CHAPITRE f

surface est do -H 11®, 5.

La foataineartésieuuey à i4o mètres ,

donne 4- 1 7® , 5.

Accroissement de i** par aa mètres.

Dans le puits artésien de New-Salswerck, à la l'eclierche d*une couche salée^ raccroissementde température a été trouvé de I® par 29".

On voit par là que les accroissements de la température avec la profondeur , déduites des observations faites dans les puits forés, ne conduisent à aucune loi précise; néanmoins , .en comparant ensemble les nom* iMreuses observations recueillies sur divers points du globe , on est conduit aux conséquences générales suivantes : •

1^ Au-dessous de la couche invariable ^ la température augmente avec la profondeur. ^ ' a** Le rapport entre raccroissement de tem^rature ét la profondeur varie d'un lieu à un autre dans des limites assez étendues, suivant la nature du sol et diverses (anses qui ne sont pas encore toutes connues. Dans certaines localités, par exemple, on a i irau^nicntalion de température pour i4 ou i5 uu lres de profondeur; dans d'autres, il faut aller jusqu'à ou 60 ; mais, en moyenne, la température s'acci oît de 1" pour aSà 3o mètres. Ou admet en général le dernier nombre. '

I/ac( roissL'inent de température, sans aucun doute, continue jus(ju'à de tres-grandes profondeurs ; car (mi Chine, où l'on a porté très-loin Part du forage, on est arrivé à des nappes d'eau jaillissantes dont la température est voisine de celle de l'ébidlitlon ; cette eau sert aux besoins de la population. La distribution s'en ffiit dans les habitations au moyen de tuyaux de bambou.

En admettant que cette eau n'ait seulement que 60**» de température, et que la loi d'accroissement de chaleur fût la même que dans nos climats, il s'ensuivrait que la nu>pe d'eau serait située à plut de 1000 mètres audessous du sol.

38 VUES THÉOn. SUR CUALKUR Cfr^TRALE.

Les hiis qui viennent d*êlre rapportés mettent en évidence l'accroissement de température à mesure que la prpfondeur devient plus considérable, et confirment les idées que nous avons émises touchant rorigiue ignée de la terre , une portion de la chaleur primitive s'étant dissipée peu à peu par l'effet du rayonnement dans les ' espaces célestes. Nous allons indiquer maintenant les recherches analytiques qui ont été faites pour coniiaitre rétat actuel du refroidissement du globe.

§ II. f ues théoriques sur la chaleur centrale,

A répoquc artiipll(% et depuis lïiêmr un assez grand nonihre de sièdes, d'après les f)l)scr\ atioiis astronomiques cl di\ erses considérations fie culnire, la température de la terre païaît :i peu près statloniiaire , ou du moins la marclie du l'efroidisseineut est devenue tellement lente, qu'elle ne pourra être sensible (pie dans un avenir Irès-éloigné. Ce i-alentissement doil eire attribué à l'épaisseur actuelle de la croule solide, que l'on évalue en moyenne à environ 4<> kilomètres, ainsi qu'à sa mauvaise conductibilité. partie située au-dessous de cette croûte doit se trouver dans un état de fusion ou d'incandescence.

En partant de cette donnée, qui est aujourd'hui bien établie, que la température terrestre va continuellement en augmentant dej)uis la couche invariable jusqu'aux plus grandes profondeurs où Thomme soit parvenu, d'environ t* centigrade par 3o mètres, on arriverait, en suivant cette progression, à ce résultat, que le centre de la terre aurait une température de 200000*; mais on ne saurait admettre à priori cette progression, attendu que si le noyau ou plutôt l'inténeur du globe est à l'état de liquéfaction, les différences de température entre les diverses couches sont très-laibles. Quoi ^u'il en soit, la chaleur centrale doit être très -considérable.

Poisson n'udopte pas cette chaleur centrale, tout en «d^

CHAPITAB 1.

mettant les ëtaU successifs gazeux, li<|uideset solides, pav lesquels ont passé les substances composant la croûte terrestre, et pense que la solidification s'est opérée au centre (lu «^lobede la manière siiivanfe : la surface sVtaiit refroidie d'abord, les preiiiièiTs j);irli('ij solides se sont |)rét ipitées dans la niasse li(|uide juscju'au centre; d'autres les ont i-eniplarées, et ainsi de suite. Il suppose encore (pie la compression énoi ine sons hupielle se trouvaient les parties inférieures a dû concourir à la solidification de (pudques portions (|ui étaient à une tenipt'ratuie bien supérit-ure à celle où cette solidification aurait eu lieu à la surf ne. Suivant cette manière de voir, le centre de la terre aurait actuellement perdu prescpie toute sa rbaleur d'origine. Quant à raccroissement progressif de la chaleur au-dessous de la couche invariable, Poisson en rend compte comme il suit : La terre, dans le mouyement de translation du système solaire, a dû traverser successivement des régions de Tespaee où la température était très-éicvée et dautres où elle letait moins. Dans les premières, la terre s*est échauffée jus* qa*à une certaine profondeur; dans les secondes, elle a

1>erdu peu à peu une partie de la chaleur acquise. Dans e premier cas , la température devait paraître décroissante de la surface au centre, et dans le second cas croissante. A l'époque actuelle, d'après cette hypothèse, la terre se tréuveraît dans un espace dont la température serait moins élevée que celle des régions parcourues antérieurement.

Cette théorie a été invoquée dans ces dernière temps pour expliquer plusieurs feits géologiques qui tendent à prouver que des glaciers ont descendu plus bas, dans certaines localités, qu'ils n'auraient dû te faire si la terre eût été dans un état continuel de refroidissement. Néanmoins elle n'a pas reçu Tapprobation des physiciens, qui admettent tous dans la masse du globe une chaleur (l'origine dont les volcans et les eaux thermales attestent l'exislence.

Rieu ne montre, du reste, que la partie cculrale de

4o vuBS nioi. sun la cualeub ciinnuLc.

la terre, quoique incandescente, soit à Tétat liquide; la haute pi*essiou l\ laquelle cette |iartie est soumise doit modifier singulièrement Tétat physique des matières qui s*y trouvent. 11 a dû aussi se passer dans' les premiers âges du refroidissement de la terre des phénomènes analogues à ceux que Ton observe lors de la congélation de l'eau dans les rivières ; des parties de la masse, en se solidifiant, ont peut-être augmenté de volume, et alors leur précipitation dans les riions inférieures est devenue impossible. Quant aux espaces dans lescjuels la terre a pu s'écluiuffer ou se refroidir, rien ue s oppose à ce qu'il en ait été ainsi , car on ignore si la température est la même dans les diverses régions que parcourt le système solaire.

Il est donc admis aujounrhiii que le globe terrestre conserve encore une portion de sa cbaltur primitive, qui ne se dissipe que très-lenteuient dans les espaces c't'lesles, en raison de Tépaisseur et dn peu de ronductibilité de la croûte solide. La déperdition de la chaleur terrestre a été lellt'inent faible, (ju'aucun effet sensible n'a pu être produit depuis les temps historiques; s'il en eût été autrement, le volume de la terre aurait diminué, son mouvement de rotation autour de son axe aurait augmenté, et la durée du jour sidéral ne serait plus la même que jadis. ( .Annuaire du bureau des /o/zi^/fudcs, i834 , p. i8i.) Or, deux cents ans avant notre ère, on a déterminé le mouvement propre de la lune en fonctiou du jour sidéral, et Ton trouve aujourd'hui que Tare parcouru par notre satellite en fonction de ce jour est le même qu'il y a deux mille ans. La température moyenne du globe depuis cette époque n*a donc pas changé sensiblement.

Nous n'avons encore que des idées générales sur la succession des phénomènes calorifiques delà terre depuis sa formation : aussi sommes-nous dans l'impossibilité de résoudre les questions relatives aux époques depuis lesquelles elle a commencé à se solidifier à sa sur^ face et à se couvrir de corps organisés. Si l'on pouvait déterminer la vitesse du refroidissement dans un lieu

CHAPITBB I. * 4l

quelconque, ou bleu rabaissement de température ajirès un certain laps de temps , la théorie àu rayonnement donnerait le nombre de siècles écoulés depuis que la terre a commencé à se refroid ii*; mais comme on n'a pu constater nulle part jusqu'ici aucun changement dans la température moyenne, en supposant que l'état du sol soit resté le nu* me, il en' résulte que l'on n'a nucun élément pour résoudre cette haute question de philosophie naturelle.

Foui*ier est le premier qui ait abordé théoriquement le refroidissement de la terre soùs son véritable point de vue y en s'appuyant sur les principes suivants^ relati& aux causes d'où dérive la chaleur du globe :

1** La terre est échauffée parles rayons solaires, dont l'inégale distribution produit la diversité des climats.

a*^ La chaleur du globe participe à la température commune des espaces planétaires, puisqu'elle est exposée à l'irradiation des astres innombrables qui environnent de toutes parts le système solaire.

3" La terre conserve encore une portion de la chaleur centrale priinilive (ju'elle possédait lors de la formation des planètes, et la perd progrcssivemeut et trèslentement.

Passons succcssivemeut en revue chacun de ces trois ordres de phénomènes.

L'action solaire produit deux mouvements de chaleur bien distincts : le premier transmet la chaleur solaire au-dessous et au-dessus de la surface terrestre, doù résulte en partie les alternatives des saisons. Ce mouvement seteud dans la- terre jusqu'à une certaine profondeur où se trouve la couche invariable ; il est périodique, et n'affecte que l'enveloppe. Le second mouvement est uniforme et d'une extrême lenteur; il consiste dans un flux continuel toujours semblable à iui« même, traversant la masse du globe, ou du moins une partie de sa surface de l'un et de l'autre coté du plan de réquateur jusqu'au pôle. La chaleur solaire ne s'accumule donc pas dans l'intérieur de la terre; elle n'a .

49 "^UES THEOR. Slja CHALEUR CENTRALE.

plus d'autre effet que dV maintenir l*inëga1itë des climats et les alternatives des saisons. Nous indiquerons plus loin son évaluation et ses causes de déperdition.

La température stellairr, qui n*est autre que celle des espaces célestes , est due au rayonnement de tous les astres; elle nVst probablement pas la même dans toutes les régions de l'univers. Cette tempéra line rsl celle qu'indiquerait un tliernioinèlro , si lo suK'il n't'xlslait pas , et qu'il fût placé au centre de l'espace occupe; par cet astre. La surface de la terre se trouve doncentre une masse centrale, dont la tenqiérature peut sin jjasser celle des nialièies incandescentes, et une eiuciiile innnense dont la tenq)ératurc, suivant Fourier, peu difféi'cnte de celle des p()les , est inférieure à — So", ou — 60" (i).

Si la tenc avait peidu toute sa clialenr d'origine et qu'elle ne rerùt plus de chaleur du soleil , l'atmosphère et la terre rayonneraient daiis l'csj)a( e , jusqu'à ce que Tun et l'autre se fussent mis en écpulihic avec la température des espaces planétaires ; si la chaleur slellaire n'existait pas, on pourrait arriver au froid absolu. Mais de même que le repos absolu de la matière n'existe pas dans la nature, de même aussi il est bien difficile de Concevoir le froid absolu; car, dans ce cas^ toutes les ^molécules seraient en contact chaleur ne se perd pas, et si les corps ciMestes se refroidissent , ils tendent à se mettre en équililu-c de température. Uranus, et à^plus forte raison la planète Le Veririer, ¥ cÀlise de leur distance au soleil et P^^ de rayons qu'elles . reçoivent de cet astra, doivisiit se trôUver à peu près dans le cas de la terre stijpipbsée au milieu de l'enceinte des espaces planétaires avec leur température

(1) Le 17 janvier 1834, 1^ capitaiitu Back a vu le Ihiraiomètre descendre Jus(|u*à — au fort Relianoe (latitude 63« 46' S"]. Ce n*e8t la qo*iuie limite supérieure pour ta température des

espaces célestes, car on verra phis loin que, suivant les lois de

* l'absorption des rayons calorinqups par les substances diathermanes, lu température 4ttp41es est peut-^Ue plus eieve« 411e celle