sa tension électro-magnétique , les effluves lumineuses de ses pôles, son vulcanisme, c'est-à-dire la réaction de l'intérieur contre Técorce solide, ses deux enveloppes, la mer et l'océan aérien, il semble que ce tableau soit achevé, et il le serait, en effet, au point de vue de la description physique du monde, telle qu'on la concevait autrefois. Aujourd'hui, nous proposons un but plus élevé à nos efforts ; pour nous^ le tableau de la nature serait privé de son plus vif attrait, si l'organisation, avec les phases nombreuses de son développement typique, en était exclue. La notion de la vie est tellement unie, dans toutes nos conceptions, à celles des forces que nous voyons incessamment à l'œuvre dans la nature, soit pour créer, soit

pour détruire^ que les mythes des peuples primitifs ont toujours attribué à ces forces Tengendrement des plantes et des animaux , et présenté Tépoque où la terre était inanimée et déserte comme celle du chaos primitif et de la lutte des éléments. Mais le do* maine des faits, de T expérience, de l'observation, Fétude descriptive de Tétat actuel de notre planète n'ont de place ni pour la recherche des causes premières, ni pour les inabordables questions d'origine. Enchaînée à la réalité par l'esprit de modération de la science moderne, la description physique du monde reste étrangère, non par timidité , mais par la nature même de son objet et de ses limites, aux obscurs débuts de l'histoire de l'organisation (20) (ici nous prenons le mot histoire dans son acception la plus usitée). Une fois ces réserves faites, la description physique du monde doit rappeler que tous les matériaux dont la charpente des êtres vivants est formée se retrouvent dans l'écorce inorganique de la terre. Elle doit montrer les végétaux et les animaux soumis aux mêmes forces qui régissent les corps bruts, et sigaaler dans les combinaisons ou les décompositions de la matière, l'action des mêmes agents qui donnent aux tissus organiques leurs formes et leui'S propriétés : seulement ces forces agissent alors sous des conditions peu connues, que l'on désigne sous le nom vague de phénomènes vitaux^ et que Ton a groupées systématiquement d'après des analogies plus ou moins heureuses. C'est là ce qui légitime la tendance de notre esprit à poursuivre l'action des forces physiques jus- I. a7

que dans l'évolution des formés végétales , et dans celle des organisrîies qui portent en eux-mêmes le principe de leurs mouvements. C'est aussi là ce qui relie le tableau de la nature inorganique à celui de la répartition des êtres vivants à la surface du globe , c'est-à-dire , à la géographie des plantes et des ani-^ maux.

Sans vouloir soulever ici de nouveaux débats sur les différences qui séparent la vie végétative de la vie animale, nous ferons d'abord remarquer que, si la nature avait donné la puissance du microscope à nos yeux, et une transparence parfaite aux téguments des plantes , le règne végétal serait loin d'offrir l'aspect de l'immobilité qui nous semble être un de ses attributs. A l'intérieur, le tissu cellulaire des organes est incessamment parcouru et vivifié par les courants les plus divers. Tels sont les courants de rotation qui montent et qui descendent , en se ramifiant , en changeant continuellement de direction ; on les observe dans les plantes aquatiques (les naïades, les characées , les hydrocharidées ) , et dans les plantes terrestres phanérogames. Tel est le fourmillement moléculaire, découvert par le grand botaniste Robert Brown, et dont toute matière, pourvu qu'elle soit réduite à un état de division extrême , doit certainement présenter quelques traces. Tel est le courant giratoire des globules du cambium {cyclose) dans un système de vaisseaux particuliers. Indiquons aussi les filets cellulaires qui s'articulent et s'enroulent en hélice^ dans les anlhéridies du chara et dans les

organes reproducteurs des hépdthiques et des algues, filaments singuliers où Meyen , qui fut enlevé trop tôt aux sciences, croyait retrouver l'analogue des spermatozoaires des animaux. Qu'on ajoute , à ces courants et à cette agitation moléculaire , les phénomènes de Tendosmose, de la nutrition et de la crois* sance des végétaux , ainsi que les courants formés par les gaz intérieurs , et l'on aura une idée des forces qui agissent, presque à notre insu, dans la vie en apparence si paisible des végétaux.

Depuis l'époque où j'ai décrit, dans les Tableaux de la Nature, l'universelle diffusion de la vie sur la sur^ face du globe , et la distribution des formes organiques, soit en hauteur, soit en profondeur, la science a fait d'admirables progrès dans cette voie. Nous devons ces progrès aux belles découvertes d'Ehrenberg « sur la vie microscopique qui règne dans Tocéan et dans les glaces des contrées polaires, » et nous les devons, non à d'heureuses inductions, mais à l'observation directe et à l'étude attentive des faits. Depuis cette époque, la sphère de la vie, disons mieux, l'horizon de la vie s'est élargi devant nous : « Près des deux pôles, là où de grands organismes ne pourraient plus exister, il règne encore une vie infiniment petite, presque invisible, mais incessante. Les formes microscopiques recueillies dans les mers du pôle austral , pendant le voyage du capitaine James Ross , offrent une richesse toute particulière d'orga* nisations inconnues jusqu'ici et souvent d'une élégance remarquable. Dans les résidus de la fonte des

glaces qui flottent en blocs arrondis , parTS'IO' de latitude , on a trouvé plus de cinquante espèces de polygastriques siliceux , et des coscinodisques doùt les ovaires encore verts prouvent qu'ils ont vécu et lutté avec succès contre les rigueurs d'un froid porté à Textrêrae. La sonde a puisé, dans le golfe de TErebus, depuis 403 jusqu'à 526 mètres de profondeur, soixante-huit espèces de polygastriques siliceux et de Phytoliiharia , accompagnés d'une seule espèce de Polythalamia à carapace calcaire. »

De toutes les formes microscopiques, dont ^obse^ vation nous a jusqu'à présent révélé l'existence dans l'océan, les infusoires siliceux sont de beaucoup les plus abondants, quoique l'analyse chimique n'ait pas trouvé de silice parmi les éléments essentiels de Feau de mer ( d'ailleurs la silice ne pourrait exister dans l'eau qu'à l'état de simple mélange ou de suspension). Et ce n'est pas seulement en quelques points isolés, dans les mers intérieures ou près des côtes, que l'océan est ainsi peuplé de corpuscules doués de vie, invisibles à l'œil nu; le phénomène est général. Depuis les recherches que Schayer a faites eu revenant de la terre de Van-Diémen, sur de l'eau puisée dans la mer, au sud du cap de Bonne-Espérance (par 57' de latitude), et au milieu de la zone tropicale, dans l'océan Atlantique, on peut considérer comme démontré qiie la mer, dans son état normal, en l'absence de toute coloration accidentelle, contient d'innombrables organismes microscopique^ tout à fait distincts des filaments siliceux du genre

Chaetoceros, flottant à Tétat fragmentaire comme les oscillatoires de nos eaux douces. Quelques polygastriques que Ton a rencontrés mêlés avec du sable et des excréments de pingoins dans les lies Gockburn, paraissent être répandus par toute la terre ; d'autres espèces appartiennent aux deux régions polaires (21). Cest donc la vie animale qui domine dans Téternelle nuit des profondeurs océaniques^ tandis que la vie végétale, stimulée par l'action périodique des rayons solaires, est plus largement répandue sur les continents. La masse des végétaux est incomparablement plus grande que celle des animaux. Les grands cétacés, les lourds pachydermes réunis formeraient une masse insignifiante à côté des troncs d'arbres gigantesques, de 3 à 4 mètres de diamètre, qui remplissent une seule région boisée de l'Amérique du Sud, comme celle qui s'étend entre l'Orénoque, la rivière des Amazones et le Rio da Madeira. S'il est vrai que le caractère de chaque contrée dépende à la fois de tous les détails extérieurs, si les contours des montagnes, la physionomie des plantes et des animaux, l'azur du ciel, la figure des nuages, la transparence de l'at^ mosphère , concourent à produire ce que l'on peut nommer l'impression totale; il faut reconnaître aussi que la parure végétale dont le sol se couvre est la déterminante principale de cette impression. Les formes animales ne sont point aptes à produire les grands effets d'ensemble ; d'ailleurs les individus, même en vertu de leur mobilité propre, se dérobent le plus souvent à nos regards. Au contraire, la création