II, I

Si Ton trace d'après ces nombres la courbe de la variation annuelle des taches solaires, et si l'on trace, comme comparaison, au-dessous de cette courbe, celle de la variation de la déclinaison magnétique, (mi obtient \difig, 21 (planche) qui montre à première vue la correspondance des deux éléments. (Pour les années antérieures à 1840, on a tracé en pointillé la courbe de l^rague calculée par la formule de la p. 114) « Cette concordance, fait remarquer M. Wolf, est d'autant plus importante, qu'elle concerne entre autres les époques critiques de 1784-85, 1787-88 et 1829-80, où la courbe solaire s'écarte le plus de la courbe moyenne, de sorte qu'elle prouve que les variations magnétiques subissent ^s mêmes perturbations que le développement des tacites solaires. Si l'on remarque d'autre part que la courbe magnétique de Prague, observée depuis 1840, suit la courbe solaire non-seulement en général, mais dans les plus petits détails, on est autorisé à déclarer que

l'on trouve dans les c/iangemenis de la fréquence des taches solaires et rie la variation magnétique deux phénomènes dépendant ou l'un de Vautre ou plutôt de la même cause cosmique ^ et que chercher les autres effets de cette cause inconnue, et trouver ainsi peutêtre plus tard là cause elle-même, n*est pas un rêve d'une tête légère, mais bien un devoir scientifique. >

Le P. Secchi affirme la même conclusion. Il en est de même de MM. Tacchini et Schiaparelli. M. Faye l'a combattue par lés arguments suivants ( ' ) :

« Quand on ignore la cause d'un phénomène météorologique et que rien ne nous suggère à son sujet la moindre hypothèse, il y a une dernière ressource : c'est de rechercher partout si d'autres phénomènes ne présenteraient pas la même période ; dans ce cas, il doit y avoir entre eux communauté d'origine ou même relation de cause à effet, et cette découverte ne saurait manquer d'être féconde. Ainsi, bien avant la découverte de l'attraction, on savait que les marées sont causées par la Lune, et même, comme leur période est égale non pas au jour lunaire, mais à sa moitié^ on aurait pu en conclure, sans plus ample informé, que, si la Lune attire et soulève les eaux de l'Océan, elle attire et déplace aussi le globe terrestre; que, par suite, la Terre n'est pas fixée au centre de l'orbite lunaire, mais qu'elle est libre dans l'espace et cède tout entière, à tout moment, à l'action de son satellite. Malheureusement, les astronomes grecs n'avaient pas les tnarées sous les yeux.

(*) Comptes rendus du 3o juillet 1877.

ET 'MAGNÉTISME TERRESTHE. 1 19

» C'est par ce procédé qu'on a cru reconnaître, dans ces derniers temps, que beaucoup de nos phénomènes doivent être attribués à des influences célestes ou cosmiques. Rien de plus dissemblable, de prime abord, que les variations diurnes de l'aiguille aimantée et les taches du Soleil ; et pourtant on les a rattachées les unes aux autres, parce qu'on a cru y reconnaître une même période. M. Wolf a recueilli toutes les observations des taches depuis l'époque de leur découverte et s'est eflForcé d'en reconstituer l'histoire; puis, faisant le même travail sur la variation diurne de la déclinaison depuis Gassini, il est parvenu à identifier les deux périodes auxquelles il assigne une valeur commune de n**^ , i î .

D Bien plus, des savants anglais, en discutant une longue série d'observations solaires instituées par Carrington et poursuivies photographiquement à l'Observatoire de Kew, ont montré qu'il existait de singulières coïncidences entre ces mêmes taches et les aspects des principales planètes, de telle sorte que ces taches seraient produites par Jupiter, la Terre, Vénus et Mercure.

> On a trouvé par le même procédé que la rotation du Soleil influe sur la force magnétique de notre globe, sur la pression barométrique et même sur la quantité de pluie en un lieu quelconque. Enfin les taches du Soleil provoqueraient chez nous les cyclones, les bourrasques, les aurores boréales,

» Toutefois, il faut noter ici que ces influences cosmiques sont restées mystérieuses ; elles ne nous ont jamais rien appris sur les phénomènes eux-mêmes. En

présence de ces étranges associations d'idées, toujours stériles malgré leur multiplication, on doit se demander si les actions cosmiques sont bien réelles. Pour répondre à cette question, je me servirai du critérium suivant : il n'y a de dépendance à établir a posteriori entre deux ordres de phénomènes dont la liaison nous échappe que si leurs périodes, calculées à des époques successives, convergent vers une égalité rigoureuse. Une simple ressemblance de période ne suffit pas, à moins qu'il n'y ait a priori une raison de concevoir la possibilité d'un lien quelconque entre ces phénomènes. Cette condition, superflue dans le premier cas, est essentielle dans le deuxième.

» Appliquons cette règle aux influences cosmiques que je viens d'énumérer, en commençant par celle que les tachés doivent exercer sur la variation diurne de la déclinaison. M. Wolf porte la période des taches à 1 1""*, 1 1. Celle des variations diurnes, telles du moins que son auteur, M. Lamont, l'a fixée lui-même, est de io*"%43. M. Broun, qui vient de la déterminer de nouveau sur l'ensemble des observations, depuis Cassini jusqu'à nos jours, trouve io'"',45. L'accord qui avait frappé M. Gautier, le général Sabine et M. Wolf lui-même ne se soutient donc pas, malgré la latitude que laisse au calculateur l'incertitude des données relatives aux taches. Si l'on persistait néanmoins à profiter de cette incertitude même pour dire que la simple ressemblance des périodes est un indice suffisant de la connexité des phénomènes, il faudrait au moins satisfaire à la deuxième condition de notre critérium, c'est-à-dire montrer qu'il y a « priori pos-

sibilité d'une liaison quelconque entre les taches et le i magnétisme terrestre. Or, nous savons aujourd'hui qu'âne tache n'est qu'un accident mécanique qui se produit dans les courants de la photosphère, comme les simples tourbillons dans nos cours d'eau. Gomment ces tourbillons solaires pourraient-ils agir sur la boussole, à 37 millions de lieues de distance? Serait»ce en diminuant la chaleur du Soleil ? Mais M. Langley vient de démontrer que cette influence-là ne va pas k&*^^ sur nos températures. Serait-ce en modifiant l'état électrique du Soleil? Mais il faudrait que cette électricité hypothétique fût capable d'expliquer le magnétisme terrestre, ce qui n'est pas.

» Vovons l'influence de la rotation du Soleil sur la force magnétique horizontale. £n discutant une série de mesures effectuées en 1844 et 1845, M. Broun a trouvé que cette force baisse bru^uement à diverses époques, entre autres tous les 26 jours, au moment où nn certain méridien solaire est dirigé vers nous ; mais ce qui ôte à ces remarques beaucoup de leur valeur, c'est que ces variations brusques se présentent à tout instant, je veux dire en dehors de toute période régubere; en outre, à la fin de 1844» un autre méridien solaire, tout différent du premier, se montra tout aussi efficace. D'ailleurs, il est bien difficile de définir nette- EDent la position d'un méridien du Soleil à une date quelconque, attendu que, sur cet astre, la vitesse de rotation change d'une zone à l'autre. C'est arbitraireoient qu'on choisit la rotation équatoriale au lieu de 3elle de tout autre parallèle; c'est tout aussi arbitrairement qu'on choisit entre les valeurs assignées à la

Flammarion., — IX. G

l'I'A TA€HES SOLAIRES

première, par différents auteurs, celle qui répond le mieux à l'hypothèse. On en peut dire tout autant des rapports qu'on a cherché à établir entre cette rotation et les variations mensuelles des pluies ou du baromètre. D'une part, l'égalité absolue des périodes n'est pas môme à présumer; d'autre part, on ne saurait dire! comment et pourquoi les différentes faces que le Soleil! présente successivement à la Terre y causeraient de la pluie ou de la sécheresse, une hausse ou une baisse du baromètre, une augmentation ou une brusque di" minution de la force magnétique horizontale. »

Ce jugement de l'éminent astronome français sug^ gère quelques réflexions. Les chiffres donnés pour les périodes ne sont pas assez sûrs, ni- pour les taches, ni pour la variation magnétique, pour qu'on puisse nier absolument la relation générale qui parait s'établir entre eux. Il faut quelquefois savoir attendre. Quant à l'explication) elle ne doit en rien nous préoccuper, car lors même qiie nous ne parviendrions en aucune façon à expliquer pourquoi et comment le Soleil agirait sur le magnétisme terrestre, nous n'en serions pas moins obligés d'admettre cette influence, si elle était prouvée jJar les observations. M. Paye pense que si les astroiioraes grecs avaient eu les marées sous les yeux , ils auraient pu en conclure l'isolement de la Terre dans l'espace et sdn mouvement sous l'influence de la Lune. Ce n'est pas probable, car il y eût eu là une hardiesse bien plus téméraire que celle qui consiste à conclure aujourd'hui à la pluralité des mondes, dans l'état actuel de la science et de la philosophie modernes, hardiesse

dont le savant académicien n'ose pas encore se charger lui-même à l'heure présente. La science élève lentement son édifice, et dans la question spéciale qui nous occupe, il est peut-être préférable de placer les pierres l'une à côté de l'autre que de les rejeter dans la carrière. Nous avons reproduit ici la courbe tracée par M. Wolf lui-même sur ses nombres relatifs. On ne peut s'empêcher d*y remarquer la coïncidence la plus frappante entre la variation des taches et celle du magnétisme. 11 y a toutefois certaines différences que je ne m'explique pas entre cette courbe et la table des nombres relatifs avec laquelle elle devrait concorder (Memoirs oftheR. A, Society^ XtlII). En voulant analyser ce diagramme, il peut d'abord sembler que les lignes horizontales sont tracées de 1 5 en 1 5 (l'auteur n'a pas pris le soin de l'indiquer]. On trouve en effet que le minimum de 1810 est ^'n? juste (0,0), celui de 1828 est 2,6, celui de i833 est 9^4, celui de 1843 est i3, celui de i855 est 7,7 et celui de 1867, 8,8, quantités qui s'accordent avec les positions de ces six courbes entre o et i5. Dans ce cas, la 14' ligne au-dessus se» rait celle de 210. Mais le maximum de 1870 n'est que de 182, ce qui démontre l'erreur de l'hypothèse. Les lignes sont-elles tracées de 10 en io? C'est l'hypothèse ia plus probable (et c'est la réelle : M. Wolf vient de me la confirmer par lettre ) ; mais il y a encore bien des détails qui ne s'accordent pas ; ainsi le minimum i3 de i8'43 devrait être au-dessus de la ligne et non au-des- BOUS, le maximum 1 32 de 1 870 devrait être au cinquième de la distance entre les lignes i3d et 140, et non s'ékver presque jusqu'à i4o. Mais ce ne sont pas ces

différences qui me frappent le plus : ce sont celles des grandes courbes elles-mêmes. D'après les chiffres mêmes de Tauteur, les maxima annuels ont été, dans Tordre décroissant :

1848 ia4,9

1769 ^ io3,4

Et d'après son diagramme on a pour les années maxima, également dans Tordre décroissant :

1870 ver» i38

1769 iu9 j

Quelle est la cause de cette divergence? Il faut croire que les nombres relatifs compensés que M. Wolf propose comme ceux qui donnent « la plus grande sûreté dans les comparaisons » ne sont pas ceux qui lui ont servi à construire la courbe. On ne s'explique pas, néanmoins, que les nombres indiquent, par exemple, moins de taches en 1870 qu'en 1887, et la courbe beaucoup plus. II y a, il est vrai, à tenir compte d'une part du nombre des taches comptées, d'autre part de Tétendue de la surface tachée. Il ne faut donc pas être

ET MAGNÉTISME TËRRESTHIS. 125

trop diffidie ni trop exigeant. Mais aussi il ne faut pas, d'autre part, être trop afBrmatif pour les détails. Nous De pubKons donc cette courbe que pour l'allure générale, qui est très-remarquable. Nos lecteurs Tapprécieront en connaissance de cause.

M. Wolf a répondu à M. Paye dans les termes suivants :

« Je crois avec M. Faye que, pour qu'on puisse admettre que deux phénomènes soumis à la même période moyenne sont produits par la même cause, il faut que les anomalies de Tun de ces phénomènes se reproduisent dans l'autre. Or, c'est justement ce qu'on observe pour les taches solaires et les variations magnétiques, comme cela résulte d'un simple coup d'œil jeté sur le diagramme.

» La période commune de 1 1 ^ ans, que j'ai signalée pour ces deux phénomènes en 1 85a, n'a été nullement modifiée par mes études poursuivies . pendant plus d'un quart de siècle. Au contraire, la période donnée d'abord par M. Lamont, et reproduite dernièrement par M. Broun, ne repose que sur l'intercalation arbitraire d'un maximum entre 1788 et 1804, que personne n'a observé ; elle me paraît donc devoir être rejetée. J'ajoute, avec pleine conviction, que le parallélisme entre la fréquence des taches solaires et la variation de la déclinaison magnétique se joint dès à présent aux faits scientifiques les plus sûrs. »

M. ÂUan Broun a également répondu à M. Faye dans les termes suivants :

a Voici les faits, dit-il . En représentant par des courbes les moyennes journalières de la force hori^iontale

ia6 TACHES SOLAIRES

magnétique pour les années 1844 et 1845, à Makerstown en Ecosse, àTrevandrum et Singapore aux Indes, à Hobartown, île de Van Diemen, et à d'autres stations encore, j'ai vu des séries d'ondulations parfaitement synchroniques, ayant des amplitudes différentes pour les ondulations successives à une même station, mais à peu près égales pour la môme ondulation à toutes ces stations différentes. Une chose remarquable, c'est qu'il y avait des intervalles où trois ou quatre ondulations étaient mal définies ou disparaissaient. Si toutes avaient été également visibles, on n'aurait eu, pour déterminer la longueur moyenne, qu'à diviser le temps total par le nombre d'oscillations. Dans le cas actuel, j'ai procédé comme on ferait pour déterminer le temps de la rotation d'une planète par le passage d'un point fixe sur sa surface, quand quelques passages n'ont pas été vus et que le temps de la rotation est connu approximativement par plusieurs passages successifs. J'ai trouvé, de cette manière, en 1857, que la durée moyenne était 25J ,96.

» Cette période, de près de a6 jours, a été déduite des observations faites à quatre stations différentes, d'une manière qui ne peut pas être appelée arbitraire. De plus, c'était une période que l'on ne pouvait alors lier avec un autre phénomène quelconque, la durée de la rotation du Soleil, d'après les meilleures observations, étant évaluée à 27 | jours. Cependant, je ne voyais pas d'autre cause que le Soleil qui pût produire ces variations, et j'ai suggéré que la différence entre la période donnée par les observations astronomiques pour la rotation du Soleil et la période

donnée par les observations magnétiques pouvait être due à un mouvement des pôles magnétiques du Soleil. J'ajoutais : « Si les pôles magnétiques du Soleil ne ) changent pas de place, il serait alors possible de ) déterminer avec précision le temps de la rotation du > Soleil par les mouvements de nos aimants. »

» On voit qu'il y a loin de là à ce choix arbitraire, fait pour satisfaire aune hypothèse, dont parle M. Faye; les valeurs de la rotation des taches équatoriales des différents auteurs n'étant pas alors connues, j'avais essayé étendant si des valeurs comprises entre 27 jours et 27 1 jours ne donneraient pas des courbes moyennes avec de plus grandes amplitudes, mais cela sans succès.

D En 1871, quand M. Hornstein, sans connaître mes conclusions, a étudié ses observations faites à Prague l'année précédente, les périodes de la rotation des taches équatoriales étaient connues. Cependant il n'a pas cherché quel résultat ces observations donneraient pour ces périodes ; mais il a cherché la durée de l'os-* diiation moyenne de la plus grande amplitude et a trouvé également, d'après les observations d'une seule année, 26 -J jours.

> En juin 1B72, j'ai appliqué un tout autre procédé aux observations magnétiques faites à Greenwich. Si l'on peut représenter approximativement l'oscillation moyenne qui se produit dans une période vraie de ;; jours par l'expression

2ir

r = asiTï(B-hc), ou 9 = m — )