TU

— étant négligeable comme il est facile de le voir, sensiblement

Si 4 — 1 heure — 3600

. , VL Donc au bout de 1 heure le nombre des ions est encore égal à g de sa valeur

maæima; au bout de 2 heures à une quantité deux fois plus petite; et ainsi de suite à mesure qu'on s'avance dans la nuit et jusqu’au matin. En supposant la nuit égale à douze heures, le nombre des ions présents en un point de l’atmosphère est donc plus de 10 fois plus grand 1 heure après le coucher du Soleil,

que 1 heure avant son lever. Or, l'expérience a montré que l’excitabilité des gaz raréfiés par les ondes hertziennes est d'autant plus grande qu'ils sont plus facilement ionisés. La période diurne de la fréquence des Aurores boréales doit donc étre caractérisée par un maximum dans les premières heures de la soiree et ensuite par une diminution de l'intensité et du nombre des Aurores à mesure qu’on s'avance dans la nuit et jusqu'au matin.

C'est, en effet, ce que l'observation a établi.

L'observation à également montré que la diminution de la fréquence des Aurores est surtout rapide pendant la première partie de la nuit; pendant la seconde partie elle est moins rapide et beaucoup moins nette. Ceci encore, notre théorie permettait de le prévoir : nous avons établi, en effet, ci-dessus (voër A) que l'amplitude des ondes hertziennes solaires qui parviennent en un point donné de l’atmosphère est plus grande au commencement et à la fin de la nuit qu'à minuit (cette différence étant d’ailleurs d'autant plus faible qu’on est plus près du pôle); cette circonstance doit donc accentuer la diminution rapide du nombre des Aurores boréales entre le coucher du Soleil et minuit, et au contraire elle tend à annuler cette diminution de la fréquence dans la seconde partie de la nuit. C’est précisément ce qui a été observé (vor notamment les courbes publiées dans Fritz, Das Polarlüicht).

La période apparente de la fréquence diurne des Aurores dépend de la visibilité des phénomènes; le jour les Aurores sont invisibles par suite de la clarté du ciel, et l’on ne peut guère les percevoir avant la fin du crépuscule. D'après notre conception le maximum RÉEL (et non observable) de leur periode diurne doit tomber un peu aprés le nulieu du jour. Or, le seul essai de correction d’après la clarté du ciel qui ait été fait par Carlheim-Gyllenskiold, d’après les observations exécutées par lui au Spitzherg (au cap Thordsen) et qui, non corrigées, donnaient un maximum vers 8° du soir, l'ont conduit, en effet, en introduisant une correction de clarté, à un maximum réel vers 2° du soir.

Comme la durée du crépuscule augmente à mesure qu’on s’élève en latitude, il s'ensuit qu’à mesure qu'on s'approche du pôle le maximum apparent de la période diurne doit avoir lieu plus tard dans la soirée. C’est précisément ce qu’on à constaté (!) : dans l’Europe moyenne (5o° lat. N), le maximum diurne s’observe vers 9" du soir; plus au nord, comme à Christiana et Upsal (6o° lat. N) entre 9}30 et ro" et à Bossekop (70° lat. N) vers 10"30. De même en Amérique on a observé que le maximum se présente environ 2 heures plus tard dans les contrées polaires que dans les latitudes moyennes (4o° à 5o° N).

Période annuelle. — Nous avons vu ci-dessus que le seul essai d'explication

(1) Fritz, Das Polarlicht; Leipzig, p. 102.

de cette période qui, à notre connaissance, ait été proposé, celui d’Arrhénius, ne peut pas être considéré comme satisfaisant. Rappelons que cette variation annuelle de la fréquence des Aurores consiste dans les latitudes moyennes en une double périodicité, de telle sorte que les maxima ont lieu aux équinoxes et les minima aux solstices.

Les raisonnements suivants nous paraissent de nature à résoudre cette question. Ils sont indépendants de toute hypothèse sur la production et la nature des Aurores boréales; ils s'appuient uniquement sur ce fait, établi expérimentalement par l'observation de la variation diurne : que les Aurores se produisent avec d'autant plus d'intensité que l’atmosphère a été soustraite depuis moins longtemps à l’action des rayons solaires (nous venons de voir, d’ailleurs, comment ce caractère de la période diurne découle immédiatement de notre conception).

Au moment des équinoxes, le grand cercle terrestre qui sépare le jour de la nuit est perpendiculaire à l'équateur, c’est-à-dire à la direction du mouvement de rotation de la Terre; au moment des solstices, ce cercle terminateur est incliné sur l'équateur de 90° — 23°27 = 66°33. Donc la portion de l’atmosphère insolée qui, par suite de la rotation de la Terre, passe dans un temps donné 4, du jour dans la nuit, c’est-à-dire d’un côté à l’autre du terminateur, occupe le long de celui-ci une surface dont la largeur, au moment des équinoxes, est /, etau moment des solstices

lSING633= 150,9

({ étant l'arc dont tourne la terre dans le temps 4). Toutes choses égales d’ail-

Direction de la rotation f* de la’ Terre.

leurs, on doit donc observer 10 Aurores aux équinoxes pendant qu'on en observe 9 aux solstices.

D'autre part l'effet du crépuscule est, comme on le voit facilement, d'augmenter encore cette différence. En effet, pendant le crépuscule, qui règne dans

une portion de l’atmosphère occupant le long du terminateur une largeur que 2 l . : :

nous désignerons par = les Aurores ne sont pas visibles, par suite de l’éclai-

rement encore trop grand de l'atmosphère, et d'autre part l’action du Soleil sur la production des Aurores ne se manifeste plus qu'avec une intensité que nous pouvons, pour simplifier, considérer comme négligeable. Done, si Z est la largeur, comptée à partir du terminateur, de la portion d’atmosphère dans laquelle le plus grand nombre des Aurores se produit après le coucher du Soleil (le nombre des Aurores produites dans les portions plongées davantage dans la nuit étant négligeable par rapport à celui-ci), on voit que, par suite de l'effet du crépuscule, le rapport des nombres des Aurores au solstice et à l’équinoxe est environ