AVANT- PROPOS

Le plan de cet Ouvrage et les motifs de sa publication sonl exposés dans rintroduclion.

Les Planches en couleurs sont faites, en plus grande partie, aux frais de l'Université d'Helsingfors. D'après l'indication et les croquis de l'auteur, elles ont été dessinées en partie par l'artiste norvégien Collet et en partie par le peintre finlandais Maexmontan, et exécutées en chromolithographie dans les ateliers de M. F. Tilgman, à Helsingfors.

Il est impossible de reproduire exactement un phénomène si mobile et de couleurs aussi éclatantes ; mais, si Ton ne peut atteindre à une ressemblance parfaite, on peut, tout au moins, essayer d'en faire un dessin qui donne une idée nette du phénomène, tel qu'il se présente en réalité.

En reproduisant le texte en langue française, l'auteur a été aidé par M. Maunoir, secrétaire général de la Société de Géographie, et par M. A. Sandoz : il considère comme un devoir bien cher de leur exprimer ici sa plus vive reconnaissance.

Nous sommes heureux de pouvoir reproduire à la fin de cet Ouvrage neuf dessins d'aurores boréales, qui ont été gravés d'après les documents fournis par M. Angot, météorologiste titulaire au Bureau central météorologique de France.

L'AURORE RORÉALE.

DE l'atmosphère.

Le développement rapide que les sciences physiques ont pris de nos jours nous permet de saisir et de mieux comprendre les phénomènes complexes qui prennent naissance dans l'atmosphère, cet immense océan aérien qui environne notre globe.

La Science rattache ces phénomènes par leurs principaux caractères à ceux du même ordre dont elle connaît déjà les lois, et parvient ainsi à en donner une explication.

Parfois même, un tel rapprochement jette sur l'ensemble de ces phénomènes des clartés nouvelles qui font mieux ressortir les rapports entre les forces de la nature et leurs cflcls. C'est ce qui a lieu pour l'aurore boréale, conmie un j)hénomène de Télectricité atmosphérique.

Dès 1702, rilluslre B. Franklin, ayant, à l'aide d'un cerf-volant, fait jaillir une étincelle électrique d'une nuée d'orage, personne ne doutait plus que l'éclair ne fût une immense décharge électrique entre deux nuages ou une décharge d'un nuage au sol. L'étincelle de Franklin fut donc, dans la double acception du terme, un trait de lu un ère.

L'idée qui guidait Franklin n'était pourtant pas nouvelle. Déjà en l'-S.") l'abbé NoUet, savant français, avait exprimé cette opinion (pte l'éclair n'était qu'une étincelle électrique, et il est bien probable que cette idée date de l'époque à laquelle le célèbre bour-^-

nieslrc de Magdeboiirg, Ollo de Guéricke, laisail pour la première l'ois jaillir une étincelle d'une machine électrique.

La gloire de Franklin n'en existe pas moins, car l'histoire de la Science nous montre que plusieurs penseurs ont parfois la même idée; l'honneur de la découverte appartient à celui qui sait démontrer que l'idée renferme une vérité incontestable.

Pour apprécier toute l'importance de la découverte de Franklin, il faut se rappeler comment avant cette époque l'homme envisageait l'orage et l'éclair.

Effrayé, il contemjdait avec stupéfaction le phénomène incompréhensible qui se ])roduisait à ses yeux; il n'y voyait qu'un signe de la colère des puissances surnaturelles ou un secret delà nature, secret d'autant plus terrible qu'il en ignorait absolument les causes et les lois.

La découverte de Franklin changea immédiatement cette manière de voir. Au point de vue scientific[ue, l'important phénomène a perdu tout ce qu'il avait de surnaturel et d'énigmatique. L'étude en ht, pour ainsi dire, la propriété de l'homme, et chez lui s'éveilla le désir d'a])|)rofondir les lois qui présidaient à cette convulsion el de la comparer à d'autres phénomènes déjà connus.

Que de préjugés furent alors détruits et quels pas de géant fit l'esprit humain pour secouer les entraves dont l'avait chargé son

ifrnorance des lois de la nature!

L'aurore boréale, phénomène plus difficile à comprendre, exigeant des connaissances scientifiques plus étendues, est restée presque inexpliquée jusqu'à nos jours. Le phénomène énigmatique frap[)ail vivement l'imagination et, comme il était arrivé pour le tonnerre, on y vit longtemps un fait surnaturel et souvent même un pronostic d'événements graves et néfastes.

Qui n'a entendu parler de ces armées que l'antiquité croyait voir s'entre-choquer dans l'air? Il est bien certain que ces visions fantastiques n'étaient que les phases diverses de l'aurore boréale.

Un grand nombre d'hypothèses ont été proposées pour expliquer ce météore; nous en pourrions citer plusieurs, toutes plus inadmissibles les unes que les autres. Nous en parlerons plus loin.

jNJalgré tout, ces vaines tentatives montrent jusqu'à quel point l'esprit humain ])eut s'égarer quand il n'est pas guidé par l'expérience.

Il n'est de doute pour personne aujourd'lini que l'aurore boréale n'ait la même origine que l'éclair.

Tous les deux proviennent des mouvements de réleclrieilé dans l'atmosphère : celle-là résulte des mouvements lents, celui-ci des mouvements violents.

Le tonnerre et les éclairs nous prouvent qu il y a des phénomènes t'-leclriques dans l'air et, par une recherche minutieuse, nous savons (pie l'électricité agit perpétuellement dans les couches d'air voisines de la Terre. Toutefois nous aurions pu longtemps ignorer les phénomènes électriques des régions supérieures de l'atmosphère, si l'aurore boréale ne nous en avait pas démontré l'existence.

La conséquence en sera une théorie qui, établie sur les bases solides d'une expérience, nous donnera l'explication certaine de l'un des phénomènes les plus intéressants de la Météorologie.

L'aurore boréale tient donc une place importante dans les phénomènes électriques de l'atmosphère et joue probablement un grand rùle dans l'économie de la nature.

Mais si le tonnerre et l'aurore boréale appartiennent à la même lamille, comment se fait-il que leurs manifestations soient si différentes?

On a dit avec raison que la nature ne marchait pas par sauts. Cette maxime se trouve ici bien justifiée, car entre l'éclair et l'aurore boréale il existe un intennédiaire appelé Véclair de second ordre ov\ éclair de chaleur, provenant d'un mouvement électrique plus lent que celui de l'éclair, mais plus rapide que celui de la lumière polaire.

Tout le monde a pu observer pendant l'automne ces lueurs subites, d'un violet rougeâtre, qui illuminent le ciel, disparaissent avec rapidité et ne sont pas accompagnées de tonnerre. Au nord, on voit parfois des éclairs étendus sans entendre le tonnerre. Ces sortes d'éclairs sont justement l'intermédiaire dont nous venons de parler.

Nous avons donc dans l'atmosphère trois espèces de mouvements de l'électricité:

\J'éclfiir du tonnerre, \J éclair de chaleur, l.'aurore boréale.

Dans l'ensemble de ces phénomènes, le magnétisme terrestre occupe nne place importante, bien qu'il soit d'une tout autre nature que réleclricité atmosphérique. L'influence importante qu'il exerce sur les phénomènes traités dans ce Mémoire nous obligera à en donner un exposé dans un Chapitre spécial.

Le but de ce Travail est de traiter aussi clairement et aussi complètement que possible ce que, dans l'état actuel de la Science, nous savons sur l'aurore boréale.

Nous montrerons les rapports qui les lient aux phénomènes connus, afin que l'étude en soit accessible au plus grand nombre de lecteurs.

Pour appeler l'attention sur cet Ouvrage, nous crovons devoir indiquer les motifs qui nous l'ont fait écrire.

L'auteur de ce Mémoire, préoccupé dès longtemps de ce phénomène énigmatique, fréquent dans son pays (la Finlande), eut la bonne fortune de faire partie de l'expédition polaire suédoise, accomplie en 18G8 sous la direction du célèbre baron Ad. jNordenskiold, sur le navire commandé par le baron de Olter, cpii plus tard devint ministre de la marine en Suède. Les résultats de cette expédition sont connus et furent si remarqués que la Société de Géographie de Paris décerna à M. Nordenskiold sa médaille d'or en 1869, et quela Société royale géographique de Londres, en 1870, lui accordait aussi une médaille.

Pendant cette expédition, l'auteur, dont la mission était d'étudier le magnétisme terrestre, fit sur l'aurore boréale plusieurs observations de nature à modifier beaucoup l'opinion qu'il en* avait eue jusqu'alors. Ses observations, publiées en français dans \esA/'chives des Sciences pJiysiques et naturelles de Genève (i8jo), attirèrent l'attention du regretté A. delà Rive.

L'intérêt bienveillant dont le savant genevois honora cette Notice était pour l'auteur le meilleur des encouragements pour continuer ses recherches.

Aux Irais de la Société des Sciences de Finlande, l'auteur put visiter, en 18- 1 , la Laponie finlandaise où il séjourna six semaines ; il put non seulement répéter les observations précédentes, mais en faire de nouvelles. Tous ses résultats furent confirmés et des faits nouveaux furent apportés par d'autres observateurs, pendant l'expédition suédoise qui passa l'hiver de 1872--3 dans les régions polaires.

Chercliant à réaliser un appareil qui pût produire arlificiellomcnt l'aurore boréale, l'auteur observa qu'on pouvait oblenir des phénomènes lumineux continus dans un tube de Geissler placé dans le voisinage d'une macbino électrique en activité (').

Partant de ce fait, il construisit, après une série de recherches (-), en 1871, un appareil pour la reproduction expérimentale de la lumière polaire, qui, sous le nom (ï appareil de V aurore boréale, sera décrit plus tard.

Vers le milieu de 1870, après le retour du voyage aventureux, mais glorieux, de l'expédition autrichienne, M. Weyprecht, encouragé par la générosité du célèbre comte Wilczeck, proposa une entreprise internationale dont le but était de faire des recherches physiques simultanées dans les régions polaires.

On sait que cette entreprise, qui honore l'humanité, fut exécutée en i88>--83. Partout elle trouva de vives sympathies et les résultats des travaux des différentes stations seront bientôt publiés.

Parmi les onze Étals participants se trouvait aussi la Finlande, qui établit une station dans la Laponie finlandaise à Sodankylii.

L'auteur, choisi par la Société des Sciences de Finlande, pour diriger les travaux de cette station, eut l'occasion de continuer ses recherches sur l'aurore boréale. Par ces expériences, la question de la nature de l'aurore boréale a été transportée du domaine de l'hvpolhèse à celui de la réalité.

Au lieu de conjectures plus ou moins probables, on a maintenant des faits scientifiques incontestables.

Des Notes placées à la fin de ce Mémoire traiteront quelques points essentiels d'une manière plus développée et seront suivies d'une liste des auteurs auxquels nous avons eu recours.

(') Le lube de Geissler est un lube de verre traversé aux deux cxlrémiLcs par des fils de platine et dans l'intérieur duquel on a raréfié l'air.

(2) Les résultats ont été publiés dans les Archives des Sciences physiques et naturelles (1875-76).