SI

(joi sont capables d'écrire de pareilles extravagances, étaient, en les écTÎvant, plus dénués de raison que les poissons eux-mêmes, c'est ce que je soutiendrai avec la plus parfaite assurance (1). »

Cependant nos philosophes panthéistes modernes ont cherché à étayer de faits naturels leur système du développement spontané. En comparant les débris des êtres organisés qui ont paru les premiers et ceux qui sont venus sueeessivement après ceux-ci sur la terre depuis les époques géologiques les plus reculées jusqu'à nos jours, ils ont prétendu trouver dans cet examen la démonstration de leur théorie, et prouver ainsi que les êtres organisés des eouches les plus anciennes, réduits d'abord à l'organisation la plus simple, avaient successivement, par une suite d’évolutions et de transformations, donné lieu à d'autres êtres de plus en plus com[>liqiiés qu’on rencontre dans les couches plus élevées. Les premières observations nécessairement incomplètes de la science pouvaient donner quelqu’apparencc de vérité à cette supposition ; parce qu’on croyait en clTct que les premiers animaux n’étaient que des zoophylcs et des mollusqnes, que ce n’était que plus tard qu’avaient paru les animaux des autres classes, et qne la classe des vertébrés, représentée d’abord dans des couches déjà pins récentes par des poissons et des reptiles, n’avait offert de mammifères que dans les terrains les plus rapprochés des terrains modernes; et parce qu’on croyait d’ailleurs avoir trouvé une gradation analogue pour les végétaux fossiles (2).

(t) Arro;;antiura philosophorum fuge deliranienta , quos non ptidei suas ipsorum. animas et canum ejusdem inter sc s|>eciei esse statuere, cum scipsos uliquando et niulicres et fruticcs et pisces a’qiioreos fuisse doceant. Ego cquidem an unqiiam fiierint pisces sane non dixerim; sed cos, dum harc scriberent, rationis magis fuisse expertes quam pisces, vcl cnnslantissime aflirmarini. S. B.ismus , Hom. 8 in hexaemeron.

(2) La théorie de la transmutation des csiièces , d'après laquelle les êtres organisés actuels prov ieiidraiciit d’autres êtres qui auraient présenté des caractères spécifiques différents de ceux que nous observons dans les êtres actuels, cotte théorie peut être en général considérée de deux manières :

On peut regarder une pareille transmutation comme le résultat d’un développement spontané et nécessaire produit par l’activité, l’énergie des êtres mêmes, sans aucuno intervention de la Divinité ; ou bien l’on peut supposer que les êtres créés d’abord aient subi dans leur organisation des modifications qui auraient altér é leurs caractères spécifiques primitifs , par suite des circonstances diverses dans lesquelles ils se sont trouvés successivement , et que ces changements aient eu lieu conforméirrcnt aux lois établies par le Créateur et de la martière qu’il aurait fixée lui-même. Cette dernière manière d’expliquer l'origine des êtres organisés actuels ne contient rien qui soit directement opposé aux vérités de la religion ; elle pourrait même se concilier avec

Cepciidanl des observations plus complètes ont renverse tout à fait ces premières inductions. Nous avons signalé déjà la grande abondance des trilobites, lors de la formation des roebes fossilifères les plus anciennes. L’organisation de ces animaux présente des analogies frappantes avec celle de certains genres de nos crustacés actuels. La structure des yeux en particulier, analogue à celle que nous retrouvons actuellement dicz les crustacés et les insectes, montre que ces organes ont été, dès l’origine, construits sur le même plan , d'après le même principe, qu’ils présentent les mêmes modiGcations, et toujours en rapport avec le milieu pour lequel ils ont été créés (1).

La classe des annélides est aussi représentée dans les couches les plus anciennes. La présence des insectes, dont la conservation a dù présenter tant de dilGcultés, a été reconnue dans la formation houillère.

Les poissons se présentent déjà dans la partie supérieure des couches siluriennes, et l’on y trouve également les dispositions organiques que nous offrent encore aujourd’hui les vertébrés de cette classe. De plus, en comparant les poissons fossiles des diverses époques géologiques, on est amené à ce résultat que, loin de trouver une série d’évolutions vers un état indéfiniment plus parfait, on est forcé d’admettre ici, comme dans plusieurs autres cas, une sorte de développement rétrograde qui procède des formes com-

la manière dont St Augustin envisage 1a création des êtres organisés. La première explication , qui est cette des panthéistes , est contraire à tout ce que la fui et la raison même nous enseignent par rap))ort à la sagesse et la puissance du Oéatcur. Cette exptication ne laisserait pas d’être gratuite et sans fondement, contraire aux idées communément reçues et à toutes les notions d’une saine philosophie, lors mémo que le fait de la transmutation ou du passage d'un être d'une espèce à une autre espèce aurait été constaté dans la nature. Mais les observations que nous allons rapporter démontrent que ce fait même est démenti par les données de la science, et que les animaux et les végétaux créés, soit au commencement, soit dans la suite des époques géologiques, présentent dans l’eftscmble de leur organi.sation une perfection , une fixité et une constance tout aussi grande que celle que présentent les es|>èces actuelles.

Nous ferons remarquer encore cpie le passage de saint Uasile, rapporté ci-dessus ne concerne pas proprement les partisans d’une O|>inion philosophitiue sans importance sous le rapport moral et religieux, mais que le Saint-Père avait en vue les prétcnd\is philusuphes et les hérétiques de son temps, qui supposaient que tous les corps quelconques de la nature étaient animé.s, et que les nmes passaient successivement d’un de CCS corps dans un autre, jusqu’à ce qu’culîn clics se réunissent au bon principe. On voit que le grand docteur combat ici les mêmes erreurs que renferment les théories de nos panthéistes modernes.

(I) Bi'cki.as», La géologie, etc., p. 353.

plexcs aux formes simples. Nous ne trouvons plus, dans nos périodes modernes, que répartis sur des famiiles séparées, plusieurs caractères organiques que certaines especes réunissent à ces époques reculées (1).

L’élude des rayonnés et celle des moUtuques fossiles démontre également que l'organisation des animaux de ces deux divisions ne présente pas dans les époques géologiques la prétendue progression du simple au composé. Les premiers de ces êtres et ceux qui leur ont succédé sont conformés absolument de la même manière que le sont encore les animaux analogues de nos jours. En comparant les animaux de ces deux classes, trouvés dans les diverses formations palaozoïques à partir des couches fossilifères les plus anciennes jusqu’au terrain houillcr inclusivement, comparaison établie sur plus de 2000 espèces, MM. d’Archiac et de Verncuil ont trouvé que quelques genres présentent, pour le nombre des espèces, un développement plus considérable dans les couches les plus anciennes, tandis que d’autres genres offrent précisément l’inverse, cl que quelques-uns sont répartis à peu près également dans toutes ces formations. Ils ont reconnu également que, tandis qu’il y a des genres qui appartiennent exclusivement soit à l’une de ces formations, soit à toutes les formations palœozoïqucs, sans se montrer dans les formations plus modernes, il en est aussi qui les traversent toutes et qui vivent encore dans nos mers, comme pour nous permettre de comparer avec plus d'exactitude les produits extrêmes de la création (2).

Si nous examinons maintenant les formes végétales qui ont paru sur la terre depuis les époques les plus anciennes, nous reconnaîtrons également que CCS êtres offraient dès lors les caractères fondamentaux qu’ils présentent encore aujourd’hui, que leur organisation était déjà soumise aux mêmes lois qui y président encore de nos jours. Nous trouvons même parmi les fossiles végétaux, aussi bien que parmi ceux du règne animal, des genres intermédiaires entre des genres ou même des familles disparates encore vivantes, qui établissent le passage de l’une à l’autre, beaucoup mieux que ne le ferait tout autre genre existant de nos jours (3).

(1) BrcKiinn, La géologie, etc. p. 258.

(2) D’Anciiuc r.T de Veeseuii. Memoir on the palŒozok fossils. Bnris, 1842.

(3) Ain.si 1rs Icpidodeodrons , par exrmplc , sant inlcrmcdiaircs entre les végétaux a fleurs et ceux (jui ii’cn oui pas (*). Dans le régne animal nous pouvons citer coimiic

(“) Lixdieï ït llvTTox, Flore fossile, tome 2, p. .53.

Les ubscrvalions de la géolugie, loin de favoriser la lliéoric de la transmU' talion des espèces, de l'évolalion successive des êtres vers un ctatindcflnimcnt plus parfait, nous conduisent donc à une conclusion toul-à-fuil opposée. Ces observations viennent à l'appui de celles qu’on a faites d’ailleurs sur le peu d’importance que présentent les variations causées dans les espèces par le climat, la domesticité et d’autres causes accidentelles, et celles qui résultent de la comparaison des animaux conservés depuis plusieurs siècles parmi les momies de l'Egypte, cl qui montrent aussi la similitude de ces animaux avec ceux des mêmes espèces qui existent encore aujourd’hui (1).

Ainsi tous les témoignages de la science confirment la doctrine de l’existence réelle des espèces animales et végétales, doctrine si conforme au langage de nos saintes Ecritures, et qui est bien capable de réveiller en nous les sentiments d'admiration et de reconnaissance pour le grand Etre, qui a signalé ses divines perfections dans l’arrangement des mondes et dans l’organisation du plus vil animalcule; dont la puissance se manifeste dans la grandeur cl la magnificence de ses oeuvres; la sagesse, dans la beauté, l’ordre et l’harmonie de toutes scs productions; dont la bonté se révèle en donnant à chaque être en particulier et à l’ensemble des êtres ce qui leur est nécessaire ou utile pour leur entretien et leur conservation (2).

V. Après avoir, dans ce qui précède, considéré les roches de sédiment par rapport aux êtres organisés dont elles renferment les débris, après avoir rappelé les conclusions qui résultent de cet examen, pour ce qui reg.arde l’origine et la succession de ces êtres à la surface du globe nous de^•ons maintenant envisager ces masses minérales sous d’autres rapports. La puissance énorme que présentent plusieurs systèmes de couches appartenant aux terrains géologiques montre d’abord qu'il a fallu un espace de temps très-

exemples d’abord les sauriens dont nous avons déjà parlé; puis, parmi les mammilëres, le palœotherium , intermédiaire entre le rhinocéros , le cheval et le tapir ; Vanoplothérium qui se range, sous certains rapports, entre le rhinocéros et le cheval et, sous d’autres, entre l’hippopotame, le cochon et le chameau; le lophiodon voisin des tajiiis et des rhinocéros et, sous quel(|ues rapports, des hippopotames ; l’adapis qui réunit les pachydermes et les carnassiers insectivores (*).

(t) Voyez CeviïK , Discourt sur les révolutions , etc. , p. 121 ; Lixii. , Principles of geology, vol. ni, ch. 1-4. lievue catholique, p. 473.

(2) l’ti bonus fccit quod utile est, uti sapiens quod pulcherrimum est, uti potens quod maximum est. S. Basiuvs, Hotn. \ . in hexaeineron.

(*) Bucklasd, La géologie , etc. p. 71 .

considérable pour la formation des dé^nils successifs qui composent cliaeun de ces terrains.

Ainsi, par exemple, lors du forage du puits artésien de Grenelle, l’on a trouvé que l'épaisseur du terrain crétacé sous le sol de Paris est de 500 mètres environ , et celle des couches seules de la craie de près de 400 mètres. L'épaisseur du terrain tertiaire en cet endroit n’est que de 50 mètres; mais ailleurs les dépôts de ce dernier terrain atteignent également une grande puissance. Le dépôt du london clay, ainsi nommé parce que ce dépôt est surtout développé dans les environs de Londres, a, dans quelques endroits, jusqu'à 700 pieds d’épaisseur. Dans les environs de Bruxelles, la province d’Anvers et les deux Flandres , les couches tertiaires se montrent encore aux plus grandes profondeurs auxquelles on est parvenu.

Le grand nombre des couches de houille que l’on trouve superposées dans un meme bassin et qui est de 85 dans le bassin de Liège et l’épaisseur de plusieurs de ces couches, dont quelques unes ont 2 mètres dans le même bassin peuvent surtout servir à montrer le long espace de temps qui a dû s’écouler pendant la formation de ces bassins. Chacune de ces couches est formée aux dépens des débris de végétaux qui ont été rassemblés par les eaux dans ces endroits ou peut-être qui y ont vécu sur place; elles sont comprises entre des couches de grés et de schistes formées elles-mêmes au moyen de la vase qui a recouvert les dépôts de matières végétales formés successivement. On a peine à concevoir l’énorme quantité de végétaux qu’il a fallu pour la formation des couches de ce combustible si précieux pour l’homme et réservé pour lui dans les entrailles du globe, lorsqu’on considère le tassement considérable que ces dépôts ont dû éprouver, depuis leur première accumulation , par la pression des masses qui les recouvrent. Les observations que nous pourrions ajouter encore sur les autres terrains géologiques conduiraient à une conclusion tout-à-fait analogue.

Nous avons déjà fait remarquer que l’étude des fossiles que l’on rencontre dans les divers terrains , indique que la surface du globe a passé successivement par des états ditférents. L’examen de la manière même dont les fossiles SC présentent dans les couches minérales nous permet aussi de reconnaître de quelle manière ces couches elles-mêmes ont été déposées. Cet examen nous montre que, si quelques uns du ces dépôts ont été formés aux dépens de matériaux amenés de loin, brisés et baliotés par des eaux violemment agitées, il en est d’autres qui présentent tous les caractères d’un

dépôt lent et tranquille, très longîemps continué, cl que , dans certains cas, les êtres organisés vivant alors au sein des eaux ou sur les bords des lacs et et des cours d’eaux , ont été victimes d’une catastrophe violente qui les a surpris subitement et ensevelis sous la vase ctsur place, de manière h conserver intactes non-seulement les coquilles des testacés cl les parties principales du squelette des vertébrés, mais encore les parties les plus délicates de leur organisation.

Dans un grand nombre de couches du terrain inférieur à la craie en Angleterre et dans des dépôts d’eau douce de l’époque tertiaire en Auvergne, on trouve un nombre immense de dépouilles d’un crustacé microscopique du genre cypris. Cet animal est renfermé entre deux valves aplaties comme celles des coquilles bivalves et on le trouve à l’époque actuelle dans l’eau des lacs et des marais. On sait d’ailleurs que ces animaux ont l’habitude de se déjwuiller chaque année de leur peau et de leur coquille. Les dépôts qui renferment ces restes sont souvent susceptibles de se diviser en feuillets ou lames aussi minces que le papier, cl Lycll observe que ce caractère foliacé est dû à la présence de myriades sans nombre de ces dépouilles de cypris. Cependant ces dépôts atteignent en Auvergne une profondeur de sept cents pieds au moins.

La formation d’eau douée en Auvergne présente encore, près de Clermont, des lits calcaires de plusieurs pieds d’épaisseur, formés presqu’en entier par des fourreaux qui rappellent les étuis où s’enferme la larve de notre frigatic commune. Suivant M. Lyell, on voit souvent une centaine au moins de coquilles microscopiques d’un petit univalve turbiné du genre paludine fixées à l’extérieur de ces fourreaux ou étuis tubulaires qui ont également appartenu à quelques larves du genre frigane. On conçoit dilTicilemcnl que quelque autre procédé, qu’une accumulation graduelle, ouvrage d’une longue série d’années, eût pu entasser, en quantités si immenses, ces dépouilles d'animaux aquatiques dans des couches qui, comme celles-ci, recouvrent de grandes étendues de pays, en même temps qu'elles sont superposées les unes aux autres et séparées par des lits de marne et d’argile (1).

Nous rappellerons encore en passant la formation si remarquable de couches minérales composées exclusivement de squelettes ou carapaces d’animalcules microscopiques. Depuis la découverte du microscope, au

(1) Bvckcàso, La géologie, etc., p. 103.

commencement du 17' siècle, on avait reconnu qu’il existe, dans l’eau des infusions de certaines plantes, dans celle de la mer et des lacs et dans les eaux courantes, des animalcules de formes très-variées et tellement petits qu’il est impossible de les apercevoir à l’œil nu. Plusieurs de ces animaux, de même que les mollusques sans coquilles, les limaces, par exemple, ont le corps mou et charnu, dépourvu de parties solides persistantes; mais un grand nombre d’autres , semblables aux limaçons ou en général aux mollusques testacés, présentent en outre une partie solide, coquille, squelette ou carapace, analogue à la coquille de ces mollusques, et qui est de matière siliceuse dans les uns et calcaire dans les autres.

Les découvertes d’Ehrenberg ont montré qu’il y a, parmi les masses minérales répandues à la surface du globe, des dépôts considérables formés des débris solides de ces animalcules. Les tripolis employés depuis longtemps pour polir les pierres et les métaux, les farines fossiles, plusieurs opales, etc., sont dans ce cas. Ehrenberg estime que, dans le tripoli de Bilin en Bohême, chaque pouce cube, pesant environ 220 grains, renferme 4.1,000 millions d’individus de la Gaillonella distant, ce qui fait à peu près 187 millions par grain. Ainsi, à chaque frottement produit avec cette poudre à polir, plusieurs millions de fossiles entiers sont réduits en atomes. »

D’après les observations de ce savant, le minerai de fer connu sons le nom de fer limoneux ou fer des marais, parce qu’on le rencontre souvent dans les gazons tourbeux, consiste en un nombre infini de filaments articulés d’une couleur jaune d’ocre, composés en partie de silex et en partie d’oxide de fer. Ces filaments sont les carapaces d’une autre espèce de gaillonclla, gaillonella femiginea.

Les dépôts de craie, qui atteignent souvent une épaisseur de 1,000 pieds, renferment aussi un nombre très-considérable de coquilles microscopiques , de foraminifères ou polythalaraes de matière calcaire. Ehrenberg suppose que la masse même de ces dépôts est formée des débris de ces êtres , qui auraient été brisés d’abord en parties calcaires inorganiques, et réunis ensuite en particules grenues, elliptiques, régulières, au moyen d’un mode particulier de quasi-cristallisation. Les marnes crétacées, qu’on trouve dans les couches de la craie du bassin méditerranéen, sont également le produit d’animaux infusoires microscopiques h test siliceux, tout à fait invisibles à l'œil nu, mêlés avec une petite partie d’animaux à test calcaire de la craie. Les silex ou pierres à fusil, qui se présentent en lits parallèles

aux couches de la craie dans les formations crétacées du Nord de l’Europe , renferment aussi de ces infusoires siliceux, et leur masse même paraît composée de la silice dissoute de ces infusoires et transformée en silex compacte (1).

Les calcaires du Jura présentent encore en Europe d’une manière bien marquée leurs rapports intimes avec la vie des êtres microscopiques; et même les antiques roches calcaires qu’on a rencontrées sous le terrain houiller des lacs Tula et Onéga en Russie offrent, avec les calcédoines qu’elles renferment , des traces qui indiquent que ces masses ont été formées par cette vie organique , tout aussi bien que les terrains crétacés des époques plus modernes (2).

Les exemples que nous venons de rapporter suffiront pour prouver et l’importance des êtres organisés dans la formation des masses minérales à la surface du globe et le mode de formation lent et successif de plusieurs do ces couches. Cependant il y a aussi d'autres masses minérales qui doivent avoir été formées d’une manière subite et par des causes telles que les êtres organisés que renferment ces couches ont été frappés de mort et ensevelis immédiatement après. « De nos jours encore de semblables cas de destruction subite s’observent dans des localités restreintes : nous voyons les poissons périr, soit lorsque les eaux de la mer ont été chargées de vase outre mesure dans des tempêtes extraordinaires, soit par un accroissement de chaleur subit ou par le mélange de gaz nuisibles, lorsque les eaux se trouvent en contact immédiat avec des volcans sous-marins. Une irruption soudaine des eaux salées à l’intérieur des lacs ou dans les embouchures de grands fleuves occupés jusque-là par de l'eau douce, ou, au contraire, la brusque invasion d’une portion de la mer par un immense volume d'eau douce, provenant de quelque lac dont les digues se seraient rompues, ou d’une inondation extraordinaire , sont fréquemment des cas de destruction tout à la fois pour les animaux qui habitent les eaux envahissantes et les eaux envahies (3). »

Le plus grand nombre de poissons fossiles parait avoir été détruit par des causes analogues. On trouve, en quelques endroits, les restes de plu-

(1) Ahkanâlungtn der Kœnig. Acad, der ff'itsmtch., Berlin , 1839.

(2) Eniinns, fnstüut, 1843, p. 440.

(3) BücKl4^D, La géologie, etc. p. 106.

sieurs milliers de ces animaux parfaitement conservés. On en voit parfois dans lesquels à peine un os ou une écaille ont été dérangés de la position prépise qu'ils occupaient durant la vie. Dans les couches du Lias, non-seulement les squelettes des ichthyosaures sont entiers , mais quelqueiuis, aussi , on trouve entre leurs côtes des restes d'alimcnls que contenait leur estomac , ce qui met à môme de reconnaître les especes de poissons dont ils se nourrissaient ainsi que la forme de leurs excréments. Assez fréquemment on rencontre des couches de ces coprolilhes ou excréments fossiles, à diverses profondeurs dans le Lias , et à quelque distance des squelettes entiers des lézards marins qui les ont produits. L’on a rencontré aussi, dans le lias de Lyme Regis, sur la cote d’Angleterre, des sèches [sépia loligo , Linn.] dont les poches à encre conservaient encore leur forme primitive et contenaient une encre sèche, laquelle composée de carbone principalement n’était que très^légèrement imprégnée de carbonate de chaux et a pu cire employée avec avantage pour remplacer la sépia ordinaire. L'état dans lequel on a trouvé ces animaux prouve que, de môme que les poissons et les sauriens , ils furent privés de vie subitement et enfouis instantanément dans le sédiment; car, si, après leur mort, ils étaient restés exposés à l'action de l'eau , la membrane renfermant l’encre eût été infailliblement détruite (1).

En rapportant ci-dessus p. 38 les accidents principaux que présente la stratification des roches sédimentaires, nous avons fait remarquer que les couches de plusieurs de ces roches, au lieu d'avoir les plans de stratification qui les séparent disposés horizontalement, étaient au contraire inclinées à l’horizon sous divers angles, et môme que souvent les couches étaient repliées plusieurs fois sur elles-mêmes ou ondulées à leur surface. Cependant , comme les matériaux qui composent ces couches ont été tous déposés au fond des eaux, et que, d'après les lois de la physique et d’après toutes les observations directes , de pareils dépôts ne peuvent guère former que des plans horizontaux ou du moins très-peu inclinés à l’horizon (2), il faut nécessairement que les masses minérales dont nous venons de parler n'aient pas eu originairement la position qu' elles affectent aujourd’hui, mais qu'elles aient été relevées depuis leur première formation.

(1) Bi'ciiiüD, La géologie, etc. p. 269.

(2) Mémoires de la société géologique de France, tom. II, p. 20C.

Avant d’examiner quand et de quelle manière les roches scdiroentaires ont été amenées dans leur position actuelle, nous croyons devoir rappeler d’abord les observations de la science relativement à la formation des roches de cristallisation. Les résultats auxquels on est parvenu à cet égard , nous roellent à même de faire mieux comprendre les causes qui ont produit le relèvement des roches que nous avons étudiées jusqu’à présent.

VI. Nous avons déjà indique les différences principales qui distinguent les roches cristallines d’avec celles de sédiment. Nous avons rappelé que ces dernières, composées de sable aglutiné ou meuble, de marnes, d’argiles et surtout de calcaire seul ou mélangé avec ces substances, ont été généralement formées par la voie mécanique et déposées au fond des eaux. Les roches cristallines au contraire se composent principalement de silice à l’état de quarz, de quelques silicates qui comprennent les substances désignées autrefois sous le nom général de felspath, les micas, les amphiboles, les serpentines , les diallagcs, etc. Ces diverses substances qui composent, soit seules pour quelques-unes d'entr’elles, soit mélangées plusieurs ensemble, la masse totale, .sont en général cristallisées, c’est-à-dire, la texture ou la disposition des parties les plus petites et quelquefois la forme dos parties plus considérables présente une régularité plus ou moins parfaite et analogue à celle que nous offrent les substances cristallisées arti&cicllement dans nos laboratoires. La structure cristalline de ces roches indique que les éléments qui les composent se trouvaient à l’état fluide, qu’ils étaient libres de se mouvoir indifféremment dans toutes les directions, au moment où ils se sont agrégés et réunis conformément aux lois qui président à cette agrégation. Cet état de fluidité pouvait être produit, soit parce que toutes ces substances étaient alors dissoutes dans un liquide, soit parce qu’elles étaient maintenues à cet état par une température élevée, qui suffit en effet pour faire passer à l’état liquide, et même à celui de vapeurs, un grand nombre des corps solides connus. On avait donc supposé que toutes les roches cristallines avaient été formées par la voie humide, qu’elles étaient d’abord dissoutes dans un liquide, et que la formation de ces roches avait eu lieu par la soustraction d’une partie du liquide dissolvant. Cependant les nombreuses difficultés que présente cette explication ne permet pas de la soutenir aujourd’hui ; d’ailleurs nous allons voir quo les raisons qui militent en faveur de l’origine ignée de ces roches sont telles qu’il parait impossible de vouloir encore la contester.

Rappelons d’abord les analogies principales que présentent les roches cristallines avec d’autres roches dont l'origine ignée est parfaitement constatée. Tout le monde sait que, pendant les explosions des volcans, il s’échappe du cratère ou des flancs de ces montagnes, des courants de laves ou de matières minérales incandescentes et fondues, que ces matières minérales, qui se répandent souvent à une grande distance du point de leur origine, produisent, en se refroidissant et en se durcissant ensuite, des masses solides quelquefois considérables. Ces volcans, qui ne se présentent aujourd'hui en activité qu’en Islande et sur les bords et dans les lies de la Méditerranée, étaient autrefois et même à une époque assez rapprochée de nous beaucoup plus répandus sur notre continent; on retrouve en elTet dans l’Eifel (Prusse rhénane), en Auvergne, dans le Vêlai et le V'ivarais, des centaines de montagnes coniques, ayant la forme de nos volcans modernes, avec des courants de lave qui y aboutissent et des cratères plus ou moins réguliers sur plusieurs de leurs cimes.

Les roches volcaniques se rattachent ensuite à d'autres roches qu’on a désignées sous le nom de basaltes, qui sont d'un noir plus ou moins foncé, à base compacte de labradorilc, d’orthose ou d’albite renfermant des cristaux isolés de pyroxène noir, d’oxide de fer magnétique, souvent de péridot et quelquefois des cristaux de fclspalh qui lui donnent la structure porpbyrique. Quelques-unes de ces roches basaltiques forment aussi des courants de laves tout-à-fait analogues à ceux des laves modernes et qui sont provenus, comme ces derniers, de montagnes cratériformes. Mais le plus grand nombre se présente à la surface du sol soit en masses isolées d’une hauteur plus ou moins considérable, soit en coulées ou nappes, c’est-à-dire, en dépôts étendus sur une très grande surface , d’une épaisseur comparativement beaucoup plus faible ; elles se prolongent vers le bas à de grandes profondeurs à travers les terrains stratifiés, en formant des hlons, des dykcs ou murs perpendiculaires , ou bien des masses coniques ; souvent aussi elles sont intercalées entre les couches des terrains qu'elles traversent, et présentent ainsi une apparence de stratification. 11 est facile de reconnaître que dans chacun de ces cas les roches basaltiques se sont élevées des profondeurs du globe à l'état fluide, et qu'elles ont pénétré, avec une force d’impulsion très considérable, dans les fentes et les fissures des roches qu’elles traversaient. En effet plusieurs de ces filons basaltiques se terminent en coin vers le haut, et leur épaisseur augmente avec la profondeur; les ramifications qu’ils

envoient dans les roches voisines ont rempli jusqu'aux 6ssures les plus petites de ces roches, de telle sorte que, sur un échantillon de quelques centimètres , on rencontre quelquefois plusieurs alternatives de la roche basaltique et de celle que cette dernière a traversée.

La structure colonnaire, qui est produite par le retrait qu’éprouve une masse minérale en fusion soumise à un refroidissement lent et graduel , structure qu’on observe quelquefois dans les dépôts de laves modernes , est surtout développée dans les basaltes. La masse minérale est partagée, par des fissures, en colonnes le plus souvent à cinq faces, qui atteignent jusqu’à 100 pieds de longueur sur un diamètre variable, et qui présentent dans quelques localités, telles que la chaussée des Géants et la grotte de Staffa, les accidents les plus pittoresques. La partie supérieure de ces dépôts est souvent poreuse, celluleuse, scoriiforme, et l’on peut y distinguer plusieurs assises distinctes, séparées par des lits de matière poreuse ou même de fragments de basalte désagrégé , ce qui semble indiquer que le dépôt total est le résultat de plusieurs épanchements particuliers successifs.

Ce qui achève de démontrer l’origine ignée des basaltes , c’est l’influence que ces roches ont exercée sur les matières avec lesquelles elles sont en contact. Ainsi, dans le voisinage de ces roches, les argiles sont calcinées, les débris de végétaux sont transformés en charbon , les roches cristallines traversées par les basaltes sont quelquefois fondues à la surface de jonction ; le quarz et le fclspath de ces roches sont fendillés, quelquefois enveloppés ou pénétrés de matière vitreuse. Les marnes, les calcaires terreux sont convertis en marbre compacte, en calcaire saccharoïde. Ailleurs ces calcaires , composés de carbonate de chaux, sont transformés en dolomies formées de carbonate de chaux et de magnésie. Dans le voisinage des filons basaltiques, les matières schisteuses des houillères sont transformées en tripoli et les argiles en terres cuites; la houille même est privée de son bitume, elle afifecte une structure bacillaire, devient dure comme l’anthracite, on se trouve transformée en véritable coke.

Les remarques que nous venons de faire par rapport à la liaison qui existe entre les roches de la formation basaltique et les roches volcaniques modernes nous serviront également à montrer les rapports de ces dernières avec des formations de masses cristallines qui paraissent au premier abord en différer d’une manière très-prononcée. La formation des basaltes se rattache d'abord à celle des roches trachytiques par la composition minéralo-

gique de ces dernières cl par la configuration que présentent souvent les dépôts qui y appartiennent. Nous trouvons en cfTcl des Irachytes qui forment des buttes coniques , des filons , des coulées et des nappes. Les dépôts de matière vitreuse, obsidienne et perlitc, identiques ou analogues à certaines productions volcaniques modernes , les tufs ou conglomérats tracbyliqucs , formés de matières fragmentaires cimentées par des pâles poreuses , compactes ou vitreuses, indiquent également pour les trachytes un mode de formation analogue à celui que nous avons déjà constaté pour les basaltes et les laves modernes.

Cependant ailleurs les dépôts de trachytes forment des masses de montagnes très-élevées, réunies en groupes très-élcndus , et dont les flancs déchirés par des vallées et des gorges profondes offrent tous les accidents des hautes chaînes ; et la puissance de ces dépôts montre que les causes ignées qui ont produit ces roches avaient encore, à l’époque de la formation des trachytes, une intensité prodigieuse.

Si nous examinons maintenant les antres roches cristallines, les diorites, les serpentines, les porphyres et les diverses espèces des roches granitiques , nous pourrons faire pour ces diverses roches des observations analogues à celles que nous avons déjà présentées. Toutes ces masses cristallines présentent des filons souvent effilés vers le haut et dont le sommet n'arrive point jusqu'à la limite supérieure des roches qu’ils traversent; et la matière de ces filons s’est répandue dans les fissures de ces dernières, elle y envoie des ramifications nombreuses et très déliées. Il faut donc que les roebes cristallines aient été injectées de bas en haut à l'état fluide, et amenées dans cet état dans les positions qu’elles occupent aujourd’hui. Quelquefois on trouve, au milieu même de la masse des filons, des fragments ou des blocs des roches qu'ils traversent. On conçoit facilement que la matière minérale, poussée des profondeurs du globe avec une force prodigieuse, aura pu briser les roches qu’elle rencontrait sur son passage, et ramener à la surface les fragments de ces roches qu’elle avait détachés et enveloppés dans sa pâte encore fluide. D'ailleurs les altérations que présentent les diverses roches sédimentaires dans le voisinage des roches cristallines sont analogues à celles que nous avons déjà signalées dans le contact des roches basaltiques avec les roches de sédiment. La seule différence que présentent à cet égard quelquesunes de ces masses cristallines, surtout parmi les roches granitiques, c’est que l'influence de ces roches s’est manifestée sur une échelle beaucoup plus vaste et à des distances plus grandes des surfaces de séparation.

Les phcnomcncs da mctamorphistne ou les alterations produites sur les diverses masses minérales par suite de l’influence des roches cristallines sont trop importantes pour que nous ne tâchions pas de les examiner avec quelque detail. Déjà en 1785, Hutton avait avancé que plusieurs masses minérales cristallines avaient été formées d'abord sous les eaux et qu’elles n’avaient reçu que plus tard leur structure cristalline actuelle par l'action d’une chaleur énorme. Les observations de Playfair, de Maccnlloch, de James Hall, et celles des chimistes modernes ont confirmé cette explication qui est admise aujourd’hui par la plupart des géologues.

Quelques-unes de ces transformations se présentent encore de nos jours. Ainsi les changements qu'on a remarqués sur quelques substances minérales exposées à une température très élevée dans les fourneaux des usines métallurgiques, dans les incendies des houillères ou de quelques édifices , rappellent complètement les changements analogues que ces mêmes substances ont éprouvés dans le voisinage des roches de cristallisation. Dans les houillères embrasées , les matières pierreuses et la houille même présentent souvent les modifications que nous avons signalées dans le voisinage des roches basaltiques.

Nous avons rapporté plus haut la transformation des calcaires terreux en calcaires compactes dans le voisinage des roches cristallines; nous avons attribué cct effet à l’action que ces dernières roches sorties du sein du globe à l’état fluide et incandescent auraient exercée sur les dépôts sédimentaires. Ce qui confirme cette explication , c'est d’abord que les débris d’êtres organisés que renferment ces derniers dépôts ont disparu généralement dans le voisinage des roches cristallines; et, quant à la transformation du calcaire terreux en calcaire compacte, James Hall a montré qu’on peut l’obtenir artificiellement, en soumettant la matière calcaire à une pression très forte et à une température très élevée. Nous avons cité aussi la transformation du calcaire en dolomie. Il faut pour cela que la matière minérale, formée d’abord d’acide carbonique et de chaux seulement, ait été imprégnée de magnésie, qui se serait aussi combinée avec cet acide pour former le carbonate double de chaux et de magnésie qui constitue la dolomie. Quelquefois le même carbonate de chaux ou le calcaire est converti en sulfate de chaux, et ce changement paraît avoir été produit par des émanations d'acide sulfurique ou d’acide sulfbydrique qui auraient réagi sur les calcaires préexistants.

Les exemples les plus remarquables du métamorphisme sont ceux que

l’on a observés dans le voisinage des roches granitiques. Les dépôts de grés sédimentaires y sont devenus des couches de quarz grenu et cristallisé, les argiles schisteuses sont converties en jaspes, ou bien elles ont formé des roches nouvelles et analogues , pour la composition , aux roches granitiques elles-mêmes, mais ordinairement stratifiées, en s’associant de nouvelles substances. C'est de cette manière que M. de Buch suppose que se sont formées les micaschistes, les gneiss, les schistes talqueux et les schistes cristallins renfermant des minéraux. Les effets qu'on a observés dans les hauts fourneaux, où la chaleur parvient à fondre en partie les parois, à y introduire de nouveaux éléments et à changer le caractère de telle ou telle portion de leurs matériaux, peuvent servir à faire concevoir ces résultats, du moins jusqu’à un certain point ; car il est impossible, dans l'état actuel de la chimie, de les expliquer d'une manière complète et tout-à-fait satisfaisante.

Les observations que nous venons de rappeler servent à éclaircir l’origine des roches cristallines elles-mêmes. Nous avons dit que ces roches se coml>osent de silice cristallisée et de différents silicates , surtout de silicalcs alcalins , qui sont aussi ordinairement cristallisés d’une manière plus ou moins parfaite. La structure de ces masses, leur texture cristalline, leur nature ordinairement pierreuse, et les changements qu’ clics éprouvent lorsqu’on les expose à une température très élevée qui les convertit en matière vitreuse, ou même en verre parfait, avaient été invoqués pendant longtemps pour réfuter l’opinion qui attribuait à ces masses minérales une origine ignée, analogue à celle des laves volcaniques. Cependant dejtuis lors des observations directes sur les laves elles-mêmes ont montré que les différences que présentent à cet égard les roches cristallines pouvaient provenir uniquement de ce que ces dernières, au lieu de se refroidir et de se consolider brusquement et sous la pression ordinaire de l’atmosphère, auraient été refroidis lentement et sous une pression très forte. En effet , lorsqu’on expose a un feu violent , dans des creusets, des laves modernes pour les réduire en fusion, et qu’on les laisse refroidir ensuite brusquement, elles ne donnent qu'un verre noir; mais, en les faisant refroidir lentement, on obtient des masses cristallisées d’une cassure raboteuse et grenue, contenant de nombreuses lamelles brillantes, dont les cavités sont remplies de petits cristaux.

On a reconnu d’ailleurs que plusieurs des substances qui entrent dans la composition des roches cristallines se forment encore de nos jours parmi les produits des hauts fourneaux. Ainsi on v a trouvé des cristaux de fclspath

— Cf) —

el de mica lout-à fait semblables aux cristaux naturels; la silice s’y présente aussi à l’état fibreux et cristallin; el ces trois substances forment par leur association le plus grand nombre des roches granitiques ; le pyroxène augite ou hédenbergile, qui forme une partie essentielle des dolerites el des basaltes, cl le péridol ou l’olivine, si abondantes dans les dernières roches, se forment encore de nos jours dans les laves modernes et parmi les scories des usines métallurgiques; MM. Mitschcrlich et Berthicr sont même parvenus à obtenir ces minéraux de toute pièce, en fondant ensemble , dans un four à porcelaine, les substances qui entrent dans leur composition. Des substances minérales qui sont disséminées dans les roches cristallines , telles que le fer oligiste et l’oxide de fer magnétique ou l’aimant, ont été reconnues également parmi les produits modernes des volcans on ceux des usines métallurgiques.

En rapprochant ces dernières observations de celles que nous avons rapportées plus haut relativement à l’intrusion de bas en haut de plusieurs des roches cristallines au milieu des dépôts de masses minérales formées auparavant et relativement aux altérations qu’elles ont produites sur ces dernières, on comprendra plus facilement que les éléments des roches cristallines ont été primitivement dans un étal de fluidité ignée, et que le mode de formation de substances minérales que nous observons encore dans nos volcans modernes a dû se présenter, pour les masses minérales cristallines, dès les époques les plus anciennes. D'ailleurs l'observation, que généralement les roches fossilifères les plus anciennes sont superposées à des roches cristallines granitiques, a donné lieu de conclure que la formation de ces roches granitiques a précédé celle des roches de sédiment, qui paraissent meme formées en grande partie des débris des roches cristallines qu'elles ont recouvertes. Cependant la présence de granités au-dessus des couches du terrain jurassique et celle d’autres roches cristallines au milieu des terrains sédimentaircs plus élevés encore, montrent que la formation de ces roches s'est continuée aux diverses époques qui se sont succédées dans la configuration de l'écorce de notre globe.

VII. Nous avons signalé précédemment l’influence produite par les roches cristallines sur la composition chimique des roches sédimenlaires qu'elles ont traversées et au milieu desquelles nous les trouvons aujourd'hui. Nous devons maintenant rappeler encore quelques autres effets qui se rattachent à la même cause, cl qui serviront à nous rendre compte des dérangements,

des cbangements de posilion et de slralificalion que la plupart des roches sedimeotaires ont subis apres leur formation. Lorsqu’un réfléchit à la puissance énorme qui se développe au foyer de nos volcans modernes, et qui est capable de soulever des colonnes de lave de plusieurs centaines de mètres de hauteur et de projeter à des hauteurs et à des distances considérables des fragments et des blocs de roche d’un très-grand volume; lorsqu’on meme temps on considère les masses énormes que présentent les roches cristallines comprises au milieu des roches sédimentaircs à travers lesquelles elles ont dû se frayer un passage pour occuper Icurposition actuelle, on a de la peine à se représenter la force prodigieuse avec laquelle ces masses cristallines encore fluides ont dû avoir été soulevées des profondeurs du globe. On conçoit alors que les tremblements de terre qui précèdent souvent les explosions des volcans, les crevasses et les fissures du sol, les soulèvements de terrain qui ont été observés à la suite des éruptions volcaniques modernes, ne peuvent donner qu'une idée très-imparfaite des dérangements et des bouleversements que les masses cristallines ont dû amener dans les roches avec lesquelles elles ont été en contact. C’est là ce que montre également l’observation directe. Ainsi, dans le voisinage des roches cristallines , les roches sédimentaircs , au lieu de conserver la position horizontale qu'elles avaient lors de leur formation , ont été relevées; et les couches de ces roches, qui restent horizontales à une certaine distance de la masse cristalline, sont au contraire plus ou moins fortement inclinées près de cette dernière; souvent aussi ces couches, poussées violemment de bas en haut, se sont déchirées sur une profondeur plus ou moins considérable ; les deux côtés de la fente ainsi produite ont dans certains cas conservés la même hauteur relative, d'autres fois l’un des côtés s'est affaissé ou relevé par rapport à l'autre. Ces accidents se présentent fréquemment dans les vallées des hautes montagnes. Plusieurs même de ces vallées ont été produites de la manière que nous venons de signaler par la rupture et l'écartement subséquent des couches , et l’on remarque alors que la succession des couches que l’on retrouve superposées de l'un des côtés de la vallée se présente également et dans le même ordre du côté opposé. Les fentes de terrain accompagnées d’un changement de niveau dans les couches ou les faiüei s'observent aussi très fréquemment dans les travaux des mines, surtout dans les mines de houille. L’exploitation de l’une des couches ou veines qu'on supposait s'étendre encore à une grande distance^ se trouve subitement arrêtée par la présence d'une deces failles, et l'on trouve

alors le prolongement de la même conebe du côté opposé de la faille, mais k une profondeur plus grande ou plus petite. La succession des diverses couches qui se répètentdes deux côtés de la faille, en conservant la même nature et la même épaisseur, démontre que ces couches aujourd'hui séparées ont été autrefois continues et dans le prolongement les unes des autres, et qu’elles se sont affaissées ou soulevées d’une manière inégale pour arriver à leur position actuelle. Les parois des roches ainsi disloquées doivent avoir subi, en glissant les unes contre les autres, un frottement considérable. Aussi trouve-t-on fréquemment les parois des failles couvertes de stries en lignes droites ou de sillons plus ou moins profonds, d'autres fois les parois présentent des surfaces unies , lisses comme polies.

On désigne sous le nom de filon l'espace compris entre les côtés opposés des fentes et des failles. L’épaisseur de ces filons est très-variable ; il en est qui ont à peine un pouce , tandis que d’autres ont au-delà de 140 pieds de puissance ou d’épaisseur. Ils sont souvent remplis par les roches cristallines qui paraissent, dans la plupart des cas, avoir déterminé le soulèvement des roches déjà formées et les fissures même de ces roches. Mais on y trouve encore d'autres matières très-importantes pour les arts et l’industrie. La plupart des minerais qu'on exploite pour l'extraction des métaux se rencontrent dans des filons. Ces filons métallifères , tout-à-làit analogues aux filons composés de roches cristallines , et qui sont en général parallèles à la direction de ces derniers, paraissent avoir été formés de la même manière, et les matières qui les remplissent paraissent s’etre également échappées à l’état fluide ou gazeux des profondeurs du globe.

En étudiant avec soin les dérangements des couches sédimentaires qui recouvrent les escarpements des diverses montagnes, M. Elie de Beaumont est arrivé à des résultats très importants relativement aux époques géologiques auxquelles ces montagnes elles-mêmes ont été formées. Lorsque, sur les flancs d'une montagne, on trouve des couches de sédiment redressées , tandis qu’il en est d’autres qui reposent horizontalement sur les premières, on en conclut que le soulèvement de la montagne a eu lieu après que les premières couches étaient déjà déposées, mais avant la formation de celles qui ont conservé leur position horizontale primitive, et, si l’on parvient alors à déterminer l’àge relatif de ce dernier dépôt horizontal , on a aussi une époque relativement déterminée du soulèvement qui a produit le redressement de l’autre dépôt.

On a reconnu d'ailleurs que les couches soulevées d’un terrain géologique déterminé présentent un alignement uniforme, qu'elles conservent la même direction (1) non-seulement dans les montagnes d'une même chainc, mais encore dans celles de pays très éloignés ; de sorte que les directions diverses des chaînes de montagnes sont aussi les indices de diverses sortes de soulèvements. Ainsi l’on retrouve sur les cotes du pays de Galles des couches soulevées dont la direction est parallèle à celle que présentent les couches semblables du centre de l’Âllemagne. La constance de cette direction a été observée depuis longtemps par les mineurs; elle les dirige dans les travaux qu’ils entreprennent pour rechercher les substances minérales cachées dans le sein du globe, lors même qu'à la surface on n'en retrouve pas le moindre indice. Dans le centre du pays plat de la Flandre française , à Valenciennes et à Aniche, on a trouvé, il y a plus d’un siècle, de riches dépôts de houille, en suivant la direction des couches houillères de la Belgique qui étaient connues et exploitées depuis longtemps.

Il parait résulter de ces observations que les couches redressées qui sn trouvent sur une meme direction ont été soulevées par la même cause et à. une même époque. L'ensemble de toutes ces couches constitue ce qu'on nomme un système de soulèvement. En déterminant les directions de toutes les montagnes connues à la surface du globe, M. de Beaumont a reconnu treize systèmes distincts de soulèvement. Le premier de ces systèmes est surtout développé sur les deux rives de la Moselle dans le Hundsruck et l’Eifcl et dans le district des lacs de Wcstmoreland en Angleterre. Les couches siluriennes qui ont été les seules soulevées s'étendent du nord-est \lk est au sud-ouest 1/4 ouest et les dépôts dévoniens reposent sur leurs tranches en couches horizontales. Le soulèvement a donc clé produit après la formation du terrain silurien et avant celle du terrain dévonien.

(1) Toutes les fois qu’une couche minérale , au lieu d’être exactement de niveau avec l’horixon , penche d’un côté quelconque , on dit qu’elle est inclinée. Celui des quatre points cardinaux ou tout autre point intermédiaire entre deux de ces derniers vers lequel la couche plonge ou penche s’appelle le point d’inclinaison, et la quantité de sa déviation est ce qu’on nomme le degré d’inclinaison ou l’angle d'inclinaison. Quant à la direction, elle est toujours donnée par l’intersection des couches et d’un plan horizontal ; elle est donc perpendiculaire au sens de l’inclinaison. L’inclinaison et la direction peuvent très-bien se comparer à un rang de maisons dont la longue suite de toits représente la direction est et ouest de la couche d’ardoises , en même temps que sa double pente indique l’inclinaison de la couche , laquelle est nord d’un côté et sud de l’autre.

(Lyelt).

On peut faire par rapport aux douze autres soulèvements des observations analogues. Le second de ces soulèvements, qui comprend le système des Ballons des Vosges, a relevé les couches dévoniennes sans affecter celles du terrain houiller; il a donc eu lieu avant que ces dernières couches eùssenl été déposées. Le troisième soulèvement, ou le système du nord de l'Angleterre, parait avoir agi entre la formation du terrain houiller et celle dutcrrainj)énéen. Le quatrième, ou le système des Pays-Bas et du sud da pays de Galles, s’est manifesté entre la formation des eouches inférieures du terrain pénéen et celle du grés des Vosges, qui appartient aux dépôts supc~ rieurs de ce même terrain. C’est ce soulèvement qui a produit le relèvement, les failles et les contournements des houillères de notre pays. Cbacuir des soulèvements suivants a en lieu également entre la formation de deux dépôts géologiques; ce qui montre que les mêmes causes ont rc.agi sur l’écorce du globe aux diverses époques. Le treizième et le dernier de ces soulèvements parait avoir produit la chaîne des Andes ou des Cordillières, qui traverse une grande partie du continent américain du nord au sud , et qui , avec sa grande quantité de soupiraux volcaniques, « forme, dit M. de Beaumont, le trait le plus étendu, le plus tranché et, pour ainsi dire, le moins effacé de la configuration actuelle du globe. »

Nous avons cru devoir exposer avec quelques détails les observations principales relatives à la position et è la composition des diverses masses minérales qui composent la partie supérieure de l’écorce solide de notre globe; nous devons maintenant tàcber de remonter è l’origine même de la formation de ces masses et d'expliquer les divers changements qu’elles ont éprouvés depuis cette première époque.

VllI. Avant d’aborder l’exposé de la théorie de la formation de la terre, nous rappellerons en peu de mots quelques notions préliminaires relativement à la figure de notre globe.

Des observations nombreuses physiques et astronomiques, et les opérations géodésiques qu’on a faites pour mesurer directement la configuration de la surface terrestre, démontrent que la terre est un globe isolé de toutes parts dans l'espace, dont le rayon moyen ou la distance d’un point de la surface au centre est de G, SGG, 407 mètres , et dont la surface est évaluée à 5,098,587 myriamètres carrés. Le quart seulement de cette surface est occupé par la terre ferme, et les trois quarts qui restent sont recouverts par les eaux.

Dans la délcrminalion de la figure du globe, on peut négliger sans inconvénient les inégalités produites par les montagnes ; car la hauteur des montagnes même les plus élevées représenterait à peine une élévation d’un millimètre sur une sphère de 2 mètres de diamètre. Cependant on a reconnu que, même en faisant abstraction de ces inégalités, la terre n’est pas une sphère parfaite dans laquelle tous les points de la surface seraient à égale distance du centre , mais qu'elle est un sphéroïde aplati vers les pôles et renflé vers l’équateur. Cet aplatissement est de ^ du rayon de l’équateur; de manière que le demi petit axe ou la distance de l’un des pôles au centre n’est que de G, 333, 943 mètres, tandis que le demi grand axe ou la distance d'un des points de l’équateur au même centre est de G,37G,83l mètres. La diflérencc qui est de 20,908 mètres pourrait d’abord paraître de peu d'importance sur un globe si énorme, puisqu’elle ne correspondrait qu’à un centimètre sur un globe de plus de 6 mètres de diamètre ; cependant cette différence n’en produit pas moins une influence trèssensible sur les mouvements de la terre et de la lune , et cette influence se manifeste également dans les phénomènes que nous observons à la surface de notre planète (1).

(1) L’aplatissement du sphéroïde terrestre peut être déterminé d’ubord par les opérations géodésiques. Si lu terre était une splière parfaite , tous les degrés d’un même méridien auraient la même longueur; mais, en eomparant les mesures des arcs du méridien faites en divers lieux du globe , on a reconnu que la longueur d’un degré du méridien terrestre va en général en augmentant à mesure qu’on s’éloigne de l’équateur pour se rapprocher des pôles. On a conclu delà i[ue la terre est aplatie vers les pôles ; la valeur de l’aplatissement déduite de la mesure do l'arc du méridien compris entre Montjouy et Formentera est , d’après les calculs de M. Puissant , de (*j.

L’aplatissement de notre globe produit, dans tes mouvements des corps célestes qui dépendent de l'attraction que le globe exerce sur eux, des variations et des irrégularités qui jrcrmettent de calculer aussi la valeur de l’aplatissement. On conçoit en général que l’attraction produite par un sphéroïde aplati doit être différente de celle qui serait produite par une sphère de meme matière. Dans le dernier cas l'action résultante des molécules de toute la masse réside dans le centre de la sphère, elle agit uniformément et de la meme manière dans la direction d’un rayon quelconque. Dans le sphéroïde au contraire , le renflement de la niasse parallèlement à réquatcur doit modifier

(*} Institut. 1830. P. 139.

iO

.ÏSi

ün élcmcnl dont la considcralion est de la plus grande importance dans la théorie de la formation de la terre, c’est la densité dn globe ou le rapport de sa masse à son volume. On sait que les différents corps de la nature présentent, b volume égal , des poids qui difRïrent en général d’un corps à un autre; et, comme on suppose que le poids d’un corps est proportionnel b sa masse ou b la quantité de matière pondérable qu’il renferme, il s’ensuit que les différents corps présentent aussi des masses différentes sous un même volume. En cherchant d'après cela le poids ou la masse des différents corps sons un certain volume, et en le comparant au poids ou b la masse d’un même volume d’un corps déterminé et que l’on prend comme point de comparaison, on obtient ce qu’on appelle la densité de ces corps. Les expériences de Cavendish et de Maskelyne ont montré que la densité du globe terrestre est égale b environ 5 fois la densité de l’eau, c’est-b-dire, que le globe pris dans son ensemble pèse environ cinq fois autant que s’il était entièrement

ratlraclîon produite parle reste de la masse qii*on peut supposer répartie uniformément autour du centre, et Tuction totale du sphéroïde ne sera plus la même dans les divci-ses positions que Taiso du gh»be est susceptible do prendre par rapport au plan des orbites des autres astres. Les inégalités du mouvement lunaire qui dépendent de l’aplatisse- Tuenl de la terre ont conduit à donner à cct aplatissement la valeur de ^ environ.

L’influence produite par raplatisseracnt de la terre se manifeste sur la terre même par les variatums qui en résultent dans la pesanteur des corps. Les observations du pendule fuites aux diverses latitudes ont prouvé que la pesanteur augmente en général lors<|n'on s’éloigne de lequatcurpoursCTapprocber des pôles, qu’elle est la plus petite possible à l’équateur et In plus grande vers les pôles ; on a reconnu que cette différenco de pesanteur à l’équateur cl au pôle est de Cette diminution de la pesanteur à réquatciir s’explique en partie parce que, la terre ayant un mouvement de rotation sur son axe , chaque point de sa surface décrit en un jour une circonférence de cercle ; la force centrifuge qui résulte de ce mouvement et qui tend A diminuer la gravité est aussi la plus grande à l'équateur où la vitesse de rotation est la plus grande et cette force diminue ensuite pregressivement jusqu’au pôle où la vitesse de rola> lion et par conséquent la force centrifuge est nulle. Cependant la force centrifuge ne J eut diminuer la pesanteur que dc-^. L’eflet de cetlo force ne suffit donc pas pour expliquer les diflercnces de pesanteur indiquées par les observations du pendule. Mais la théorie de l’atiraciion indique que l’aplatissement du globe contribue aussi à diminuer la pesanteur sous lequateur ci mrnie, en caleulani quel doit éircret oplatisseiiient pour produire Ic.s différences qu’on observe, on retrouve encore un nnnibie approebé de celui que nov\s avons rapporté plus luuif.

formcil’caii(l). CcpcnJanl l'obsorvalion monlrcquc la Jcnsilc des substances minérales qui forment presqu’exclusi veulent la partie solide de récurce du globe est seulement égale à deux et demi fois la densité de l'eau; il faut donc que le noyau ou la masse interne de la terre renferme une quantité proportionnellement plus considérable des substances métalliques qui sont si peu abondantes à la surface. D'ailleurs les observations du pendule dans les divers points du globe et à de grandes profondeurs indiquent que la densité des couches concentriques qui composent l'écorce du globe s'accroît rapidement à mesure qu'on descend au-dessous de la surface terrestre.

IX. Mous avons rappelé précédemment les observations principales qui tendent à montrer que les roches de cristallisation ont été primitivement à l'état fluide et que leurs éléments étaient, au moment de la formation de ces roches, maintenus à cet état par une chaleur énorme. Les phénomènes que présentent nos volcans modernes indiquent aussi que , de nos jours meme, il existe, dans les profondeurs du globe, un foyer de chaleur capable de maintenir à l'état fluide les masses minérales qui sont amenées au jour en cet état. De plus, les diverses observations que l'on a faites sur la température des couches terrestres aux diverses profondeurs confirment également l'hypothèse d'une chaleur centrale propre à la terre et croissant avec la profondeur. Il est bien prouvé aujourd'hui que les variations de température diurnes et annuelles qu’on observe dans l’air et à la surface du sol deviennent insensibles à une certaine profondeur, et qu’il existe pour chaque endroit une profondeur déterminée où la température reste constante ou invariablement la même pendant toute l’année. On a reconnu aussi que la température observée va successivement en augmentant , à mesure que l’on descend ensuite à des profondeurs plus grandes que celle de la température constante. D’après les observations de la température de l’air dans les mines les plus profondes et de celle des eaux amenées des diverses profondeurs , cet accroissement de température est do 1 degré du thermomètre centigrade par 20 à 30 mètres de profondeur.

Si l’on suppose maintenant que cet accroissement de température, que l’on observe jusqu’aux plus grandes profondeurs qu’on ait pu atteindre, se conserve encore de la même manière au-dessous de cette limite , on arrive à ce résultat que le globe possède à une profondeur de 3 kilomètres une

(1) D’.\rinsso!i de Vokies, Traité de gàignoaie, tome 1 , p. 28.

température égale b celle de l’eau bouillante, et qu’à 20 kilomètres de profondeur cette température est assez élevée pour maintenir en fusion les roches cristallines. Ainsi la terre que nous habitons parait être un globe immense dont le noyau ou la masse interne est encore en fusion et dont l’écorce solide ne forme qu'une couche très-mince relativement aux dimensions de toute la masse. Si nous considérons en outre que les roches cristallines qui forment une portion si notable de l’écorce du globe ont été primitivement toutes à l’état fluide , on se reporte par la pensée à une époque antérieure à laquelle l’écorce solide actuelle de la terre n’existait pas encore et à laquelle le globe tout entier ne formait qu’une masse fluide et incandescente, et l'on est amené à rechercher de quelle manière cette écorce solide a pu se former d’abord et arriver ensuite à son état actuel.

Isolée dans l’espace et environnée de toute part d’un milieu dont la température était de beaucoup inférieure à celle qu’elle possédait elle-même , la masse incandescente du globe a dû se refroidir et le résultat de ce refroidissement aura produit la consolidation des roches cristallines les plus anciennnes qui formaient ainsi, au-dessus du noyau liquide, une couche solide trèsmince et dont l’épaisseur devait augmenter d’abord d’une manière beaucoup plus rapide lorsque ce refroidissement était plus considérable; mais, à mesure que l’écorce elle-même augmentait d’épaisseur, la chaleur interne ne pouvait plus se transmettre que plus difficilement à travers les couches consolidées , les effets du refroidissement et l’accroissement même de la croûte superficielle devaient donc aussi devenir moins prononcés.

Nous pouvons déterminer d’après les lois connues de la nature, quelle a dû être la figure de la terre à l’époque de sa première formation.

Pendant que les matériaux qui composent la masse du globe étaient encore à l’état fluide, la figure de cette masse devait être déterminée par les conditions nécessaires pour l’équilibre d’une masse fluide sollicitée par les forces qui agissaient alors sur notre globe. Or la théorie indique que, lorsqu’une telle masse est en repos, pour que les conditions de 1 équilibre soient satisfaites , il faut que la masse elle-même ait la forme d’une sphère. Alors toutes les molécules de la surface, se trouvant à égale distance du centre de la sphère , où les forces attractives de toute la masse sont en quelque sorte concentrées , sont aussi également attirées ou sollicitées vers l’intérieur avec une même intensité ; elles devront donc se faire mutuellement équilibre et conserver leur position sans se déplacer les unes par rapport aux autres ,

tant qu’uné force cxléricurc ne vient pas détruire cet équilibre. Ainsi la terre encore à l’état fluide aurait dù prendre la forme d’une splicre et les premières couebes solides formées à sa surface auraient conservé celle forme, si la masse du globe avait été elle-même en repos. Mais nous savons que le globe accomplit tous les jours une révolution complète sur son axe et que c'est ce mouvement diurne de la terre qui produit pour nous la révolution apparente du soleil , de la lune et des étoiles dans l’espace de 2i heures ; et, comme il n’y a pas de raison de supposer que la terre n’ail pas eu ce même mouvement dès avant sa solidification , les conditions d’équilibre n’auront dune pu être les mêmes que dans la première supposition de la terre en repos. En effet, pendant que la terre était animée d'un mouvement de rotation sur son axe, chaque point de sa surlace, décrivant tous les jours une circonférence de cercle, devait tendre à s’éloigner du centre du cercle parcouru , comme nous le voyons dans tous les corps qui se meuvent de cette manière. D’ailleurs les divers points d’un même méridien décrivaient ainsi des cercles dont les diamètres allaient en augmentant à partir des pôles jusqu’à l’équateur ; et , comme la force centrifuge est elle-même d’autant plus grande que le diamètre du cercle parcouru est plus considérable, il s’ensuit que cette force devait agir avec une intensité beaucoup plus grande à l’équateur que vers les pôles. On conçoit donc que la forme sphérique que le globe aurait prise dans le cas du repos a dù être modifiée par son mouvement de rotation. Les principes de l’iiydrostatiquc montrent que la forme de la terre devait être alors celle d’un sphéroïde aplati vers les pôles et renflé vers l’équateur; de plus, en calculant la valeur de l’aplatissement pour une masse fluide placée dans les circonstances où se trouvait la terre à son origine , on trouve que cet aplatissement indiqué par la théorie est précisément celui que la terre possède d’après les observations directes cl que nous avons rapporté ci-dessus (1). Ces observations confirment donc

(1) Ea cherctiant à déterniincr la figure de ta terre d'après les lois de l’équilibre des fluides, Ptewton trouva d’abord que l'aplatissement de la terre devait être ùe — ; il supposait que la masse du globe était homogène en densité. Clairault montra que cette hypothèse est inadmissible. Il prouva que, si la terre était homogène, l'excès du rayon de l’équateur serait en cfTct de -y et que ruccroissemout de la pesanteur, de l'équateur au pôle , devrait alors suivre le rapport inverse de la longueur des rayons et par conséquent être Or l’observation du jiendule a montré que cet accroissement est réel-

d’une manière remarquable l’iiypulbèse de la fluidité primitive du glube et celle de la formation de son écorce par le refroidissement de cette masse fluide.

Ce refroidissement devait être accompagné de phénomènes chimiques très-importants. Plusieurs substances surtout les métaux et même les radicaux des terres et des alcalis, le silicium, l'aluminium, le calcium, le magnésium, le sodium et le potassium , dont la plupart ne se trouvent dans la nature que combinés avec l’oxigène , étaient probablement, à cette première époque, à l'état libre et non combinés avec ce dernier principe. L’oxidation de CCS substances ne pouvait se manifester qu'à la surface où la masse fluide était en contact avec l’air environnant et aux dépens de l’oxigène de cet air. D’ailleurs les parties de la surface en passant de l’état liquide ou même de celui de fluide aériforme à l’état solide devaient diminuer de volume. La croûte solide , en se contractant par l’effet de l’abaissement de la température, devait comprimer l’intérieur encore liquide jusqu’à ce qu’il se fût formé des fractures par lesquelles une partie de celte masse liquide ou pâteuse s’épanchait à la surface. De là les premières rugosités, les premières rides à la surface du globe.

Mais, à mesure que le refroidissement faisait des progrès, les résultats de cette première cause se modifiaient, et il a dû arriver une époque, dans laquelle la terre semble se trouver depuis longtemps, où, la température de la terre ne s’abaissant plus que d’une quantité insensible, l’enveloppe solide ne se contracte plus qu’avec une lenteur extrême, tandis que la température de la masse fluide en contact avec cette enveloppe diminue plus rapidement et éprouve un retrait plus considérable. Il faut donc que la croûte solide, pour ne pas cesser d’embrasser la partie fluide qui la supporte, éprouve un refoulement sur elle-même et, si une partie de sa masse peut rentrer dans l’intérieur, une portion doit tendre dans le haut à se porter au-dchors et par conséquent à former des rides en se soulevant et à disloquer toutes les cou-

lement de -L. Il s’ensuit donc que ta terre est plus dense dans son intérieur qu’à sa surface et que rau5mentation de densité vers le centre diminue l’eflct que la force cen trifuge exerce sur IcscouchessupcrfîcielIes.CIairaultprouvaencoreque l'aplatissemont est égal à du rapport de ta force centrifuge à celle de la pesanteur sous l’équutcur moins l’accroissement de la pesanteur do l’équateur au pôle ; cet aplatissement sera

donc • » moins ^ ou

s 398 iS5 9oS

clios superficielles. M. De Hcaiimont suppose que la formation de ces rides a eu lien par des révolutions brusques et que la simplicité qui préside à toutes les opérations de la nature devait donner à toutes les rides formées par une même révolution une direction parallèle à un même grand cercle de la terre; d'où il résulterait que toutes les montagnes formées è la meme époque devraient avoir la même direction. Nous avons rapporté précédemment les observations de ce savant géologue qui confirment cette explication.

La haute température du globe dans son premier état d'incandescence devait empêcher les eaux de prendre l'état liquide à sa surface. Elles étaient alors maintenues en vapeur dans l'atmosphère gazeuse qui environnait le globe; elles s'y trouvaient mêlées avec les vapeurs de plusieurs substances que nous ne connaissons aujourd'hui qu'à l'état liquide ou solide. Ce n’est qu’nprès que le rayonnement aura suITlsammcnt refroidi la surface de la croûte que ces substances et les eaux mêmes auront pu se précipiter.

Les diverses parties de la surface , en se refroidissant d’une manière difl'érente , présentaient des l’origine des irrégularités de niveau assez prononcées pour que les eaux n’occupassent qu'une partie limitée de cette surface, tandis que d'autres parties s’élevaient déjà au-dessus du niveau de ce liquide. Les observations géodésiques ont montré que la surface de niveau du sphéroïde terrestre présente en Europe une série d’élévations et de dépressions. Le sol de l’Auvergne présente une gibbosité, un renflement allongé du sud au nord et qui est tel que l’are du méridien passant par cette gibbosité ferait supposer, comme l’a calculé M. Puissant, que la terre serait aplatie de -^au lieu de ^ qui est la valeur de l'aplatissement moyen. Les observations géodésiques qui conduisent à ce résultat sont confirmées par celles qu'on a faites sur la longueur du pendule et sur la hauteur moyenne du baromètre. La présence des eaux liquides, plus conductrices delà chaleur que les masses déjà solidifiées, sur des parties séparées de la surface du glol>e devait produire encore de nouvelles irrégularités dans la marche du refroidissement.

Dès que les substances minérales contenues d'abord à l'état aériforme dans l’atmosphère du globe auront pu se refroidir assez pour passer à l'état liquide ou solide, la précipitation de ces substances et les réactions chimiques produites par le contact de ces substances avec celles de la surface devaient former de nouveaux dépôts. D’ailleurs le contact des eaux violemment agitées avec les matériaux déjà déposés tendait à désagréger ces matériaux ;

les substances qui les composaient remaniées par les eaux produisaient encore de nouveaux depots formés successivement et stratifiés, mais analogues pour la composition à ceux de la première écorce. Tel parait avoir été le mode de formation de quelques-unes des roches stratifiées non fossilifères; tandis que les débris des roches préexistantes, brisés et triturés en parties plus fines se déposaient au fond des eaux et composaient la vase qui devait former ensuite le schiste argileux le plus ancien.

Les dislocations et les soulèvements que le progrès du refroidissement produisait successivement dans la croûte du globe étaient accompagnés de la formation d'autres dépôts différents des précédents. Il dut en résulter des secousses et des fentes qui permirent à des parties de la masse interne encore fluide refoulée de l’intérieur de se frayer un passage à travers ces interstices et même de se déverser au-dessus des dépôts de la surface.

La nature des masses minérales qui sont sorties à l’état pâteux ou fluide de l’intérieur de la terre a varié d’une manière remarquable depuis les premières époques auxquelles nous puissions remonter jusqu’à nos jours. Nous ignorons quelles étaient les roches qui se sont formées lors de la première consolidation de la surface du globe. On a admis pendant longtemps que le granité constituait le terrain le plus ancien, le terrain fondamental qui supportait tous les autres ; mais nous avons rappelé (1) que les roches granitiques se sont épanchées h diverses époques à travers les dépôts sédimentaires et que la formation de quelques-unes de ces roches parait être postérieure à celle de ces mômes dépôts. Cependant la présence des granités au-dessous des terrains stratifiés sur dos étendues de pays très-considérables et la grande abondance des dépôts composés des matériaux qui résultent de la destruction de ces roches portent encore à conclure que le granité constitue en effet la base principale de nos continents. Mais il nous est impossible de distinguer aujourd’hui celles de ces roches qui se seraient formées primitivement et qui auraient été simplement soulevées à la surface, de celles dont la formation est postérieure et qui sont venues s'intercaler par de larges fentes dans toutes les formations.

Les roches igné'es de la série des porphyres, dont la formation parait succé-der à celle des granités, présentent pour la composition chimique les plus grands rapports avec ces derniers surtout dans les endroits où ces deux

(1 ) Voir ci-dcsstis , p. GG.

twlies sont en contact. Mais la structure qui distingue les premières semble indiquer que la masse minérale épanchée de l’intérieur à l’étal liquide ou de consistance pâteuse a été soumise à un refroidissement plus rapide et n’a pu cristalliser d’une manière aussi régulière que celle qui a formé les granités.

Après la formation des porphyres, nous trouvons dans l’ordre d’ancienneté les roches trappéennes, les serpentines, les diallages, puis les Irachytes et les basaltes. Si l’on considère l’ensemble de ces roches d’éruption, on reconnaît d’abord que la silice est plus abondante dans les roches les plus anciennes, tandis que la proportion de la chaux cl de la magnésie augmente dans les roches trappéennes qui renferment comme éléments essentiels l’amphibole et le pyroxène. Cette variation de composition chimique correspond à des différences de fusibilité qui sont surtout évidentes dans les termes extrêmes de cette série de roches. On reconnaît aussi facilement , d’après les pesanteurs spécifiques des minéraux qui constituent les roches que leur densité a été en augmentant des granités aux basaltes.

X. Après avoir rapporté les conclusions de la géogénic relativement à la formation des dépôts de roches cristallines, désignés sous le nom de dépôts plutoniens, il nous reste à indiquer sommairement le mode de formation des autres dépôts composés déroches stratifiées fossilifères, connus sous le nom de dépôts neptuniens.

Nous avons rappelé précédemment (1) l’analogie que présentent les roches de celte dernière division avec des dépôts modernes formés par les eaux de la mer et des rivières et par celles des sources minérales. Cependant, en considérant la quantité énorme de roches neptuniennes répandues à la surface du globe, la puissance et l’étendue de ces masses et la nature des substances qui les composent, on sc demande comment les eaux ont pu se charger des matériaux qui ont donné naissance à ces masses. Plusieurs de ces dépôts ont été évidemment formés des substances désagrégées de roches préexistantes, brisées et ballotécs par les eaux; mais cette action mécanique ne suffit pas pour se rendre compte de la formation de plusieurs autres dépôts pour lesquels il a fallu nécessairement l'intervention de forces chimiques très-puissantes. On sait que les eaux thermales tiennent en solution un grand nombre de substances minérales cl que l’action chimique de ces eaux

(1) Voir ci-dcss<is, p. 37, 39.

csl il'aulaiit plus grande et les dépùls qui en résulicnt d'autant plus considérables que la température de ces eaux csl plus élevée cl qu’elles renferment un plus grand nombre de dissolvants gazeux. Celte observation a porté h supposer que la haute tcm])ératurc de la croûte du globe aux j)rcmières époques géologiques el le dégagement plus abondant des substances gazeuses de l’intérieur refoulées par les contractions delà surface devaient donner aux eaux de la surface des propriétés eliimiqucs beaucoup plus énergiques que toutes celles que nous pouvons observer de nos jours.

L’examen des diverses roches qui composent les dépôts neptnnicns démontre que CCS roches présentent des caractères trcs-dilTércnls. Plusieurs de ces dépùls ont été formés sous les eaux douces des lacs cl des rivières, tandis que d’autres en plus grand nombre présentent tous les caractères de dépôts marins. Souvent on trouve dans un meme endroit des roches appartenant à CCS deux modes de formation alternant cntr’clles. Il résulte de là que la surface du sol a dû être occupée successivement par les eaux douces et par l’océan. Plusieurs faits indiquent encore que des terrains formés d’abord sous les eaux ont été relevés ensuite, que d'autres au contraire se sont affaissés et que dans plusieurs cas ces soulèvements cl ces all'aisscmcnts se sont présentés à plusieurs reprises. De pareils dérangements du sol ont dû en cH'el se produire pendant les dislocations amenées par le refroidissement du globe. 11 est d’ailleurs reconnu que des changements analogues dans le niveau du sol ont eu lieu depuis les époques historiques cl qu’ils se manifestent encore de nos jours dans quelques localités.

Pendant que la croûte du globe devenait de plus en plus épaisse par les divers dépôts dont nous venons de parler, la température de sa surface allait successivement en diminuant. Il dut en résulter, après un long espace de temps, un état de température approprié à l’existence et au développement des êtres vivants. Il serait sans doute difllcilc d’assigner quelle était cette température lors de rapparilion delà vie sur notre globe. Si nous connaissons aujourd’hui des plantes et des animaux qui vivent et se développent dans des eaux thermales de 25 à G9 degrés, il est permis de supposer que les premiers êtres vivants ont pu être organisés de manière à supporter une température assez élevée. 11 est d’ailleurs probable que l’apparition de ces êtres ne s’est pas faite simultanément sur toute la surface de la terre. L’épaisseur inégale que présente la croûte terrestre dans les divers endroits (1)

(1) En comparant tes observations de la trnipératiirc faites 6 diverses profonjoirs,

cl les ililTércnccs qu’on observe par rapport h la transmission de la ibaletir dans les diverses rutlics pouvaient produire h cet egard des variations notables sur des points du globe meme assez rapproebês.

Les observations que l’on a faites sur les êtres organisés dont nous retrouvons les débris dans les couches du globe confirment également la théorie que nous avons exposée; elles indiquent que la température à la surface de la terre a dû être autrefois beaucoup plus élevée et qu'elle est allée successivement en diminuant depuis les premières époques géologiques jusqu'à la période actuelle; elles indiquent encore que la distribution de la chaleur était autrefois plus uniforme qu’elle ne l'est de nos jours.

Ainsi le développement prodigieux du règne végétal à l’époque de la formation du terrain liouiller nous montre que l’état de la terre réunissait alors les circonstances les plus favorables à ce développement. Une température moyenne supérieure à celle qui existe aujourd'hui sous la zone torride (1),

M. Cordier a trouvé que la profondeur qui correspond à l’accroissement de 1 depré do chaleur souterraine était de 36 mètres pour Carmeaux , de 19 mètres pour Littry et do 13 mètres pour Dccise. En ealeutant d’après ces données la profondeur de la croûte du globe où ta tenipércture doit être de 100 degrés du pyromètre de IVcdgwood , température qui serait capable de fondre toutes les laves et une grande partie des roches connues , il a trntivé que celte profondeur est de 33 lieues de 5000 mètres à Carmeaux ,

de 30 lieues à Littry et de 23 lieues à Deciie ; nombres qui correspondent à ^ ^ et

jv du moyen rayon terrestre (*).

(1) Iji chaleur propre do globe ne parait pas siitlisante pour expliquer te développement si remarquable des êtres organisés pendant les périodes anciennes. 51. de lleaumonta cherché quelle pouvait être la température du sol à l’époque du terrain houiller. >ous avons vu ci-dessus que la température de la terre augmente avec la profondeur cl que celte augmentation est de 1 degré par 30 mètres ou de degré par mètre. On a d’ailleurs remarqué que ta tcnipératuro moyenne du sot près de la surface est plus élevée que celle que l’influence du soleil et de l’ntmosiihère tendent d lui communiquer. Cet excès de température est aussi de ^ de degré; il parait provenir de la chaleur interne qui continue de se dissiper lentement à travers tes couclies solides du globe. A l’époque du terrain liouiller la croûte du globe devait être bien moins épaisse, et la propagation de la chaleur bien plus rapide; l’augmentation de chaleur pour une même profondeur devait donc être aussi beaucoup plus considérable. M. de Deaiimont admet, d'après diverses considérations géologiques, que cette augmentation était alors de de degré par mètre et par conséquent dix fuis plus grande que de nos jours ; mais alors l'excès de la température produit par la chaleur interne ne pouvait dé-

(*)OixDiia, Essai sur la tempéraliire de l’intérieur de 'a terre, p. 63, 66.

des sources ibcrmalcs en abondance, des vapeurs aqueuses cbaudcs, et probablement un excès d'acide carbonique dans l'air, accumulaient , dans les archipels de l'océan, des générations nombreuses de végétaux qui devaient après tant de siècles fournir à l'bomme les ressources les plus précieuses pour ses besoins et son industrie.

Dans la suite, l'air atmosphérique débarrassé de son excès d'acide carbonique par la végétation et par la quantité prodigieuse de cet acide que nous trouvons condensé dans les roches calcaires de ces époques , devint de plus en plus propre à la respiration des animaux terrestres. C'est à la suite de ces changements dans les circonstances atmosphériques que nous voyons paraître à la surface du globe : d'abord d'énormes sauriens , puis à des époques Irès-éloignées , des animaux mammifères encore très-différents des genres connus et qui se rapprochent de plus en plus de ces derniers à mesure que l'état du globe se rapprochait de celui que nous connaissons aujourd'hui. Cependant l'apparition des êtres organisés sur le globe ne fut point un obstacle è la formation de nouveaux dépôts de substances minérales. La disposition que présentent les débris de ces êtres au milieu des dépôts qui les renferment nous montre également ; que la surface du globe a été le théâtre de bouleversements nombreux , que plusieurs des êtres organisés ont été les victimes de catastrophes subites et violentes , que dans la suite des temps des espèces et des genres plus anciens ont été détruits et remplacés par d'autres plus nouveaux et que ceux-ci ont disparu à leur tour à des époques plus rapprochées de nous pour céder la place à ceux qui vivent encore de nos jours.

Ainsi les mêmes causes se reproduisent dans toute la série des époques géologiques, avec des modifications amenées par les changements introduits successivement par ces causes mêmes : ce sont d'un côté la production des couches formées aux dépens de matières minérales préexistantes, tenues en suspension ou dissoutes par les eaux, l'apparition d'êtres organisés ap-

pasier de degré, quantité iniuffisante pour rendre compte de la différence du climat à cette époque arec nos climats actuels. Il attribue cette différence à l’absence des glaces polaires, à la température plus uniforme des eaux de la mer aux diverses profondeurs et plus élevée à la surface, à des sources thermales et des jets de vapeur chaudes ; il devait résulter de là , pendant l'absence du soleil , une formation plus abondante de brouillards qui tempéraient le froid des hivers et des nuits, sans rien changer à la chaleur des étés et par conséquent une température moyenne plus douce et plus uniforme.

propricsaux difTércnls élals dans lesquels se trouvait la surface du globe; d’un autre côté l’émersion de nouvelles masses minérales amenées des profondeurs de la (erre, les dérangements et les altérations métamorphiques qui en résultent sur les masses sédimentaires déjà formées. Cependant ces bouleversements d’abord très-fréquents deviennent de plus en plus rares et ne produisent plus que des effets moins importants.» C’est, dil.M. de Leonhard, sans pouvoir comprendre les secrets de la nature, que l’on jette un regard sur cette époque antérieure de bouleversements et en meme temps sur le passage successif aux résultats les plus bienfaisants et les plus utiles; la préparation de la surface de la terre à devenir un lieu d'habitation pour l’homme, l’agrandissement des continents, le resserrement des eaux dans les contrées plus basses , l’aplanissement des vallées profondes, le relicment des chaînes de montagnes avec les autres parties de l’écorce de notre planète »(1). C’est, pouvons-nous ajouter, avec un sentiment de reconnaissance religieuse, que nous voyons l’homme, ce chef-d’œuvre de la création, compléter la série des créations précédentes ; ce roi de la nature introduit dans son domaine, alors seulement que ce domaine était suffisamment consolidé et approprié pour scs besoins et sa jouissance par la main toute puissante du Créateur.

XI. Nous ne pouvons laisser passer inaperçues les objections qu’on a faites quelquefois contre la théorie géogénique que nous venons d’exposer. Pourquoi , nous dit-on , recourir à des bouleversements aussi prodigieux que ceux que suppose la géologie? Pourquoi ces soulèvements et ces affaissements, celte irruption et ce retrait des eaux de la mer, qui auraient affecté des régions très-étendues, tandis que la configuration actuelle de la surface du globe s’accorde si bien avec tout ce que Thistoire nous apprend à cet égard aux époques les plus reculées? Pourquoi celle énergie si formidable qu’on attribue aux éruptions des roches plutoniques, lorsque les phénomènes volcaniques, dont nous pouvons étudier l’influence, se bornent à des effets secondaires et cela dans des localités très-restreintes cl peu nombreuses? Pourquoi enfln ces créations successives d’êtres vivants qui n’auraient paru sur la terre aux diverses époques que pour disparaître ensuite sous l’empire des diverses causes destructives qu’on a imaginées? Pourquoi toutes ces hypothèses si contraires à tout ce que nous observons de nos jours

(t) V. Leoshird’s, populare Gcologie, B. 2, s. 79.

par rapport à la stabilité de la marche de la nature? Pourquoi supposer que des époques indéterminées de confusion et de désordre aient été nécessaires pour arriver au calme général, à l’ordre actuel , comme si le Créateur s’était plu à faire et à défaire successivement son œuvre?

Les développements que nous avons présentés sulTiscnt déj^ pour répondre en partie à ces objections. Nous avons vu en effet que, si la marche actuelle de la nature ne nous présente pas des exemples de bouleversements aussi considérables que ceux que nous supposons dans les époques géologiques, elle ne laisse pas de nous offrir des faits nombreux et bien constatés qui nous présentent la plus grande analogie avec ceux des époques antérieures. Nous nous bornerons à rappeler ce que nous avons dit précédemment par rapporté la liaison qui existe entre les phénomènes volcaniques et ceux que nous indiquent les diverses observations sur les roches cristallines depuis le basalte si semblable à quelques-unes de nos laves modernes jusqu’au granité le plus ancien , et par rapport à l’analogie que nous observons entre plusieurs de nos formations sédimentaires modernes et celles des époques les plus reculées. Nous avons indiqué également que, même depuis les temps historiques, la distribution des eaux et des terres fermes n’a pas été aussi constante qu’on pourrait le supposer d’abord. Les attérisscinents formés par les eaux de la mer cl des rivières , des inondations subites cl violentes, les tremblements de terre , les explosions de volcans ont à plusieurs reprises produit à cet égard des différences assez considérables. Nous ajouterons encore que des soulèvements et des affaissements se sont manifestés plus d’une fois et qu'ils se continuent encore de nos jours. Tels sont l'apparition de plusieurs lies nouvelles soulevées du sein des mers, le soulèvement du Monle-Novo près de Naples en 1538, celui d'un terrain de quatre milles carrés au Mexique, qui s’éleva en une nuit à une hauteur de ICO mètres vers le centre, enfin le soulèvement lent et graduel qu’on observe sur les cotes de la Suède et de Finlande ; tel est d’un autre côté l’affaissement lent et progressif des côtes de Scanie, celui des côtes occidentales du Groenland cl la présence sur plusieurs de nos côtes en Europe de forêts sous-marines, composées de végétaux semblables à ceux qui existent encore dans les terres et que tout annonce avoir vécu sur place à l'endroit même où on les trouve et qui est aujourd’hui au-dessous du niveau des eaux. Tous ces faits nous indiquent que nous pouvons rattacher les phénomènes qui ont dû se manifester dès les premières époques géologiques à ceux qui caractérisent notre

i-juKiiif. Tout porte à croire que les premiers ont été produits par les mêmes causes que celles que nous connaissons aujourd'hui et que les différences que nous observons à ccl égard proviennent uniquement des circonstances particulières dans lesquelles la terre a dû se trouver successivement depuis sa première formation.

Quant à l'objection, que l'on ne conçoit guère quel aurait pu être le but de tous les bouleversements que suppose la géologie, sans pouvoir assigner toutes les raisons qui ont pu déterminer pour la composition de l'écorce du globe un tel mode de formation, nous pouvons cependant indiquer des raisons suffisantes pour légitimer, s'il est permis de parler ainsi , ces bouleversements et pour prouver les résultats salutaires qu'ils ont produits pour les besoins et les avantages de l'Iiumme.

Nous pourrions faire remarquer d'abord que c'est è ces dérangements successifs que nous sommes redevables de la répartition actuelle des continents cl des mers, des inégalités alternatives de dépressions cl d'élévations à la surface des terres, enfin de tout ce qui concerne la configuration actuelle de la surface du globe. Mais, sans nous arrêter à ces effets apparents , si nous considérons attentivement la disposition que présentent les diverses couches minérales cl les changements qu’elles ont éprouvés depuis leur première formation, nous ne tarderons pas à reconnaître que ces changements ont eu pour effet de mettre à la disposition de l'iiommc les richesses minérales que le Créateur a réservées pour son usage et ses jouissances dans le sein de la terre, et pour lui fournir des sources abondantes d'eaux douces qui lui sont nécessaires pour les besoins de la vie et de son industrie.

En effet si les diverses masses minérales, qui ont dû, d'après toutes les probabilités, former à l'origine des couches concentriques et horizontales en les considérant sur des localités peu étendues, avaient conservé indéfiniment celte première position , celles de ces couches formées plus anciennement SC seraient recouvertes d'autres couches plus modernes , et il n'j aurait absolument que les couches formées en dernier résultat qui seraient accessibles à l'homme. L'épaisseur considérable que présentent les dépôts des diverses formations et la difficulté insurmontable de pousser l'exploitation des mines au-delà d’une certaine profondeur auraient à jamais sourirait aux recherches de l'homme les substances minérales qui lui fournissent aujourd'hui des ressources si abondantes cl si précieuses ; jamais l’homme n’aurait pu exploiter ni même découvrir ces amas nombreux de végétaux

entassés dans nos liouillères, ni ccs minerais mélalliqiies si importants répartis abondamment dans les couches inférieures. Maintenant au contraire, les soulèvements qui se sont manifestés à diverses époques ont eu pour effet d'amener au jour sur plusieurs points les roches des diverses formations géologiques et ont permis de reconnaître l’existence de ces roches et celle des substances utiles qu’elles renferment; la régularité qui a présidé à ces dislocations permet encore de rechercher avec succès à de grandes profondeurs ces mêmes substances, lors même qu’il ne se présente h la surface du sol aucun indice qui en ferait soupçonner l’existence. La répartition des minéraux les plus utiles en plus grande masse et sur divers points du globe , la présence des minerais dans les parties supérieures des fdons et des tissures, et la distribution actuelle des gemmes et des métaux précieux dans les dépôts de transport formés par des eaux courantes d’un volumeet d’une force prodigieuse nous montreraient également, dans les diverses causes naturelles qui ont contribué h amener la terre dans son état actuel , l’action incessante d’une cause suprême intelligente et bienfaitrice.

L’examen des principaux phénomènes que nous présente la distribution des eaux douces sur la surface du globe conduit encore à des conclusions analogues. L’inspection seule de la carte d'un pays nous montre que les différents cours d’eau qui sillonnent sa surface et qui sont si importants pour l’homme proviennent originairement de quelques sources d’abord peu considérables , qu’ils augmentent ensuite progressivement par la réunion des eaux d’autres sources, et qu’ils forment à la surface une sorte de réseau dont les fdets se réunissent en plusieurs branches principales pour se rendre dans l’océan. Une telle distribution des eaux courantes ne pourrait guère exister si les pays qu’elles traversent ne présentaient point les variations de niveau que nous observons en effet, variations amenées par les dislocations successives de la surface du globe.

C est surtout quand nous venons à examiner les effets produits par ccs dislocations dans les couches minérales relativement à la distribution des eaux souterraines, cest alors que l’on comprend les précieux avantages qui résultent de ces bouleversements. Tout le monde sait que, dans nos contrées, en creusant le sol jusqu a une certaine profondeur, on trouve des réservoirs qui sont remplis d’eau pendant toute l’année, et qu’on utilise en faisant arriver les eaux à la surface au moyen des pompes ou d’autres machines. Tout le monde connaît aujourd'hui les puits artésiens ou ces fontaines arti-

Ccieiles coulant sans interruption que l’on obtient dans plusieurs localités , en forant un conduit étroit à travers des couches dépourvues d'eau jusqu'aux couches les plus basses qui contiennent des nappes d'eau trés-abondantes. La pression qui détermine l’ascension de l'eau dans ces puits est énorme. Dans le puits de Grenelle à Paris, la colonne d’eau est de 5i7 mètres à partir de la surface du sol et l'eau jaillit encore à une hauteur de 28 mètres au-dessus de cette surface.

Pour faire comprendre ce qui peut déterminer une pression si considérable, nous rappellerons d’abord que les parties superficielles de la croûte terrestre se composent en plusieurs endroits de couches minérales de diverse nature superposées les unes aux autres ; quelques unes de ces couches , les sables et la craie, par exemple , sont formées de matières meubles et poreuses perméables à l'eau, tandis que d'autres, telles que les argiles, sont imperméables à ce liquide. Souvent l’ensemble de toutes ces couches a été relevé sur les bords, de manière è présenter dans son milieu un vaste bassin qui s’est comble postérieurement par de nouveaux dépôts. Il résulte delà que la même couche qui ne se présente vers le milien du bassin qu’à une profondeur qui peut être très-grande arrive au jour vers les bords, et qu’elle y présente alors une étendue plus ou moins considérable. On conçoit maintenant que les eaux pluviales qui tombent sur les tranches de toutes ces couches, sur les bords du bassin, pourront s’infiltrer à travers celles qui sont poreuses et perméables, et qu’elles seront arrêtées par la couche imperméable placée immédiatement au-dessous de celles que les eaux ont traversées. Les eaux ainsi retenues glisseront le long de la couche imperméable, elles s’accumuleront dans les parties inférieures du bassin, elles y seront comprimées par le poids de toute la partie supérieure de la nappe d’eau, et la pression qu’elles supportent sera d’autant plus grande que la hauteur du point d’affleurement où la couche arrive au jour au-dessus de la partie inférieure sera elle-même plus grande. Si maintenant, dans un point de la surface du sol qui correspond an milieu du bassin , l’on vient à pratiquer un conduit qui traverse tous les dépôts supérieurs à la nappe d’eau, de manière à établir une communication entre cette nappe et la surface du sol, il est facile de voir que l’eau doit s’élancer par ce conduit avec une force égale à celle qu’elle supporte elle-même. Si le niveau du sol à l’endroit où l’on a creusé le puits est beaucoup plus bas que celui du point où la couche qui supporte la nappe aquifère arrive au jour, l’eau jaillira au-dessus de la

surface à une liautcur d'aulanl plus grande que la différence de ces deux niveaux sera plus considérable. Ainsi, pour le puils de Grenelle, les couche* du Gault et les sables verts, qui recouvrent la nappe aquifère et qui sont à plus de 500 mètres au-dessous du sol de Paris, apparaissent à la surface de la terre près de Lusigny h 18 kilomètres de Troyes, à une hauteur de 125 à 130 mètres au-dessus du niveau de la mer; tandis que la hauteur du sol à Grenelle n’est que de 31 mètres au-dessus de ce même niveau : le niveau du sol à l’orifice du puits est donc de près de 100 mètres plus bas que le point le plus élevé de la couche aquifère, et l’on comprend ainsi que l’eau peut jaillir encore à une certaine hauteur.

L'explication que nous venons de donner des puits artésiens s’applique également à la plupart des sources d’eau et des fontaines jaillissantes naturelles qu'on rencontre surtout dans les vallées ou sur des hauteurs dont les couches minérales communiquent avec celles de montagnes plus élevées. Cependant l’accumulation prodigieuse dos eaux dans les couches inférieures du globe , pourrait elle-même être un obstacle aux travaux qu’on est obligé d’exécuter pour recueillir les substances minérales dans les mines un peu profondes. C’est ce qui nous amène à signaler encore un avantage produit par les fissures et les failles qui traversent les filons métallifères et les couches minérales, surtout celles des bassins houillers. Ces fissures et ces failles constituent des murs d’argile imperméables, formés des débris des roches disloquées et qui empêchent les eaux qui s’accumulent sur un des côtés de la faille de passer sur le côté opposé; elles partagent ainsi le bassin en masses ou en nappes distinctes et séparées, dans chacune desquelles l’exploitation peut être poussée à de grandes profondeurs sans qu’on ait à redouter une irruption des eaux trop abondante. L’existence de ces failles contribue encore à amener au jour les eaux inférieures. Lorsque le niveau du sol par ofi ces eaux s’infiltrent dans les couches inférieures sera assez élevé, les eaux accumulées près de la fente pourront s’élever jusqu’à la surface de la même manière dont elles s’élèvent dans les conduits artificiels des puits artésiens, elles y formeront une série de sources tout le long de la ligne juivie par la faille elle même. C’est même l’existence de ces sources qui sert fréquemment à révéler l’existence de la fracture située au-dessous. On a reconnu que les eaux minérales et thermales sortent le plus souvent par ces fissures situées sur les grandes lignes de dislocation des couches.

« Ainsi, le résultat de la première disposition des couches, combinée avec

les büulevcrsemenis qu'elles ont subis depuis celte époque, a été de convertir la croûte terrestre tout entière en un grand cl harmonieux appareil d'bydraulique qui concourt sans cesse avec la mer et arec ralmosplicrc pour répartir l’eau douce sur toute la surface habitable de notre planète (1). » Quant à ce qui concerne la destruction de quelques-uns des êtres organisés pendant les périodes géologiques, celte destruction est un fait fondé sur l’ensemble de toutes les observations que nous avons rapportées ci-dessus (2). Mais si, comme tout porte à le croire, la surface du globe s’cstlrouvéc successivement dans des conditions différentes de constitution atmosphérique, de température, etc., et si ces différences, aux époques successives, ont été bien plus grandes que celles que nous observons de nos jours entre les climats des différents pays, il faut bien que les divers êtres organisés n’aient pu apparaître et se conserver sur la terre que dans des circonstances climatériques appropriées è leurexistence et à leur développement. Cependant, lorsque nous voyons aujourd’hui les effets désastreux produits quelquefois parles orages et les tempêtes, dont l’utilité générale et même la nécessité ne peut guère être contestée, nous concevrons aussi que la destruction de quelques êtres vivants aura pu être le résultat des causes naturelles établies dès l’origine par le Créateur dans un but général d’utilité pour l’ensemble de tous les êtres. D’ailleurs la destruction indiquée parla géologie pour les genres et les espèces des êtres vivants aux époques antérieures, la marche actuelle de la nature nous l’indique également pour les individus des espèces vivantes, et nous pouvons même montrer que ce plan général de destruction universelle contrebalancée par un renouvellement continuel contribue à accroître pour les animaux la somme du bien-être sur la surface tout entière du globe (3) ;

(1) Bcckxàkd, lagéohgie, etc., tom. I, p. SOI.

(2) Voir ci-deuus , p. 40-49.

(3) La dectniction dc.s animaux herbivores par les carnivores qui pourrait d’abord paraître une imperfection dans le plau de la nature, nous révèle au contraire, lorsqu’on vient A l’envisager sous un point do vue général , un dessein plein de sagesse et de bionveülance pour procurer la plus grande somme de bien-être pour le plus grand nombre d'individus. Elle no contribue pas seulement à l’entretien des carnivores si nombreux et si remarquables par la variété et la perfection de leur organisation j elle sert encore à soustraire les herbivores aux douleurs de la maladie et à la décrépitude de la vieillesse, auxquelles les exposerait une mort naturelle et aux maux que leur multiplication excessive entraînerait pour eux (*). S. Augustin sc pose aussi ta question

(*) Bdckixxd, la géologie, etc., tom. I, cb. Xlll.

noas sommes donc en droit de conclure également que les animaux et les végétaux que nous ne trouvons plus qu'à l'état fossile, n'unt disparu de la surface du globe que pour des raisons bien dignes de la sagesse et de la bonté du Créateur, lors même que ces raisons nous seraient inconnues.

XII. La théorie géogénique que nous venons de présenter dans ce court exposé, suppose que notre globe a été d'abord une masse fluide et incandescente, qui s'est refroidie et consolidée à la surface dans la suite des temps et dont le noyau conserve encore sa fluidité primitive. On a pu remarquer avec quelle facilité on explique dans cette théorie la figure de la terre, la formation des principaux dépôts géologiques et les observations qui ont été faites sur la marche de la température aux diverses profondeurs. Mais si l'on considère le peu de profondeur de la partie de l'écorce terrestre, qui est accessible à nos recherches et qui ne dépasse guère la millième partie du rayon du globe, si l’on remarque en outre quo les phénomènes volcaniques et la chaleur souterraine du globe pourraient, comme quelques auteurs l'ont supposé, dépendre simplement de combinaisons chimiques très-puissantes dans.les profondeurs de la terre, il faut bien reconnaître que l'existence de la chaleur centrale et celle d’un état primitif d’incandescence de tout le globe ne sont pas rigoureusement démontrées. Cependant l'impossibilité où nous sommes de donner une telle démonstration ne doit pas être un motif de rejeter une théorie fondée sur un grand nombre de faits bien constatés , et qui seule explique d’une manière satisfaisante les diverses observations qui ont rapport

que nous venons de traiter et il répond que la perfection , l'ordre et l’harmonie, qui se manifestent dans chacun des êties pendant le cours de son existence, apparaissent encore dans les changements de forme qu’ils subissent. Il fait remarquer encore que la force que déploient les animaux et l’industrie qu’ils manifestent ont généralement pour objet, soit de leur procurer la proie dont ils sc nourrissent, soit de les soustraire d leurs ennemis par la force, par la fuite ou par le soin avec lequel ils se tiennent cachés. Car, dit-il, la douleur corporelle est pour chaque être animé un ressort puissant et admirable , un produit de sa force vitale qui retient et qui conserve dans une union ineffable le mécanisme si compliqué des diverses parties qui le composent et qui fait que non-seulement l’animal no peut souffrir sans répugnance la dissolution de scs parties et la destruction de son être, mais encore qu’il la repousse avec horreur. Il ajoute que les soins ingénieux que prennent les animaux si inférieurs à l’homme pour se procurer la part de bien-être dont ils sont capables doit rappeler à l’homme avec quelle ardeur il doit tendre lui-même au bonheur éternel qui lui est réserve et qui le relève au-dessus des autres êtres (*).

(*) De Genesi ad litl. lib. III, c. 16.

àla nature àla composition dclLCorce minérale du globe. La fixité que nous observons dans les loix que le Créateur a établies dans la nature, nousporte à croire que ces lois ont été établies dès l'origine des temps et nous permet ainsi de rechercher, d’après les connaissances que nous avons de la marche de la nature, telle qu'elle existe de nos jours , quels sont les agents naturels qui ont contribué è amener cet état actuel. Lors même que les résultats auxquels nous parvenons dans ces recherches ne représenteraient pas les véritables moyens que la sagesse divine a trouvé bon d’employer dans l’exécution de ses œuvres, soit parce que les êtres n’auraient pas été à leur origine soumis aux loix actuelles, soit parce que ces loix ne nous sont pas suffisamment connues pour que nous puissions en déduire des conclusions relatives à un état différent h plusieurs égards de celui denos jours, ces résultats ne nous paraissent pas moins tout-à-fait conformes aux notions que la foi et la raison nous donnent des perfections divines. La simplicité des moyens, la grandeur et la diversité des effets, l’harmonie constante de tous ces effets si étonnants et si variés concourant également à un meme but général , celui d’approprier la terre aux besoins et aux jouissances de l’homme, tout nous parait propre à éveiller et à augmenter de plus en plus les sentiments de l’admiration et de la reconnaissance que nous devons au grand Auteur de la nature. C’est cette considération qui nous a porté à présenter les développements qui précèdent et qui nous engage h remonter plus haut encore dans nos recherches et à offrir h nos lecteurs , les opinions des astronomes modernes les plus distingués sur la constitution générale de l’univers et sur l'état originaire de la matière qui le compose.

Des théories sclentlllqacs sur le système du monde.

I. Quand on considère attentivement la variété prodigieuse de formes et de grandeur par lesquelles le domaine de la vie se manifeste dans la nature ;quand on contemple d’un côté l’éléphant et la baleine, ces colosses du règne animal , et qu’on examine d’un autre côté ces millions d’animalcules tout-à-fait invisibles à l’œil nu renfermés dans une goutte d’eau, on ne tarde pas à reconnaître que les notions que nous nous formons ordinairement de la grandeur et de la petitesse n’ont rien d’absolu , qu’elles sont simplement relatives à certains objets qui nous sont mieux connus et qui ont un rapport plus im-

médiat avec la porliun limitée de l’espace que nous occupons nous-niéiucs.

Celle conclusion devient plus évidente eneore lorsqu’on vient à comparer le globe terrestre tout entier que nous Labitons avec les corps célestes répandus dans l’immensité de l'espace. Tandis que le microscope révèle à notre admiration des mondes nouveaux et inconnus auparavant dans l’espace que peut occuper le moindre grain de sable, le télescope au contraire nous permet de plonger nos regards dans les profondeurs inaccessibles du ciel , il nous y fait découvrir également de nouveaux mondes dont la grandeur et la distance accable et confond l’imagination , et nous arrivons ainsi à nous rapprocher de plus en plus des deux extrêmes opposés, de l'infini en grandeur et de l'infini en petitesse, sans qu’il nous soit possible d’en jamais atteindre les limites.

Les observations que nous allons présenter pourront servir de preuve à ce que nous venons d’avancer. Kous rappellerons en premier lieu les rapports de notre globe avec le soleil et les astres qui composent avec lui un Système distinct et bien défini ; nous exposerons ensuite les observations principales qui concernent les autres corps célestes , et les conclusions que les astronomes en ont déduites par rapport à la composition actuelle et à l’état originaire du système du monde en général.

Nous avons déjà vu que la terre que nous habitons est un globe, isolé de toutes parts dans l’espace , dont le rayon moyen est de C,366,i07 mètres ; nous avons montré que la figure <le ce globe est celle d'un sphéro'idc aplati vers les pôles et renflé vers l’équateur; nous avons eu l'occasion de signaler quelques-uns des phénomènes nombreux et si intéressants que l’histoire de la terre et la structure de son écorce offrent à notre admiration. Si maintenant nous portons nos regards vers les espaces célestes, nous y découvrons des merveilles non moins frappantes que celles qui nous apparaissent à la surface et dans les profondeurs de notre globe.

En effet, lorsque, à la faveur d’une belle nuit , nous pouvons distinguer les étoiles que la clarté du soleil dérobe à nos regards pendant le jour, elles nous apparaissent comme autant de points étincelants, fixés sur une sphère immense dont noos croyons occuper le centre. Brillant d'une lumière qui leur appartient en propre , elles ne laissent pas de présenter encore des différences très prononcées ; les unes attirant les regards par leur grandeur relative et la vivacité de leur éclat, d’autres à peine visibles, plusieurs d'entr’clles formant par leur accumulation des tâches blanchâtres d’une lueur

fdibluGii même loul-à-fail invisibles à l’œil nu. On les a rangées J'après leur celai apparent en plusieurs classes. Les étoiles les plus brillantes sont dites de première grandeur; viennent ensuite celles qui difïèrcnt assez notablement des premières dans leur éclat pour former une seconde classe, et ainsi de suite jusqu'aux étoiles de G" et 7° grandeur qui sont les plus petites qu’on puisse apercevoir à l’œil nu dans une nuit sombre cl sereine. Le nombre de ces étoiles est déjh de deux à trois mille. Mais avec le secours des télescopes on peut reconnaître des étoiles depuis la 8” jusqu’à la 16° grandeur; le nombre de ces astres s’élève alors à plusieurs millions; et tout porte à croire qu'un jour le perfectionnement des instruments d’optique permettra aux astronomes de pousser encore plus loin leurs observations, sans que l’on puisse arriver jamais à connaître même d’une manière approximative le nombre réel de ces corps célestes.

Si nous continuons à observer les étoiles pendant quelque temps, nous ne tardons pas à y reconnaître des déplacements très sensibles. Quelques-unes d’entr’elles semblent sortir de dessous la terre, s’élèvent jusqu’à un certain point dans le ciel , s’abaissent ensuite , et se cot/ràent, ou disparaissent dans la partie du ciel directement opposée à celle de leur lever; d’autres sont toujours visibles, et l’on peut alors reconnaître qu’elles décrivent une circonférence de cercle dans l’espace de 24 heures. Celles que nous ne pouvons suivre entièrement dans leur cours , parce qu’elles se cachent sous la terre , n’en parcourent pas moins des circonférences de cercle comme les précédentes. Si l’on compare ensuite les circonférences décrites par chaque étoile, on voit que ces circonférences sont toutes parallèles , ayant leurs centres sur une ligne droite perpendiculaire à leurs plans , laquelle perce le ciel en deux points diamétralement opposés , connus sous le nom de pôles. Ainsi les choses se passent comme si la sphère céleste, sur laquelle toutes les étoiles semblent attachées, tournait dans l’espace de 24 heures, d’orient en occident, autour de la ligne qui réunit les deux pôles et qu’on a nommée l’axe du monde.

Pendant que les étoiles se déplacent à chaque instant d’un mouvement commun, on remarque que les arcs célestes qui les séparent les unes des autres restent constamment les mêmes, et que les figures qu’elles forment entre elles se conservent sans altération. C’est pour cela qu’on les a désignées sous le nom d’étoiles fixes. Cependant il est quelques étoiles en petit nombre qui font exception à cet égard. Au lieu de former avec les autres étoiles des

figures invariables, nous les voyons s’éloigner des unes, se rapprocher des autres, et décrire ainsi dans le ciel des lignes qu’elles achèvent de parcourir dans des périodes de temps constantes et connues. On les a désignées sous le nom d’astres errants on de planètes. Observées au télescope, noos les voyons sous des dimensions plus considérables qu’à l’œil nu, et nous pouvons nous assurer que ce sont des corps opaques comme la terre, et qui n’ont d’autre lumière que celle qu’ils empruntent du soleil ; tandis que les autres étoiles observées de la même manière sont toujours de simples points radieux, lumineux par eux-memes.

Parmi ces planètes il en est une qui dépasse de beaucoup les autres par son éclat et sa grandeur apparente. C’est la lune qui se présente à nous sous des aspects variés connus sous le nom de phases. On peut reconnaître facilement qu’en même temps qu’elle se lève et se couche avec les autres astres, elle retarde chaque jour et semble rester en arrière des étoiles ou reculer vers l’orient. Ce mouvement est si rapide qu’il s’achève en 27 jours cl 8 heures environ; de sorte que la lune qui serait aujourd’hui près d’une étoile, se trouvera demain éloignée de celle étoile de 13 degrés vers l’orient, après demain de 26 degrés , etc. ; jusqu’à ce qu’au bout des 27 jours elle soit revenue se placer près de l’étoile où on l’avait vue d’abord.

C’est ce mouvement propre de la lune qui explique les diverses phases que présente cet astre, et qui dépendent de la position qu’il occupe par rapport au soleil et à la terre. Lorsque la lune se trouve du côté du ciel opposé à celui où nous voyons le soleil, elle dirige vers la terre son hémisphère qui est éclairé par le soleil ; nous voyons ainsi son disque en entier; nous avons la pleine lune. Environ jours après, la lune se trouve du même côté du ciel que le soleil; l’hémisphère de la lune qui est tourné vers la terre est alors dans l’ombre et cet astre devient tout à fait invisible; c’est l’époque de la nouvelle lune. Dans toutes les positions intermédiaires, noos apercevons, de la terre, une portion du disque lunaire plus ou moins étendue, suivant que l’hémisphère de la lune tourné vers la terre intercepte une partie plus ou moins considérable de celui qui est éclairé par les rayons du soleil.

Le soleil participe aussi au mouvement général d’orient en occident de la sphère céleste et ce mouvement produit pour nous les alternatives du jour cl de la nuiL Mais il présente également un mouvement propre dirigé en sens inverse. En effet, lorsqu’on a observé à quelle distance d’une étoile placée vers l’occident le soleil paraît se coucher, on remarque les jours

suivants, que le soleil se rapproche de celte étoile en s’avançant d'occident en orient; de sorte qu'on voit celle étoile, de jour en jour plus rapprochée du soleil , disparaître cnGn et être entièrement effacée par la lumière de cet astre, dont elle était assez éloignée quelques jours auparavant. Si l’on détermine d'une manière exacte la position du soleil dans le ciel pendant tout le cours de sa révolution , on reconnaît qu’il décrit ainsi un grand cercle de la sphère céleste, qu’on a nommé l'écliptique, et qu’il se retrouve an même point du ciel après 365 jours cl 6 heures environ. La période de temps que le soleil emploie pour accomplir une de ses révolutions constitue la longueur de l’année.

Le soleil paraît donc animé de deux mouvements : un mouvement diurne d'orient en occident qui lui est commun avec toute la sphère céleste et un autre annuel dirigé en sens inverse du précédent. Cependant une foule de considérations, que nous ne pouvons qu’indiquer dans cet exposé, démontre que ce double mouvement du soleil et celui de toute la sphère céleste ne sont qu’apparents et que c’est en effet le globe terrestre qui, tournant sur luimême d’occident en orient , produit le premier de ces mouvements. Quant au second , c’est encore notre globe qui , en parcourant l’écliptique dans le cours d'une année, nous porte è attribuer au soleil le mouvement qui nous emporte dans l’espace.

Lorsqu'on se trouve assis tranquillement dans une barque ou une voiture en mouvement, les objets placés sur le rivage ou sur la route semblent fuir devant nous. Cependant, comme nous connaissons d’ailleurs le mouvement du véhicule auquel nous participons, nous rccliûuns par le raisonnement l’illusion optique qui en résulte. C’est par une illusion analogue qu’on peut expliquer les mouvements apparents des astres. Pendant que la terre tourne sur son axe dans l’espace de 2'* heures, tous les objets placés à sa surface participent également à ce mouvement et scs habitants , conservant toujours la même position par rapport à ces objets , se croient en repos. Mais , lorsqu’un observateur fixe ses regards sur le ciel, la moitié de la sphère céleste qui est seule visible au-dessus de son horizon change à chaque instant. Pendant qu’il s’avance lui-même de l’occident vers l’orient, les astres qui étaient d’abord cachés au-dessous de son horizon deviennent visibles pour lui , ils apparaissent dans la partie du ciel vers laquelle il se dirige lui-même, ils semblent SC lever à l’orient ; en même temps il s’éloigne des étoiles situées vers l’occident cl ces astres qu’il voyait d’abord au-dessus de son horizon , dispa-

raissent pour lui, ils se couchent à l’occident. A mesure qu’il se rapproche des premières étoiles , cellcs-ci semblent s’avancer au^essus de son horiwn , d’orient en occident, en sens inverse de son propre mouvement, jusqu’à ce qu’elles disparaissent on qu’elles se couchent à leur tour. Le mouvement annuel de la terre sur l’écliptique rend aussi compte des mouvements apparents du soleil dans ce grand cercle. Un observateur placé sur la terre rapporte le soleil au point du ciel diamétralement opposé à celui qu’il occupe : quand la terre se trouve dans l’équinoxe du printemps, le soleil apparaît dans l’équinoxe de l’automne et réciproquement ; pendant que la terre s’avance d’occident en orient de la première position vers la seconde, en passant par le solstice de l'été, le soleil paraîtra s’avancer dans la même direction en passant par le solstice d’hiver et en parcourant successivement les constellations du zodiaque opposées à celles que la terre parcourt effectivement.

Ainsi la rotation diurne de la terre sur son axe et sa révolution annuelle dans l’écliptique expliquent déjà d’une manière satisfaisante les apparences que présentent le mouvement diurne de la sphère céleste et la révolution annuelle du soleil. De plus, ce double mouvement de la terre explique seul l’analogie de la terre avec les autres planètes , plusieurs phénomènes physiques très-importants qu’on a constatés sur la terre elle-même et les diverses observations que l’on a faites sur les mouvements de tous les corps célestes. Nous rappellerons en passant que la figure aplatie de notre globe et la diminution de la gravité du pôle à l’équateur sont le résultat du mouvement de la terre sur son axe. D’ailleurs, si la terre était en repos et si les étoiles tournaient en réalité autour d’elle, il ne faudrait pas seulement attribuer à toutes ces étoiles une vitesse qui effraie l'imagination , mais encore supposer dans tous CCS mouvements un accord et une harmonie dont il serait très-diflScile de se rendre compte ; enfin les variations et les irrégularités apparentes que présente le cours des planètes et qui sont tout-à-fait inexplicables dans toute autre supposition ne sont que les conséquences naturelles du système que nous avons exposé.

Quoique le soleil, la lune, les planètes et les étoiles paraissent tous également éloignés de la terre, il est facile de montrer que ces astres se trouvent en effet à des distances très différentes. Ainsi la lune est plus rapprochée de la terre que le soleil , et cette proximité devient très sensible dans les éclipses. Lorsque la lune se trouve placée entre le soleil et la terre et sur la direction

de la ligne qui réunit leurs centres , le corps opaque de la lune intercepte la lumière du soleil qui sans cela arriverait aux habitants de la terre et leur dérobe ainsi la vue du soleil en tout ou en partie. De même aussi les autres planètes se trouvent quelquefois placées devant le soleil, et, comme nous ne pouvons apercevoir alors que l'bémispbèrc opaque de ces planètes , ces astres se projèlent sur le disque du soleil en y formant une tache noire. La proximité des planètes se prouve encore par les apparences qu’elles présentent lorsqu'on les observe au télescope ; les dimensions sous lesquelles nous les voyons alors sont plus considérables que celles que nous leur trouvons à l'œil nu et nous pouvons meme ainsi observer à la surface de leur disque diverses particularités physiques remarquables; tandis que les étoiles fixes observées de la même manière nous apparaissent toujours comme des points lumineux que l'épaisseur d'un cheveu suffit pour dérober à nos regards.

On est même parvenu à déterminer approximativement la distance du soleil et celle de chacune des planètes en particulier. Il résulte des principes de la trigonométrie qu’on peut calculer avec précision la distance d'un objet éloigné sans atteindre à cet objet. Il suffit pour cela de choisir deux stations dont la distance peut être mesurée directement et d'observer dans chacune de ces stations l’angle compris entre la ligne menée de l’une à l’autre de ces stations et celle qui irait de chacune de ces stations à l’objet dont on cherche la distance. Lorsqu’on connaît la valeur de ces deux angles et la distance qui sépare les deux stations , on peut en déduire par le calcul la distance de chaque station à l’objet éloigné et la grandeur de l’angle visuel (1) sous lequel une personne qui serait placée à l’endroit même de l’objet verrait la ligne qui réunit les deux stations. En procédant d’après ces principes, on a trouvé que la distance moyenne de la lune à la terre est è peu près de 60 rayons terrestres ou bien audelà de 83,000 lieues, et que la parallaxe de la lune, c’est-à-dire, l'angle visuel sous lequel un observa-

(I)Lorsqu’on regarde un objet placéi distance, les rayons delumière émanés de chacun des points de l'objet et qui pénètrent dans l'œil se réunissent au fond de cet organe , il en résulte une' image de l'objet , qui est renversée. L’angle visuel est l’angle formé par deux rayons qui, partant des extrémités d’un objet, viennent se croiser dans la prunelle. Plus un objet est éloigné , plus cet angle diminue , et plus aussi cct objet nous parait petit. Ainsi , quand nous sommes placés à l’extrémité d’une longue avenue formée de deux rangées d’arbres parallèles, ces rangées nous paraissent converger à l’autre extrémité, parce que les intervalles entre deux arbres correspondants sous-tendent des angles qui deviennent de plus en plus petits.

leur qui serait placé h la dislanec de la lune verrait le demi-diamétrc de la terre est de 57 67. Nous ferons encore remarquer en passant que 1&

connaissance de la parallaxe d'un astre permet de calculer les dimensions de cet astre par rapport à celles de la terre. Ainsi l’angle sous lequel nous voyons le demi-diamètre de la lune est de 15 72; tandis que celui

sous lequel nous verrions le demi-diamètre de la terre, si nous étions placés à la distance de la lune, serait de 57 67; et, comme les diamètres

apparents de deux objets observés à la même distance sont dans le même rapport que les diamètres réels de ces objets , on en conclut que le diamètre de la lune est à celui de la terre comme 15', 72 est à 57', 67 ou bien comme 1 est à 3, 66. Il suit encore de là que la surface de la lune est environ de celle de la terre, et son volume ~ de celui de notre planète.

Lorsqu’on connaît la direction dans l’espace de la ligne menée d’un corps céleste à la terre dans un moment donné , et la distance de la terre à ce corps, on peut déterminer exactement le point de l’espace qu'occupe le corps céleste à ce moment. En déterminant de cette manière la position du soleil pendant la durée de sa révolution annuelle, on a reconnu que sa distance de la terre n’est pas toujours la même, mais qu’elle varie d’un jour à l’autre et que le soleil semble se mouvoir autour de la terre en décrivant une eüipse dont la terre occupe un des foyers (1); et, comme les mouvements du soleil que nous observons ne sont qu’apparents et que c’est en effet la terre elle-même qui se déplace dans l’espace, il en résulte que la courbe décrite par la terre est une ellipse dont le soleil occupe on des foyers. Ainsi la distance du soleil à la terre est variable : la plus grande distance surpasse la plus petite de 1,160,000 lieues environ; la distance moyenne est de 34,500,000 lieues.

On a reconnu également que les orbites que les autres planètes décrivent autour du soleil sont des ellipses dont l’astre du jour occupe un des foyers. Parmi ces planètes, il en est deux, Mercure et Venus, qui sont plus rap-

(I) L’ellipse est .une ligne courbe, telle que la somme des lignes menées d’un point quelconque de la courbe â deux points fixes qu’on nomme fnyert est toujours égale à ■on grand axe. Le grand axe est la ligne qui passant par les foyers partage la courbe en deux parties égales ; le milieu du grand axe est le centre de l’ellipse. La distance comprise entre le centre et l’un des foyers est ce qu’on appelle l'excentricité de l’ellipse. Lorsque cette distance est peu considérable , l’ellipse se rapproche du cercle ; mais à mesure qu’elle devient plus grande, la courbe est de plus en plus allongée.

prochccs du soleil que ne lest la terre. La distance de la première est de 9,327 rajons terrestres ou 13,361,000 lieues; celle de la seconde est de 17,430 rayons terrestres ou 25 millions de lieues. Le temps de la révolution est pour Mercure de 88 jours environ et pour Venus de 224 >• 16'’- 49 “• On les a nommées planètes inférieures. Toutes les autres sont plus éloignées du soleil que la terre. La première de ces planètes supérieures. Mars, est distante du soleil de 36,700 rayons terrestres (33 millions de lieues) ; elle achève sa révolution en 687 jours. Uranus qui est la dernière est éloignée du soleil de 462,000 rayons terrestres ou plus de 662 millions de lieues ; il lui faut 84 ans pour achever sa révolution autour du soleil.

Pendant que la terre accomplit sa révolution autour du soleil , la lune ne cesse pas de circuler autour de notre globe. Elle parcourt aussi dans ce mouvement une courbe elliptique dont la terre occupe un des foyers. La decouverte du télescope a permis de reconnaître que , parmi les autres planètes, il y en a trois, Jupiter, Saturne et Uranus, qui présentent un phénomène analogue : elles ont aussi des planètes plus petites qui circulent autour de chacune d’elles. Jupiter en a quatre, Saturne sept et Uranus six. Toutes ces planètes pluspelites, ainsi que la lune elle-même, ont été désignées, sous le nom de satellites ou planètes secondaires ; les autres sont connues sous le nom de planètes principales. Saturne présente en outre le singulier phénomène d’un anneau opaque qui environne le corps de la planète. Cet anneau est isolé et laisse un espace central vide entre Saturne et lui. L’observation des points brillants que l’on voit à sa surface a montré que cet anneau tourne autour du meme axe que Saturne et dans le même temps.

IL Parmi toutes les découvertes dont le génie de l’homme puisse s’énorgueillir à juste titre, il n’en est pas de plus remarquable que la connaissance exacte des mouvements si nombreux et si variés que présentent les corps célestes et celle des lois qui régissent ces mouvements.

Kepler avait démontré que les apparences produites par le mouvement des planètes s’expliquent avec la plus grande facilité, en supposant que tous ces astres se meuvent dans des courbes elliptiques, dont le soleil ou la planète principale occupe un des foyers. Huyghens détermina ensuite les lois du mouvement pour les corps qui se meuvent circulairement (1). Newton,

(1) Toutes les fois qu'un corps est sollicité par une force suffisante et ensuite abandonné à lui-même , il se meut avec une vitesse qui reste constamment la même et suivant la direction de la force qui a agi sur lui , pourvu toutefois que ce mouvement

proGlant des découvertes de ses dévancicrs, exposa la Ibéorie générale du mouvement dans les courbes ; il eut le bonheur de découvrir la cause des mouvements des corps célestes. Il trouva d'abord que la pesanteur ou l’attraction que le globe terrestre exerce sur les corps placés près de sa surface,

ne soit pas détruit ni altéré par des causes étrangères. S’il arrive donc que le mobile, au lieu de continuer à se mouvoir en ligne droite suivant la direction de la première force, dévie de cette direction pour en prendre une autre, il faut nécessairement que tfe changement de direction ait été produit par une force nouvelle qui se sera ajoutée à la première.

Ainsi un corps qui serait lancé dans une direction horizontale avec une force capable de lui faire parcourir 4 mètres la première seconde , continuerait à se mouvoir horizontalement dans la même direction avec une vitesse constante de 4 mètres par chaque •econde; si le mouvement du corps n’éprouvait aucune résistance et si le corps n’était sollicité par aucune autre force que celle qu’on a supposée d’abord. Mais, dès que le corps est abandonné à lui-mémc , la force de la pesanteur le sollicite à se rapprocher de la terre en décrivant une ligne verticale; le mobile sollicité ainsi par deux forces , l’une horizontale et l’autre verticale, prend alors une direction intermédiaire entre celles de ces forces. Il persévérerait ensuite dans cette nouvelle direction, si la pesanteur n’agissait plus sur lui ; mais comme cette dernière force continue son action et qu’elle tend é faire prendre au mobile dans les instants suivants une vitesse de plus en plus considérable (*), le mobile devra lui-même changer de direction dans les instants successifs et il en résulte que la ligne décrite par le mobile est une ligne courbe que la théorie indique être une parabole. La courbe que décrit dans l’air le boulet lancé par un canon est en effet, à très-peu près , une courbe parabolique.

On peut appliquer les mêmes considérations à un mouvement curviligne quelconque. Ainsi, lorsqu’un corps parcourt une ligne courbe autour d’un point fixe, il faut nécessairement, outre l'impulsion primitive qu’a reçue le corps et qui tendrait à l’éloigner de plus en plus du point central, en ligne droite et avec une vitesse constante, admettre l’existence d’une autre force qui empêche le corps de suivre cette direction et qui le sollicite constamment vers l’intérieur de la courbe , quelle que soit d’ailleurs la nature de celte force. La théorie des lois générales du mouvement dans les courbes permet de calculer la grandeur de cette force quand la nature de la courbe et la portion de cette courbe qui est parcourue dans un temps donné sont déterminées.

Lorsqu’on fait tourner rapidement un corps attaché â un Cl , on peut reconnaître facilement que le Cl éprouve une tension d’autant plus forte que le mouvement est plus rapide. La force qui produit cette tension et qui sollicite le corps à s’éloigner du centre du cercle qu’il parcourt est désignée sous le nom de force centrifuge. Elle est égale et directement opposée à une autre force qui, dans notre exemple, réside dans le fil lui-même et qui tend à empêcher le corps de s’éloigner du centre, qui le sollicite à se rapprocher de ce centre. Cette dernière force est ce qu’on nomme la force centrale ou centripète. Si nous supposons que le fil soit supprimé et que le corps continue de se

(*) L’espace que parcourent les corps tombant en chute libre est de 4 mètres , 9 ou 15 pieds pendant la première seconde, de 45 p, pendant la deuxième, de 75 p, la troisième seconde, etc. ; de sorte que les espaces parcourus pendant les secondes successives suivent la série des nombres impairs 1, 3, 5, 7, 9, etc.

Digilizea r

et qui détermine la chute des corps , agit encore sur la lune et que c’est cette attraction qui maintient la lune dans son orbite. 11 reconnut également que les mouvements de toutes les planètes étaient produits par une attraction semblable que le soleil exerce sur les planètes principales et ces der-

mouToir comme il le faisait d’abord, nous pourrons considérer le mobile comme libre et son mouvement sera produit par la combinaison de deux forces dont l’une est la force centrale et l’autre l’impulsion primitive qu’a reçue le corps et qui agit dans une direction perpendiculaire à la ligne menée de ce corps au centre du cercle.

lluygbens démontra que la force centrifuge dans un corps qui se meut en cercle est proportionnelle au carré de la vitesse du mobile et en raison inverse du rayon du cercle parcouru. ?lewton trouva ensuite les lois qui régissent le mouvement d’un corps dans les courbes différentes du cercle. Les résultats importants auxquels il était parvenu dans ces recherches le conduisirent à la découverte de l’attraction que notre globe exerce sur son satellite et le soleil sur les planètes.

En effet, pendant que la lune décrit son orbe elliptique autour de la terre, elle est elle-même sollicitée à chaque instant par les deux forces que nous venons d’indiquer , la force d’impulsion primitive et la force centrale. On peut déterminer la grandeur de cette dernière force et l’espace qu’elle tend à faire parcourir à la lune pour la rapprocher de la terre dans un temps donné , lorsqu’on connaît l’arc que la lune parcourt dans le même temps. Newton trouva que l’espace que parcourrait la lune en vertu de cette force serait 3,600 fois, nu 60 multiplié par 60 fois moindre que celui que parcourt un corps tombant en chute libre près de la terre; et comme la distance de la lune au centre de la terre est 60 fois aussi grande que celle d’un corps placé près de la surface à ce même centre, il résulte de U que les espaces décrits par la lune et par les corps graves sont en raison inverse des carrés des distances. D’ailleurs^ comme la force centrale qui sollicite ainsi la lune est constamment dirigée vers la terre, il était naturel d’en conclure que cette force est produite par une tendance particulière, en vertu de laquelle notre globe sollicite la lune dans son orbite, de même que les corps placés près de sa surface , à se rapprocher de lui. Ainsi la force attractive, que nous voyons se développer entre deux corps placés à une petite distance (*) , se manifeste encore à des distances considérables ; c’est cette attraction qui détermine la chute des corps et qui est la cause des mouvements de la lune qu’elle maintient dans son orbite. Elle est, comme ces observations même l’indiquent, en raison inverse du carré des distances.

Newton étendit ensuite ses recherches aux mouvements des planètes. En comparant le temps que les planètes emploient à décrire leur orbite autour du soleil avec leurs distances à cet astre, il reconnut que les forces centrifuges qui naissent de ces révolutions et, par conséquent aussi , les forces centrales qui les contrebalancent et qui leur sont égales , sont encore en raison inverse du carré des distances. Il conclut de li que l’attraction du soleil sur les planètes était la cause des mouvements de ces astres et que la loi do cette attraction aux diverses distances était la même que celle qui régit l’attraction terrestre.

Partant ensuite de la supposition que l’attraction du soleil sur les planètes agit en

(•) Voyez la belle expérience de Cavendisb. Pïclit, Traité de physique, Paris , 1838, t. I, p. 23, n. 46,

nièrcs sur leurs satellites. Il découvrit ainsi que la gravitation ou l’attraction est une loi generale de la nature et que tous les corps s’attirent mutuellement avec une force qui est proportionnelle à leur masse et en raison inverse du carré des distances; c’est-à-dire, que, si un corps A a une masse double, triple, quadruple, etc., de celle qu’a un autre corps B, l’attraction que le corps A exerce sur un troisième corps C sera aussi double, triple, quadruple, etc., de l’attraction de B pour le même corps C, en supposant d’ailleurs que la distance soit la même de part et d’autre ; et que, si les corps B et C ont des masses égales et si la distance du corps A au corps C est double, triple, quadruple, etc., de sa distance au corps B, l’attraction de A pour C sera respectivement ^ , -L, etc., de celle qu’il exerce sur B à ces diverses distances.

La loi générale de l’attraction universelle ne sert pas seulement à expliquer les mouvements réguliers des planètes ; elle explique encore les anomalies et les irrégularités que les astronomes ont observées dans ces mouvements. En effet, puisque l’attraction est une loi générale pour tous les corps, chaque planète n’obéit pas seulement à l’attraction que le soleil exerce sur elle, mais elle attire à son tour le soleil lui-même; de plus elle est attirée egalement par tous les autres corps célestes, et l’on conçoit que l’action exercée par ces derniers, doit tendre à altérer le mouvement de la planète que 1 on considère. Ainsi la théorie indique que l’existence des inégalités et des perturbations dans les mouvements planétaires est une conséquence nécessaire des lois générales qui régissent le cours des astres. On peut même calculer avec précision la valeur de ces perturbations et les résultats de la théorie s’accordent de la manière la plus parfaite avec les observations directes. La théorie nous montre encore que ces perturbations sont resserrées

raison inTerse du carré des distances, il détermina quelle devait être la courbe que décriraient les planètes en vertu de cette attraction. Il trouva que cette courbe est précisément celle que les planètes décrivent en effet d'après les observations et il fournit ainsi une confirmation remarquable de ses premières découvertes.

Quant à la seconde loi do l’attraction , d'après laquelle cette attraction est proportionnelle à la masse , il est facile do voir que, l’attraction étant une propriété inhérente à la matière, plus un corps renferme do parties matérielles, ou en d'autres termes, plus il a de masse, plus aussi l’attraction totale ([u'il exerce doit être considérable. On prouve d'ailleurs que la somme des attractions exercées par toutes les particules d'un corps sphérique, comme le sont les corps célestes , agit à distance comme si toute la masse du corps était réunie à son centre.

dans des limites étroites et qu’elles ne peuvent compromettre la stabilité du système des corps célestes.

Nous avons déjà fait remarquer que les planètes sont des corps opaques qui n’ont d'autre lumière que celle qu'ils empruntent du soleil et que leur volume est beaucoup plus petit que celui de l’astre du jour. Nous devons signaler encore entre toutes les planètes d’autres rapprochements très remarquables.

Ainsi toutes les planètes principales se meuvent autour du soleil dans une direction commune qui est celle d’occident en orient ; le mouvement des satellites autour de leur planète principale a encore lieu dans la même direction. Pour tous ceux de ces astres dont on a pu observer le mouvement de rotation, et pour le soleil lui-même, la direction de ce mouvement est encore dans le même sens. Enfin le temps que les satellites emploient à décrire une révolution complète autour de leur planète est égal à celui qu’ils mettent à achever leur mouvement de rotation , en sorte qu’ils présentent constamment le même hémisphère à leur planète.

La comparaison des orbites des diverses planètes conduit encore à des analogies non moins frappantes. En effet, les plans de toutes ces orbites se coupent sous des angles peu considérables ; toutes ces orbites sont comprises à peu près dans le même plan. Enfin les ellipses décrites par les planètes ne présentent qu’une très-faible excentricité (1) ; leurs orbites sont à peu près circulaires.

Pour compléter les notions que nous venons d’exposer relativement aux corps célestes du système solaire, nous devons rappeler encore quelques observations qui ont rapport aux comètes. L’aspect extraordinaire de ces astres, leurs apparitions désordonnées, la rapidité et l’irrégularité apparente de leurs mouvements avaient fixé de tout temps l'attention. Cependant Newton démontra que les mêmes lois qui régissent le cours des planètes déterminent également les mouvements des comètes. Il trouva que l’une des comètes les plus remarquables qu’on ait observées à cause de l’immense longueur de sa queue qui s’éleva à lltl,000,000 de lieues et de la grande proximité du soleil à laquelle elle est parvenue, celle qui parut en 1680, avait décrit autour du soleil comme foyer, un orbe elliptique tellement allongé qu’on ne pouvait le distinguer d’une parabole. En calculant les éléments des comètes

(1) Voyeï la note , p. 98.

qui avaient apparu en 1531 , 1607 cl 1682 , Halley reconnut que c’clait la même comète qui avait apparu à ces diverses époques et il en conclut que cet astre devait reparaître de nouveau l’année 1759. L’événement justiOa son attente. C’est le même astre que nous avons vu paraître en 1835. La comète de Hallej et quelques autres dont la réapparition a eu lieu à des époques fixées par les astronomes, se meuvent comme les planètes dans des ellipses dont le soleil occupe un des foyers. Mais les ellipses décrites par les comètes sont très allongées; ces astres ne deviennent visibles pour nous que lorsqu’ils se trouvent dans le voisinage du soleil ; ils se dérobent ensuite à nos regards en achevant, dans les régions de l’espace qui échappent à nos observations, leur orbite immense. Il paraît meme que les orbites de plusieurs comètes, au lieu d’être des ellipses, sont des paraboles ou des hyperboles dont les branches s’étendent à l’infini (1) ; de sorte que ces astres , après avoir dépassé une première fois leur périhélie, s’en écartent ensuite indéfiniment dans les profondeurs inconnues de l’espace.

Il existe cependant entre les comètes et les planètes des différences très prononcées. En cherchant, d’après les principes de la théorie de la gravitation , la densité des planètes, on a reconnu que la densité de Mercure est plus de 3 fois aussi grande que celle de la terre, qui est elle-même égale à environ 5 fois la densité de l’eau (2); tandis que la densité de Saturne , qui est la plus petite , est encore -^environ de celle de notre globe. La masse des comètes présente aucontraircunc densité beaucoup plus faible. Elles ne paraissent que comme des amas de vapeurs subtiles, à travers lesquelles on peut distinguer nettement les étoiles de moyennegrandeur et qui sont susceptibles d’être pénétrées entièrement par les rayons du soleil cl de les réfléchir de tous les points de leur intérieur cl de leur surface. D’ailleurs les orbites des comètes, quoiqu'assujélics aux memes lois que celles des planètes, en diffèrent cependant parce que les premières sont des ellipses très allongées , peut-être même des paraboles ou des hyperboles , et que ces orbites sont inclinées à l’écliptique sous tous les angles. Enfin le mouvement des comètes , au lieu d’être dirigé constamment d’occident en orient, comme pour les

(1) I.a parabole et l’hypetbolo sont des courbes non rentiantes dont les deux branches s’écartent indériniment l’une de l’autre. Le foyer unique de la parabole et l’un des foyers de l’iiyperlmle se trouvent placés obaciin sur l’axe qui sépare la courbe en deux parties égales et près de son sommet.

(2) Voir ci-dessus, p. 72.

planètes, présente tantôt cette même direction d’occident en orient et tantôt une direction en sens contraire.

III. Après avoir expose ci-dessus les principaux phénomènes que présente la croûte du globe terrestre, la nature des matériaux qui la composent et les changements divers que ces matériaux ont dû éprouver depuis leur première formation, nous avons tâché de remonter aux é[K>ques les plus anciennes, celles de la formation de notre planète. Nous avons vu qu’en s’appuyant d’un côté sur les diverses observations que fournit l’examen de l’écorce terrestre, et d’un autre côté sur la connaissance des lois de la nature, on arrive à cette conclusion que les matériaux qui composent l’écorce de notre globe ont été primitivement à l’état fluide et que cette fluidité dépendait de la haute température qu’avait alors la masse terrestre.

Si nous considérons maintenant les analogies si remarquables qu’on observe entre toutes les planètes , la constance et la régularité qui se manifestent dans les mouvements de tous ces astres et l’harmonie parfaite avec laquelle tous ces corps sont subordonnés au soleil central et les uns aux autres, nous serons également portés à rechercher la cause qui aurait présidé à la formation et aux mouvements de notre système planétaire.

L’illustre géomètre qui a soumis, avec tant de succès, aux lois de la gravitation les mouvements les plus compliques et les plus irréguliers en apparence de la mécanique céleste, a proposé aussi , sur la formation du système du monde, une hypothèse ingénieuse qui explique d'une manière plausible la plupart des phénomènes observés. Nous allons rapporter celte hypothèse, telle qu'elle a été présentée par son auteur (1); nous présenterons ensuite quelques observations critiques sur ce sujet.

Quelle que soit la nature de la cause qui a présidé à la formation de notre système planétaire , il faut que cette cause ait embrassé toutes les planètes et , vu la distance prodigieuse qui les sépare, clic ne peut avoir été qu’un fluide d’une immense étendue. Pour avoir donné à toutes les planètes un mouvement circulaire dans le même sens autour du soleil , il faut que ce fluide ait environné cet astre comme une atmosphère. La considération des mouvements planétaires a donc conduit à supposer qu’en vertu d'une chaleur excessive, l’atmosphère du soleil s’est primitivement étendue au-delà des orbes de toutes les planètes et qu’elle s’est resserrée successivement dans ses limites actuelles.

(1) LiFLict, Exposition du systèmedu monde, Bruxelles, 1827 , p. 541.

P - "rr:-: 106 —

Si nous supposons d'après cela que l’atmosphère solaire s'étendait, à une époque antérieure, au-delà des limites du système planétaire et que celte masse immense était dès-lors douée d'un mouvement de rotation sur son axe et sollicitée par les forces générales qui régissent ce mouvement et par l’attraction réciproque de toutes les molécules; si nous supposons en outre que la masse solaire , maintenue d'abord à l’état fluide par une chaleur excessive , s’est refroidie dans la suite des temps par le rayonnement de la chaleur dans l’espace , nous pourrons déterminer les elTets qui ont dù en résulter successivement.

Pour que les molécules de la masse solaire fùssent en équilibre, il fallait d’abord que celte atmosphère présentât la forme d’un sphéroïde aplati vers les pôles et renflé vers l’équateur (1). Les molécules placées vers cet équateur étaient alors sollicitées par deux forces contraires, l'attraction qui tendait à les rapprocher du centre du soleil et la force centrifuge produite par la rotation qui tendait à les disséminer dans l’espace. La limite de cet équateur solaire devait se trouver au point même où ces forces contraires se faisaient mutuellement équilibre. Cependant, par suite du refroidissement, tontes les molécules solaires se resserraient de plus en plus et la limite supérieure de l’atmosphère se rapprochait davantage du centre. Mais, comme la force primitive d’impulsion qui restait toujours la même agissait alors à une distance plus rapprochée du centre , il fallait nécessairement que le mouvement de rotation du soleil s’accélérât de plus en plus et que la durée d'une révolution s’accomplit dans un espace de temps moins considérable. En effet, si l’on a deux corps de masse égale attachés à des fils de longueur différente et que l’on donne à chacun de ces corps une impulsion capable de lui faire décrire une circonférence de cercle, mais qui soit la même pour les deux corps, on comprend facilement que celui des corps qui est attaché au fil le plus court devra tourner avec plus de vitesse que l’autre corps. Ainsi le refroidissement de l’atmosphère solaire, en la réduisant successivement à des limites de plus en plus rapprochées du centre, déterminait en même temps dans toute la masse solaire une vitesse de rotation de plus en plus considérable.

Mais , pendant que l’atmosphère solaire allait ainsi en se condensant de plus en plus et que les molécules de vapeurs placées en dehors de l’équateur

(2) Voirci-<te*sus, p. 74.

se rapprochaient du centre, les molécules équatoriales, placées d’abord à la limite extrême et pour lesquelles la force centrifuge était précisément égaie èi l'attraction centrale, devaient se séparer du reste de la masse solaire; elles formaient tout autour du soleil une masse annulaire de vapeurs et continuaient de décrire leur circonférence de cercle avec la vitesse qu'elles avaient eue dès l’origine. Le progrès du refroidissement devait par la suite des temps amener la formation de nouvelles zones de vapeurs, placées à des distances du soleil de plus en plus rapprochées, et la vitesse de rotation de chacune de ces zones successives devait devenir en même temps plus considérable.

Si l’on admet maintenant que l’atmosphère du soleil s’étendait à l’origine à une distance de plus de 662 millions de lieues et que le temps de la révolution de toute la masse était alors de 8^ années, la zone de vapeurs formée à la limite de cette atmosphère primitive correspondra à l’orbite d’Uranus, la planète la plus éloignée. Une seconde zone, formée h une distance du soleil de 329 millions de lieues , lorsque l’atmosphère solaire ne s’étendait plus qu’à cette distance et que sa rotation s’accomplissait en 30 ans, correspondra à l’orbite de Saturne. Les zones suivantes correspondront également aux orbites des autres planètes ; enOn la dernière zone se sera formée lorsque l’atmosphère était assez condensée pour ne plus s’étendre qu’à une distance de 13,361,000 lieues et que sa rotation s’achevait en 88 jours environ. Depuis ce moment la condensation de l’atmosphère a pu se continuer jusqu’à ce que cette atmosphère fût réduite à ses limites actuelles et la durée de sa rotation à 25 jours environ.

Le refroidissement et la contraction de chacune de ces zones de vapeurs pouvaient se faire de diverses manières. En supposant les diverses molécules de vapeurs répandues uniformément dans toute la zone, on conçoit qu’il a pu arriver que cette dernière, soumise au refroidissement, se soit contractée en largeur et en épaisseur, et qu’elle ait formé ensuite une zone solide ou un anneau qui devait circuler autour du soleil à peu près dans la période de temps qu’une planète, placée à cette distance, emploierait à faire une révolution. Mais la régularité qu’une telle formation exige dans toutes les parties de l’anneau et dans leur refroidissement a dù rendre ce phénomène extrêmement rare. Aussi le système solaire n’en présente-t-il qu'un seul exemple, celui des anneaux de Saturne.

Si les vapeurs n’étaient pas distribuées avec cette régularité parfaite, ou

bien, si la rotation de la zone de vapeurs, avant sa séparation, n'était pas précisément égale à celle d’une planète à la même distance, il a dû se présenter un second cas. La masse entière aura pu se séparer par le refroidissement en portions distinctes; les parties les plus rares, en se réunissant d'après les lois de l'attraction autour de cellesqui étaient plus denses, auront formé des masses sphéroïdiques distinctes et séparées, qui auront continué do circuler autour du soleil à des distances à peu près égales et avec des vitesses peu différentes. Cependant, comme la zone cllc-mcmc avait probablement une largeur considérable, les sphéroïdes ainsi formés à des distances différentes du soleil devaient présenter aussi des différences correspondantes pour la période de leur révolution. Nous remarquons en effet qu’il j a dans notre système planétaire quatre petites planètes qui se meuvent entre Jupiter et Mars, et qui semblent présenter un exemple de ce second mode deformation. Les périodes de leur révolution cl leurs distances au soleil sont tellement rapprochées que leurs orbites ne semblent former qu'une zone de largeur et d’épaisseur moyenne. La zone de vapeurs qui a servi à leur formation s'étant ici séparée en plusieurs masses distinctes , on conçoit encore que les dimensions de ces astres doivent être peu considérables. Ajoutons encore que les perturbations produites par l’attraction que des corps aussi rapprochés devaient exercer les uns sur les autres nous permettent de concevoir pourquoi les orbites de ces planètes, au lieu de conserver la forme circulaire de la zone de vapeurs dont elles proviennent, sont devenues par la suite des ellipses très allongées.

Dans chacun de ces sphéroïdes en particulier, les molécules de toute la masse étaient, avant leur séparation, animées d'un mouvement commun dans le sens de la révolution générale de l’atmosphère solaire; les molécules supérieures, les plus éloignées du centre du soleil , décrivaient ainsi dans le même temps une circonférence de cercle plus grande que les molécules inférieures; la vitesse réelle des premières était donc aussi plus considérable. Il devait résulter delà que, lorsque le sphéro'ïde scscra détaché, le mouvement des molécules supérieures aura entraîné les molécules inférieures et donné ainsi au sphéroïde entier un mouvement de rotation dirigé dans le sens de sa révolution autour du soleil.

Il pouvait arriver encore que, parmi les divers sphéro'ïdes dans lesquels la zone de vapeurs s'est partagée, il y en eût une qui surpassât les autres en grandeur et en densité. Cette dernière masse tendait alors à attirer les

autres masses plus petites et à translormer ainsi les matériaux de toute la zone en une seule masse sphéroïdique , laquelle , en se refroidissant et se contractant successivement, aura donné lieu à un corps planétaire circulant autour du soleil et animé d'un mouvement de rotation dirigé dans le sens de sa révolution. C'est là le cas qui s'est présenté le plus fréquemment dans la formation de notre système planétaire et c'est ainsi que se sont formées toutes les planètes depuis üranus jusqu'à Mercure. Si maintenant l'orbite de chacune des planètes, au lieu de conserver la forme circulaire, est devenue une ellipse peu excentrique, on peut rendre compte de ce changement par l'attraction que chacune de ces planètes aura subie de la part des planètes voisines ou mémo de la part de comètes assez rapprochées. L'inclinaison de ces orbites sur le plan de l'équateur solaire qui les comprenait d’abord, peut provenir de ce que le noyau central autour duquel le globe planétaire a été formé n’était pas à l’origine dans le plan qui passait par le milieu de l’épaisseur de la zone, mais au-dessus ou bien au-dessous de ce plan, et par conséquent en dehors du plan de l’équateur solaire. Une telle disposition devait amener nécessairement une inclinaison du plan de l’orbite sur celui de l’équateur solaire , laquelle pouvait être augmentée encore par l’attraction des corps voisins qui se trouvaient dans des circonstances semblables.

Le progrès du refroidissement dans chacune des planètes en vapeurs devait donner lieu à des phénomènes analogues à ceux que nous venons de considérer dans l’atmosphère solaire en entier. Chacune de ces planètes a dû présenter d’abord un noyau environné d’une atmosphère qui ne s’est condensée que successivement autour de ce dernier. Quand cette atmosphère était assez petite ou le refroidissement assez lent pour que l’atmosphère pût se condenser jusqu’à ses dernières limites sans se séparer en anneaux , il en sera résulté une planète, telle que Mars et Mercure qui sont encore environnés d’une atmosphère très sensible, mais qui n'ont pas de satellites. Dans le cas contraire, il se sera formé aux limites de l’atmosphère une ou plusieurs zones de vapeurs. Chacune de ces zones aura donné lieu elle même soit à un anneau solide, tel que celui de Saturne, tournant autour de la planète , soit à une planète secondaire qui aura continué de circuler autour de la planète principale en tournant dans le même sens sur son axe (1).

(1) M’’ Plateau a faitconnatlre (*) un procédé très ingénieux pour reproduire en petit

(*t Mémoire sur tes pliénnmènes que présente une masse liquide lilire et soustraite à l’action delà pesanteur. Mémoires de l’Académie royale de iinixelles, toni. xvi.

Un phénomène remarquable qu’on observe dans les satellites consiste en ce que le temps de leur rotation sur leur axe estpréciscraenl égal à celui qu’ils emploient pour décrire une révolution autour de la planète principale. C’est à cause de celte particularité que l’hémisphère de la lune dirigé vers la terre est toujours le même. Laplace a trouvé entre les satellites de Jupiter d’autres rapprochements très singuliers^ Ainsi , lorsqu’on ajoute au mouvement moyen du premier satellite, le double du mouvement moyen du troisième, la somme est exactement égale à trois fois le mouvement moyen du second. Il résulte de là que les trois premiers satellites de Jupiter ne sauraient être éclipsés à la fois. De même encore la durée de la révolution du premier satellite, plus deux fois la durée de la révolution du troisième, forme une somme égale h (rois fois la durée de la révolution du second. L’hypothèse que nous avons rapportée rend aussi compte de ces diverses circonstances.

les principales circonstances que nous sienons do supposer dans la formation des planètes. Il s’est attaché â obtenir une masse fluide isolée, dans laquelle les molécules pourraient obéir librement à l’attraction mutuelle qu’elles exercent les unes sur les autres et aux autres forces qu’on voudrait faire agir sur elles, sans que l’action do la pesanteur pût contrarier l’action de ces forces. Pour y parvenir , il introduit dans un mélange d’eau et d’alcool ou esprit do vin, fait en proportions convenables, une certaine quantité d’huile d’olives. Ce dernier liquide, étant moins dense que l’eau, surnagerait sur l’eau pure; mais, comme il est plus dense que l’alcool, il irait au fond dans un vase qui contiendrait de l’alcool seul. Cependant si l’on met ensemble de l’eau et de l’alcool dans des proportions convenables, on obtient un mélange dont la densité est précisément égale à colle do l’huile et dans lequel par conséquent ce dernier liquide, soustrait à l’action de la pesanteur, restera en équilibre au milieu de celui qui l’environne. En versant dans le mélange ainsi préparé une certaine quantité d'buile , on remarque d’abord que les molécules d’huile venant à se réunir constituent une masse qui reste suspendue dans le liquide alcoolique et qui prend ta forme d’une sphère parfaite. Si l’on introduit dans l’intérieur de la sphère un fil de fer, muni d’un petit disque du même métal et préalablement mouillé d’huile, et qu’on donne au fil métallique un mouvement de rotation, ce mouvement se communiquera de proche en proche à toutes les molécules de la sphère et l’on pourra observer les phénomènes d’une sphère fluide isolée en rotation. On voit alors la sphère s’aplatir à ses pôtes et se renfler d son équateur, tant que la vitesse de rotation est peu considérable; mais , lorsque cette vitesse devient plus grande, la sphère liquide s’aplatit d’abord de plus en plus, puis se creuse en dessus et en dessous autour de l'axe de rotation , en s’étendant toujours dans le sens horizontal, et enfin, abandonnant le disque, elle se transforme en un anneau parfaitement régulier. M. Plateau est même parvenu a obtenir ainsi une masse sphérique centrale avec un anneau complètement isolé et rappelant tout-à-fait le système de Saturne avec son anneau. En variant les détails de l’expérience, il a vu le premier anneau se partager en plusieurs masses isolées dont chacune prenait aussitôt la forme sphérique. Une ou plusieurs de ces sphères prenaient, au moment de leur formation ,

A l'époque où la lune se solidiOa , elle prit sous l'action de la terre une forme moins régulière, moins simple que si aucun corps attractif étranger ne s’était trouvé à proximité. L'action de notre globe rendit elliptique un équateur qui, sans cela, aurait été circulaire. Celte action n'empécha pas l'équateur lunaire d'ètre partout renflé; mais la proéminence du diamètre équatorial dirigé vers la terre, devint quatre fois plus considérable que celle du diamètre que nous voyons perpendiculairement. Depuis lors l'attraction que le globe exerce sur ce renflement de la lune ramène constamment le grand axe de la lune dans sa direction habituelle, de même que sur la terre un pendule écarté de la verticale est ramené dans celte direction par la pesanteur. Quant au second résultat qui concerne les satellites de Jupiter, Laplacc a preuvé que lors même que les trois premiers satellites n'auraient pas eu dès leur origine le rapport exact qu’on observe, l’action mutuelle de ces astres devait les amener à l’état mathématique actuel (1).

Pour énumérer les diverses particularités qui ont pu se présenter dans la condensation de l’atmosphère solaire, il nous reste encore à en considérer une qui est peut-être la cause d’un phénomène très connu dans notre système planétaire, celui de la lumière zodiacale. On désigne ainsi une lueur blanche qu’on aperçoit dans le plan de l'équateur du soleil , tantôt le matin et tantôt le soir, lorsque l'astre est un peu au-dessous de l'horizon et qui est assez rare pour laisser distinguer les petites étoiles au travers.

un mouvement de rotation sur elles-mêmes, qui était toujours dirigé dans le même sens que celui de l’anneau. Elles continuaient d’ailleurs de circuler quelque temps autour du disque , entraînées par le mouvement que celui-ci avait communiqué à la liqueur alcoolique , et présentaient ainsi le curieux spectacle do planètes tournant à la fois sur elles-mêmes et dans leur orbite. Enfin, dans ces circonstances, outre trois ou quatre grosses sphères dans lesquelles se partage l’anneau, il s’en produisait presque toujours une ou deux très petites qui peuvent être comparées A des satellites.

Nous devons cependant faire remarquer que les effets que nous venons de décrire , <|uoiqu’analogues à ceux que suppose la théorie de la formation des planètes, on différent A plusieurs égards. L’attraction moléculaire, qui est mise en jeu dans ces expériences, est soumise A d’autres lois que l’attraction universelle agissant A distance, que l’on suppose dans la théorie de ta formation des planètes ; d'ailleurs rien ne remplace dans ces expériences la contraction produite par suite du refroidissement qu’on suppose également dans cette théorie. Les analogies qne nous avons signalées proviennent de ce que, tant dans cette théorie que dans les effets rapportés ci-dessus, il y a une lutte entre la force centrifuge provenant de la rotation, et une autre force qui tend constamment A faire prendre aux parties de la masse la forme sphérique ou bien A muiiitenir cette forme.

(1) .Vasco. Jnnuairedu bureau des longitudes , 1844, p. 293 et 322.

Pendant que les diverses zones que l'atmosphère solaire abandonnait successivement à sa limite, sc condensaient pour former soit des anneaux , soit des planètes , il a pu s'y trouver également des molécules trop volatiles pour se réunir entr'elles ou aux planètes. Ces molécules auront pu se conserver dans le même état où elles se trouvaient au moment de leur séparation ; elles auront continué de circuler autour du soleil sans pouvoir opposer de résistance aux mouvements des divers corps du système planétaire. 11 pourrait donc exister plusieurs de ces zones, sans que nous puissions reconnaître leur existence par la résistance qu'elles offrent ; mais cette existence deviendra sensible lorsque les molécules déliées dont elles sont formées émettent une lumière propre. La lumière zodiacale, dont la partie visible s’étend, dans la direction de l'équateur solaire, au-delà même de l'orbite de Mars, pourrait n’être qu'une portion de ces zones de vapeurs qui séparent les orbites des diverses planètes et l’on pourrait ainsi considérer ces astres comme des Iles flottantes au sein d’un vaste océan de la matière lumineuse formée des débris de leur propre substance.

On peut encore, dans l’hypothèse que nous avons développée, se rendre compte des diverses particularités qu’on observe dans les comètes, qui se présentent encore à nous comme des amas de matière nébuleuse très rare. Pendant que les matériaux fluides qui devaient former plus tard le soleil et les planètes sc condensaient progressivement, on peut supposer que, en dehors de l’atmosphère solaire, la matière lumineuse répandue dans tout l’univers sc condensait autour de noyaux distincts et séparés pour former les comètes et que les amas de matières ainsi formes se mouvaient dans l’espace dans des directions et avec des vitesses très-différentes. Quelquesuns de ces astres, de ces nébuleuses errantes, venant à pénétrer dans la grande nébulosité , à l’époque de sa condensation et de sa formation , tombèrent dans le soleil en décrivant des spirales et leurs matériaux se réunirent à ceux du soleil et des planètes. Cependant il y avait d'autres comètes, dont les orbites très-allongées n’étaient comprises qu’en partie dans l’atmosphère solaire, mais qui se trouvaient alors dans des points de ces orbites assez éloignés pour ne pas être entraînés par cette atmosphère. Ce n’est qu’après que le soleil était déjà formé qu’ils seront arrivés dans la partie de l'espace où l’attraction du soleil était prépondérante et cette attraction tendait alors à les forcer à circuler autour du soleil. Mais, comme leur orbite primitive devait être nécessairement excessivement allongée, on conçoit que, malgré

l ullraclion du soleil, celle orbile doit conserver encore une excenlricilé considérable; d’ailleurs, comme le mouvement de ces astres se faisait d'abord dans toutes les directions et sous toutes les inclinaisons à l'écliptique, on voit encore que les orbes qu’ils auront décrits par la suite doivent être encore inclinés sous dos angles très différents et que la direction du mouvement peut avoir lieu dans tous les sens.

Nous avons supposé ci-dessus que la nébuleuse solaire avait à l'origine un mouvement de rotation primitif sur son axe. On peut se demander quelle a été la cause de ce mouvement lui-mème? Etait-ce l'action d’une force impulsive primordiale, distincte des forces attractives qui régissent les mouvements actuels des corps célestes, on bien celle impulsion a-t-elle été ellemême produite par l'attraction d'autres corps placés en dehors de la nébuleuse solaire? Laplace admet que, lorsque trois corps sans mouvement, parmi lesquels deux auraient beaucoup plus de masse que le troisième, s'attirent mutuellement, il faut qu'en général les deux corps les plus gros se réunissent entre eux , tandis que le troisième circulera autour du centre commun de gravité. L'attraction serait ainsi devenue la cause d'un genre de mouvement auquel l'impulsion semblait seule pouvoir donner naissance (1).

Si nous résumons maintenant les divers résultats que nous avons développés, nous trouvons que les phénomènes singuliers du peu d’excentricité des orbes des planètes et des satellites, du peu d’inclinaison de ces orbes à l'équateur solaire et de l'identité du sens des mouvements de rotation et de révolution de tous ces corps avec celui de la rotation du soleil, et meme les particularités observées dans le mouvement des eomètes, s’expliquent avec la plus grande facilité, lorsqu’un admet l'hypothèse que nous avons développée et donnent à celte hypothèse une grande vraisemblance.

On peut encore alléguer, à l’appui de cette hypothèse, que la fluidité primitive qu’elle suppose pour toutes les planètes semble en cITel, d’après les raisons que nous avons développées ci-dessus (2), avoir été l’état initial de notre globe. La forme aplatie des autres planètes tend aussi à faire croire que ces corps ont été à l'origine à l'état fluide et que leur aplatissement est le résultat de la force centrifuge produite par la rotation qui les animait dès avant leur condensation. Les observations que nous devons rappeler encore

(1) \«ico, Annuaire du bureau de* longitude*, 1844, p. 3tll.

(2) Voir ci-dc«uf, p. 73.

rclalivcmcnl aux étoiles fixes et aux nébuleuses, ont amené quelques astronomes à supposer que le mode de formation que nous venons d'indiquer pour les corps de notre système planétaire, sc continue encore de nos jours dans le système général des corps célestes. Mais, avant de donner l’exposé de ces observations, nous allons rapporter d'abord les objections principales qu’un a faites contre la théorie que nous venons de développer.

IV. La première de ces objections et l'une des plus fortes que l’un puisse alléguer, c'est que les analogies que cette hypothèse suppose entre toutes les planètes ne sont pas tellement prononcées qu’il ne s’y présente des exceptions remarquables. Sans parler de la différence considérable qui existe entre les excentricités des diverses planètes et qui varie de à ^ (elle est pour Venus de 0,0068607 du demi grand axe de l’orbite et pour Junon, une des quatre petites planètes, de 0,2578480(1)), nous ferons observer que l’inclinaison des orbites présente aussi des différences très sensibles. L’orbite de Pallas est inclinée è l’écliptique de 34°-^, tandis que celle de Jupiter ne l'est que de l2|. environ et que l’inclinaison de l’orbite d’Uranus n’atteint pas même un degré. Cette dernière planète et ses satellites présentent encore des anomalies singulières. En effet les plans des orbites de ces satellites , au lieu d’être, comme celui de leur astre central , à peu près parallèles au plan de l’écliptique, sont au contraire inclinées sur ce plan sous un angle de 78‘’58’; elles sont presque perpendiculaires à ce plan. Si l’on suppose donc que pour Uranus, comme pour les autres planètes, les plans dos orbites des satellites co’incident à peu près avec le plan de l’équateur de la planète principale , on trouve que l’axe de rotation hypothétique d’Uranus doit être è peu près couché sur l’écliptique, puisque les satellites se meuvent perpendiculairement à ce plan. D’ailleurs le mouvement dos satellites n’est pas , comme cela a lieu pour tous les autres corps planétaires, dirigé d’occident en orient; ce mouvement e»t au contraire rétrograde ou dirigé de l’est à l’ouest (2).

Nous pourrions faire observer ici que la planète Uranus qui présente ces anomalies, les plus grandes que l’on connaisse dans notre système planétaire,

(1) Ueiscbel, Traité d’astronomie , p. 553.

(2) Arico, Annuaire du bureau des longitudes, 1842, p. 585. L’incUnaUon du plaades orbites des satellites est , d'après lHœdleT populaire astronomie , de99°44’el par conséi{uent plus grande qu'un angle droit. Si l’on admet ce dernier nombre, le mouvement des satellites, ayantlieu en réalité de l'ouest à l’est, paraîtrait , projeté sur l’écliptique, dirigé eu sens inverse et cettedernière anomalie Doserait plus qu’apparente.

est précisément celle qui se trouve placée aux dernières limites de ce système. Cette particularité tiendrait-elle à ce que la régularité plus grande qui a présidé à la formation des autres planètes aurait été empêchée ici par l'attraction des corps célestes placés en dehors du système lui-même? Mais alors quels sont ces corps, qui auraient altéré et même change complètement la direction du mouvement de révolution des satellites et incliné leurs orbites sur l'écliptique sans troubler la direction du mouvement de révolution de la planète principale et le plan de son orbite. On peut remarquer d'ailleurs que les observations qui concernent la planète Uranus sont encore assez incomplètes. 11 serait bien à désirer que les perfectionnements introduits récemment dans la construction des grands instruments d'optique à réfraction permissent à un astronome distingué de compléter les observations d'Herschel sur un sujet aussi intéressant.

On a fait contre l'hypothèse de Laplace quelques autres objections que nous devons rappeler encore. On s'est demandé quelle a pu être la nature du soleil à l'état de nébuleuse lorsqu'il s'étendait sur un espace aussi prodigieux que celuiquel'on suppose, et comment et pourquoi les portions détachées successivement de cet astre ont perdu par la suite la propriété d'émettre la lumière, tandis que celles qui font encore partie de cet astre ont conservé cette propriété. On a dit également que, dans l'hypothèse de Laplace, la densité des planètes devrait être dans un rapport déterminé avec leurs distances au soleil ; tandis que la densité d'Uranus est plus grande que celle de Saturne et que cette dernière est inférieure à celle de Jupiter. Mercure, qui est la planète la plus rapprochée du soleil, est en effet la plus dense de toutes les planètes; mais le soleil lui-même qui devrait avoir une masse plus dense que les planètes se compose d’un tissu plus de quinze fois plus rare que Mercure (1). EnBn, il a semblé à quelques astronomes que la grande excentricité et la forte inclinaison des orbites des comètes, ainsi que la direction de leur mouvement qui a lieu dans tous les sens , ne peuvent guère se concilier avec l’bypothèse de Laplace , mais que ces défauts de régularité sont directement en opposition avec cette hypothèse. Tandis que Laplace considère ces astres comme formés en dehors du grand système

(I) En prenant la densité de la terre comme unité, celle du soleil est é^a'.c à 0,22 celle d'üranus, 0,20; de Saturne, 0,12 ; de Jupiter, 0,22; de Mars, 0,69; de la terre 1,00 ; de Vénus, 1,07 ; enfin celle de Mercure est de 3,61 . (Vos Littsow , p. 564.).

solaire, comme des corps étrangers à ce système, il a semblé à ces astronomes que le nombre prodigieux des comètes qui circulent autour du soleil et qui sont soumises à son empire (1) , comparé avec le nombre si restreint des onze planètes et des dis-buit satellites devait faire regarder les comètes comme les sujets principaux de l’empire du soleil plutôt que les planètes elles-mêmes (2).

Nous croyons cependant qu’on pourrait répondre à quelques-unes de ces objections. D’abord, si l’on admet, avec la plupart des astronomes, que les nébuleuses sont formées d’une matière lumineuse qui se condense encore graduellement, l’analogie de ces nébuleuses avec le soleil dans son état primitif devient très sensible. Quant à ce qui concerne la densité du soleil qui devrait surpasser de beaucoup celle des planètes, nous pourrions faire remarquer que la densité du soleil telle qu’on la suppose ordinairement sc rapporte au volume de cet astre calculé d’après les dimensions apparentes du disque lumineux que nous observons. Cependant il est probable, d’après les diverses observations, que le soleil n’est pas un globe de masse lumineuse homogène (3) ; mais qu’il sc compose d’un noyau solide et opaque, environné de nuages lumineux qui se trouvent à une distance très considérable de la surface du noyau. On conçoit d’après cela que le volume réel du soleil peut être en effet prodigieusement moins considérable que celui que l'on suppose ordinairement et, par conséquent, que sa densité, qui est toujours égale au rapport de la masse au volume, sera elle-même beaucoup plus grande et de beaucoup supérieure à celle des planètes.

Il faut cependant reconnaître que plusieurs de ces objections semblent très fondées, que l’bypotbèsc fondamentale de Laplace n’est démontrée par aucun fait direct et positif, et que sa théorie présente d’ailleurs des difli-

(1) Le nombre des comètes dont il est fait mention dans l’histoire s’élève à près de cinq cents. Ce nombre no comprend quo les comètes qui ont été visibles à l'œil nu et même seulement les plus remarquables de ces astres. Mais on sait aujourd’hui qu’il y a plusieurs comètes qu’on ne peut apercevoir qu’avec le secours des télescopes et que la réunion des circonstances nécessaires pour observer ces astres est telle qu'il a dû arriver très fréquemment que plusieurs comètes auront échappé à l’observation. En tenant compte de ces circonstances et du grand nombre de comètes qui ont été observées en eSTet par les astronomes modernes , on peut porter à plusieurs m'illiers le nombre réel de ces astres remarquables.

(2) Vos Umow, diewunder det himmel», p. 639.

(3) Axico , Annuaire du bureau det longitude», 1812 , p. 500.

cultes de détail assez grandes. Aussi Laplace ne présenta-t-il « ses con- «jectures sur la formation du système solaire qu’avec la défiance que doit »inspircr tout ce qui n'est pas un résultat du calcul et de l’observation. » Peut-être, dit M. Arago, doit-on regretter qu’elles n’aient point reçu de plus grands développements , surtout en ce qui concerne la division de la matière en anneaux distincts ; peut-être est-il fâcheux que l'illuslre auteur ne se soit pas suffisamment expliqué touchant l’état physique primitif, l’état moléculaire de la nébuleuse aux dépens de laquelle se seraient formés le soleil, les planètes, les satellites de notre système; peut-être doit-on déplorer , en particulier, que Laplace ait cru pouvoir passer légèrement sur la possibilité, suivant lui évidente, de mouvements de circulation, résultant de l'action de simples forces attractives, etc.

« Nonobstant ces lacunes, les idées de l’auteur de la Mécanique céleste, n’en sont pas moins les seules qui, par leur grandeur, leur cohérence, leur caractère mathématique, puissent être vraiment considérées comme formant une cosmogonie physique ; les seules qui trouvent aujourd’hui un puissant appui dans les résultats des études récentes des astronomes, sur les nébulosités de toute grandeur et de toute forme^dont le Grmament est parsemé (1). »

Nous devons maintenant faire connaître ces résultats. Nous tâcherons de résumer d’abord les principales observations que l’on a faites par rapport aux étoiles flics et aux nébuleuses; nous rappellerons ensuite les conclusions qu’on a déduites de ces observations relativement au système général des corps célestes.

V. En rappelant (p. 93) les caractères qui distinguent les planètes des autres étoiles, nous avons dit que les premières se déplacent dans le ciel de manière â décrire une orbite plus ou moins étendue; tandis que les étoiles persistent constamment dans les mêmes points du ciel et que les distances qui les séparent les unes des autres sont invariables. C'est pour cela qu’on les désignait autrefois sous le nom de fixes. Cependant cette fixité n’est pas générale. En mesurant les distances relatives des étoiles avec tous les soins que comportent les perfectionnements des instruments modernes , on a trouvé que plusieurs de ces astres présentent un mouvement propre dont on a déterminé la grandeur et la direction. Ces observations portèrent les aslro-

(I) Akaco, jfnnuaire du bureau des longitudes, 18ï4 , p. 354.

nomes h snpposcr que le soleil lui-même, avec les planètes et les comètes qui composent son système , avait aussi un mouvement de translation dans l’espace et que le déplacement apparent des étoiles Gxes dépendait du mouvement du soleil aussi bien que du leur propre. En discutant toutes les observations connues en 1783, Herscliel trouva que notre système solaire s’avance en effet vers l’étoile a de la constellation à' Hercule, ou plus exactement, vers un point du ciel, qui, en 1783, était situé par 237" d’ascension droite et par 20" de déclinaison boréale. Une détermination plus précise, faite par M. Argelander en 1837 et fondée sur la discussion de 390 mouvements propres d’étoiles , a fixé le même point du ciel par 260"50 d’ascension droite et 31°17’ pour l’année 1800 (1).

Lorsqu’on observe les étoiles au télescope, on remarque que plusieurs de ces astres sont doubles, c'est-à-dire, qu’elles se résolvent en deux étoiles très rapprochées. Il y a même des étoiles triples où l’on distingue trois étoiles cl en général des étoiles multiples. W. Herschel avait compté déjà plus de 500 étoiles doubles , formées d’étoiles éloignées l’une de l’autre de moins d’une demi-minute. On connaît aujourd’hui 6,000 étoiles doubles.

Herchel trouva encore que plusieurs étoiles doubles ont aussi un mouvement propre, qu’elles se déplacent d’une manière régulière et progressive et toujours dans le même sens. Il découvrit également qu’il existe des systèmes stellaires formés de deux étoiles qui tournent l'une autour de l’autre dans des orbes réguliers circulaires ou elliptiques et qu’on peut nommer étoiles binaires. Le temps employé à décrire cet orbe est variable d’un de ces systèmes à l’autre. Pour l’étoile v de la Couronne, cette période n’est que de 43 ans, tandis qu’elle est de 513 années pour l’étoile y de la Vierge. L’elliplicilé des orbites de ces astres et la régularité de leurs mouvements indiquent que la gravitation , dont nous observons les effets dans les planètes et les comètes de notre système, se manifeste encore au-delà des limites de ce système et qu’elle régit également les lois de ces étoiles tournant les unes autour des autres.

Il est donc bien constaté que, parmi les étoiles qu’on avait regardées comme fixes, il en est qui changent de place d'une manière très sensible. L’observation a montré en outre que plusieurs de ces astres présentent dans leur état physique des changements et des variations très remarquables. On

(\) Institut, 1838, p. 21.

oonnatt en eiïet des étoiles qui , sans se distinguer des autres par un déplacement apparent ni par une difierence d'aspect dans les télescopes, sont sujettes à des accroissements et des diminutions périodiques d'éclat qui ?ont, dans un ou deux cas, jusqu'à l'extinction et à la révivification complètes. On les a nommées étoiles périodiqties.

Ainsi l'étoile « de la constellation de la Baleine parait d’abord comme une belle étoile de 2* grandeur ; cet éclat dure 15 jours environ et diminue ensuite pendant près de trois mois, jusqu’à ce qu’elle devienne complètement invisible l'espace d’à-peu-près cinq mois; après quoi son éclat va en croissant pendant les trois autres mois de sa période. Les retours au plus grand éclat se font après 333 jours environ. Mais cette période est sujette à des variations. Hevelius rapporte même que, pendant les quatre années écoulées d'octobre 1672 à décembre 1676, l’étoile ne parut pas do tout Herscbel trouva également que la durée des périodes des divers éclats de cette étoile , ainsi que les maximum et minimum de ces éclats sont variables. Une autre étoile Algol on la tête de Méduse passe de la 2” à la grandeur dans une période de 2' 20’’' 48“’.

En comparant les grandeurs d’une même étoile observées à des époques différentes et même à des intervalles assez rapprochés, on a reconnu que quelques-uns de ces astres diminuent graduellement et qu'il en est qui ont disparu complètement ; tandis qu’il y a des étoiles dont l'intensité augmente graduellement. On connaît même plusieurs exemples d’étoiles qui ont commencé à briller subitement d’on éclat extraordinaire et qui ont bientôt disparu sans laisser de traces. On les a nommées étoiles temporaires. Telle a été celle dont l'apparition soudaine fixa, dit-on, l’attention d'Hipparque et loi fit entreprendre son catalogue d’étoiles, le plus ancien dont il soit fait mention. Dans les années 945, 1264 et 1572 des étoiles brillantes ont paru dans la région du ciel comprise entre Cephée et Cassiopée. Celle de 1572 apparut toutà-coup le 11 novembre avec une lumière aussi brillante que Sirins, et elle continua de croître en éclat au point de surpasser Jupiter et d’être visible en plein midi. Elle commença à décroître en décembre de la même année et au mois de mars 1574 elle avait entièrement disparu. Sa couleur éprouva des variations considérables : elle fut d’abord d’un blanc éclatant, puis jaunâtre, ensuite rougeâtre et enfin d’un blanc plombé. Le 10 octobre 1604 , une étoile du même genre, non moins brillante, apparut dans la constellation du serpentaire cl fut visible jusqu’en octobre 1605.

Pour expliquer les changements que nous tenons d'indiquer dans les étoiles périodiques , on a proposé trois hypothèses principales. Les uns sup* posent que ces étoiles ont des planètes intisibles pour nous è raison de la distance, qui, dans leurs rérolutions, s'interposent et produisent une éclipse; les autres veulent que ces étoiles aient un mouvement de rotation , et que la sorCace présente des parties obscures ou de grandes taches ; ou bien que la forme de l'astre soit lenticulaire et que la surface qui nous est offerte, variant d’étendue, cause le changement d’éclat.

Pour expliquer l’apparition des étoiles temporaires, Tjcho Brahé supposait qu’elles étaient le résultat de la récente agglomération d'uiie portion de matière diffuse dans l'univers; Newton les attribuait à la conflagration d'une planète qui sc serait précipitée sur son soleil ; d’autres encore ont supposé que ces astres s’écartaient ou se rapprochaient de la terre en ligne droite ou suivant des ellipses très allongées ; enfin on a supposé que ces étoiles étaient, comme les étoiles périodiques, couvertes de taches ou de parties obscures, et douées d'un mouvement de rotation qui ne les rendait visibles que dans une partie de leur rotation. Ainsi les étoiles qui se montrèrent en 945 et en 1264 n’étaient que d'anciennes apparitions de l'étoile de 15*72. Les différences qui existent entre les périodes qui séparent ces trois époques ne semblent pas plus considérables que celles qu'on a observées pour les étoiles périodiques généralement reconnues. Cependant les changements qu’on a constatés dans la couleur de l'étoile de 1572 et qui ne peuvent être expliqués par la première hypothèse, tendent plutôt à faire supposer que cette étoile était réellement différente des étoiles périodiques et que les changements observés dans la coloration dépendaient de changements physiques opérés à la surface même de cet astre.

La coloration des étoiles en général cl surtout celle des étoiles doubles présente encore des phénomènes dignes d’intérêt. La plupart des étoiles simples émettent une lumière blanche, qui se rapproche plus ou moins du jaune, et qui ne passe que très rarement au rouge. Dans les étoiles doubles au contraire, l’étoile centrale est ordinairement blanche, passant souvent an jaune et plus rarement au rouge, comme pour les étoiles simples, tandis que son satellite est le plus souvent bleu ou vert. Il en est d'autres cependant dans lesquelles la première étoile esl blanche ou jaune et la petite rouge , ou bien la première, de couleur orangée et l'autre verte; enfin il en est dans lesquelles les deux étoiles présentent une meme teinte bleue . Il parait que la

production de ces diverses teintes dans les étoiles d'un même système n’est souvent qu'une illusion optique (1); mais il y a plusieurs étoiles pour lesquelles cette eiplication n'est pas admissible et dans lesquelles le phénomène des couleurs parait être un caractère inhérent à chacune des étoiles du groupe.

Nous avons déjà vu que, en ayant égard à la différence d'éclat que présentent les étoiles , on a divisé ces astres en plusieurs classes ou ordres de grandeur, de telle manière que les étoiles les plus brillantes sont dites de première grandeur, puis celles qui viennent immédiatement après appartiennent à la seconde grandeur, et ainsi de suite. La sixième grandeur composait pour les anciens le dernier ordre d’étoiles visibles à l'oeil nu. Aujourd’hui plusieurs étoiles observables sans le secours des insirnments sont rangées dans la septième grandeur. On peut se demander maintenant quel est le rapport exact entre les intensités des étoiles appartenant à des classes différentes, quellessoRtlesdistancescomparativesdetouscesastresà la terreet quellcest leur distance absolue, et enfin quel est le diamètre apparent et la grandeur réelle de ces astres? Nous indiquerons rapidement les résultats obtenus par les astronomes modernes en réponse à ces diverses questions.

Herschel est le premier qui essaya de comparer d'une manière exacte les intensités de deux étoiles de différentes classes. Pour cela, il observait l'image d'une étoile de première grandeur, par exemple, dans un télescope de 7 pieds, et celle d’une autre éloUe, dans un autre télescope cxaclemcnt pareil et placé à côté du premier. Des ouvertures circulaires en carton de différents diamètres réduisaient graduellement, à volonté et suivant des rapports connus , la quantité de lumière qui formait dans un des télescopes l'image de l'étoile la plus brillante. On s’arrêtait, en opérant cette réduction, au moment où l’image ainsi affaiblie paraissait égalcà l’image sans affaiblissement de la seconde étoile vue dans l’autre télescope , et l'on pouvait déterminer d'après cela quelle était la portion delà lumière émise par la première étoile, qui équivalait à la lumière totale de l'autre étoile. Herschel trouva ainsi que la lumière d’Arclurur, étoile de première grandeur, était exactement quatre

(1) Lorsqu’on regarde un objet d’un rouge vif, jaune ou bleu , qu i est très rapproché d'un autre dont la couleur est blanche et l’éclat plu» faible , ce dernier objet ne pré- ■ente plus la couleur blanche , mai» il paraît respectivement d’une teinte verte , violette ou orangée. De même encore, lorsqu’aprés avoir fixé ses regard» pendant quelque temps sur un objet présentant l’une des trois premières couleurs, on tes porte ensuite sur un carton blanc , ce carton paraîtra lui-même coloré et la couleur sera celle de» trois dernières teintes qui correspond à la couleur de l'objet. ( Voyei pour l’eiplicatioii de ce phénomène les ouvrages de physique. )

fuitaossi grande que celle de « A’ Andromède, do la polaire etdcy de la grande owr$e, toutes .étoiles de deuxième grandeur, il est d’ailleurs prouvé que la lumière émise par un même corps décroît suivant le rapport du carré des distances, qu’eHe est quatre fois moindre à une distance double, neuf fuis moindre à une distance triple, etc. On peut donc conclure de ces observations que l’étoile de première grandeur Arctunu, transportée à une distance de la terre double de sa distance actuelle, serait encore aussi brillante qu’une étoile de deuxième grandeur. Il résulte également des comparaisons établies entre ces dernières étoiles et celles des classes inférieures , qu’Arcturus de première grandeur deviendrait de quatrième grandeur, si on le portait au quadruple de sa distance actuelle, et que le même astre, transporté à huit fois sa distance actuelle , aurait encore une grandeur visible à l'œil nu (1).

En choisissant pour point de départ non plus Aretwnu, mais la Chèvre, la Lyre, Sirius, toutes étoiles de première grandeur, et prenant une sorte de moyenne entre les résultats extrêmes , on trouve que , dans leur ensemble , les étoiles de première grandeur pourraient être transportées douze fois plus loin que leur distance actuelle, sans cesser d'être visibles à l’œil nu, sans être réduites au-dessous de la sixième grandeur.

Mais au-delà de ces étoiles visibles à l’œil nu, le télescope nous en découvre encore un grand nombre d’autres. Il parait naturel de supposer que, parmi ces astres, il en est au moins quelques-uns qui sont en effet aussi brillants que les étoiles de première grandeur plus rapprochées de nous, et que le peu d’éclat qu’émettent ces astres provient de la distance plus considérable à laquelle ils se trouvent de la terre. Herscbel employa , pour les observer, des télescopes qui recevaient successivement k fuis, 9 fuis, 16 fois, etc., plus do lumière que l’œil nu, et qui rapprochaient les objets respectivement de 2 fois, 3 fois, 4 fois, etc. Il reconnut ainsi que le premier de ces instruments faisait apparaître plusieurs étoiles tont-à-fait invisibles à l’œil nu, et que chacun des télescopes suivants faisait découvrir de nouveau des étoiles qui avaient échappé aux autres instruments. On peut donc conclure delà qu’il existe en effet des étoiles 2 fois, 3 fois, 4 fuis, etc., plus éloignées de nous que les dernières étoiles visibles à l’œil nu, et, par conséquent.

(1) Akigo, A’otice sur les travaux dllerschél. Annuaire du bureau des longitudes 1842. On trouve dana ce travail remarquable te dévelop[>ement do plusieurs des résultats que nous ii’avons qu’indiqués daus ce résumé.

2i fois, 36 fois, 48 fois, etc., plus éloignées que les étoiles de première grandeur. Arec un télescope de 20 pieds, l’observateur apercevait des étoiles dont la distance devait être 900 fois plus grande que celle des étoiles de première grandeur et il était évident qu’un télescope plus fort aurait montré des étoiles plus éloignées encore.

Les observations que nous venons de rappeler nous indiquent bien quelle est la distance relative des étoiles de diverses grandeurs ; mais elles ne montrent pas encore quelle est la distance absolue de ces astres à la terre. La détermination de cette distance est l’un des sujets les plus délicats et les plus difficiles de l’astronomie. Nous avons vu que, pour connaître la distance de la terre à un corps céleste, il fallait déterminer la parallaxe de cet astre ou l’angle sous lequel un observateur placé an centre de l’astre verrait le demi-diamètre de la terre. La valeur de cet angle, qui, pour le soleil, n’est déjà que de 8 environ, est tout-à-fait insensible pour les étoiles. On a donc essayé de déterminer l'angle compris entre deux rayons visuels qui iraient d’une étoile aux deux extrémités du rayon de l’orbite terrestre , lequel est de plus de 34 millions de lieues. C'est là ce qu’on appelle la parallaxe annuelle des étoiles. Mais cet angle même est encore trop petit pour pouvoir être apprécié (1). D’ailleurs comme le degré de précision des observations

(1) Lorsqu’on observe un objet élevé, un clocher par eiemple, et placé à une grande distance , te rayon visuel mené du sommet de l’objet à l'observateur fait avec la ligne horizontale, passant égalementpar l’observateur, un angle déterminé qui est d’autant moindre que la distance à l’objet est plus considérable. Si l'on mesure la valeur de cet angle à partir des deux extrémités d’une ligne horitontale dont la longueur est connue et qui passe aussi par l’objet , on peut déterminer la valeur de l’angle compris entre les deux rayons menés du sommet de l’objet aux deux extrémités de la ligne qu’on a prise pour base. Considérons maintenant le moment où la terre parcourt la partie méridionale de son orbite et choisissons une étoile placée vers le nord, et comprise dans un plan perpendiculaire à l’écliptique et qui passe par la position actuelle de l’observateur, et par celle où il sera au bout de six mois. De l'étoile , abaissous une perpendiculaire au plan de l’écliptique , et menons du pied de cette perpendiculaire une ligne à l’observateur. Mesurons alors l’angle compris entre cette dernière ligne et le rayon visuel joignant l'observateur et l’étoile. Ce rayon visuel constitue alors l’Aj/poténuee d’un triangle rectangle dont la perpendiculaire abaissée de l’étoile est la hauteur et dont la ligne menée du pied do cette perpendiculaire est la base ; et l’angle déterminé est la mesure de la hauteur angulaire de l’étoile au^lcssus du plan de l'ccliptique pour l’observateur placé dans la piemière position. Six mois plus tard, la terre se retrouvera sur un point de l’ancienne base , mais à l'extrémité opposée de son orbite et par conséquent à 69 millions de lieues de sa première position vers le nord. Si on réforme le triangle, l’angle droit et la hauteur seront restés les mêmes, mais la buse

modernes nous permettrait certainement de recunnailre cet angle s’il était feulement d’une seconde de degré, on peut en conclure que la parallaxe des étoiles n’atteint pas même cette dernière valeur. La trigonométrie nous apprend qu’une ligne vue exactement de face soutend un angle d’une seconde , quand on en est éloigné de 206 mille fois sa longueur. Le rayon de l’orbite terrestre, vu des étoiles , étant de moint (Tune seconde , il en résulte que la distance rectiligne des étoiles même les plus rapprochées à la terre surpasse le produit de 206,000 par le rayon de l’orbite exprimé en lieues , qu’elle surpasse ainsi 7 millions de millions de lieues. Si l'on considère ensuite que ce résultat concerne toutes les étoiles même les plus rapprochées delà terre, et qu’il existe des étoiles deux fuis, trois fois, etc., jusqu'à 900 fois plus éloignées que ces dernières , on obtient pour la distance des astres des nombres qui elfraicnt l'imagination la plus hardie.

Le seul moyen de concevoir de pareilles distances est de les mesurer par le temps que la lumière emploie pour les parcourir. On sait que la lumière émanée du soleil nous arrive de cet astre en 8'13", qu’elle parcourt ainsi 34,500,000 lieues dans cet intervalle de temps , ce qui revient à 70,000 lieues environ par seconde. En calculant , d'après cette vitesse de la lumière, le temps que la lumière emploie pour nous arriver des étuilcs, on trouve qu’il n’y a aucune étoile de première grandeur dunt la lumière nous parvienne en moins de trois ans. D'après cela ,les lumières des étoiles de dilTércnts ordres, aussi grandes en réalité que la Chèvre, que la Lyre, etc., seraient à de telles distances de la terre que la lumière ne saurait les parcourir :

Pour les étoiles de deuxième grandeur, en moins de 6 ans.

quatrième 12

sixième 36

Pour les dernières étoiles visibles avec le télescope de 20 pieds, en moins de 2,700 ans.

Herschel ne se contenta pas de connaître la limite de distance en deçà de

aura diminué de 69 milliont de lieuea et par conséquent la hauteur angulaire de l'étoile devra être plus considérable, l'étoile aura paru s'élever au-dessus du plan de 1 écliptique. Connaissant la valeur des deux angles mesurés aux deux extrémités du diamètre de l'orbite terrestre et la longueur de ce diamètre, on pourrait en déduire facilement l'angle compris entre les deux rayons visuels extrêmes , et par conséquent aussi la moitié de set angle, celui qui serait compris entre les rayons menés de l'étoile aux deux extrémités du rayon de l'orbite terrestre , ou la parallaxe annuelle de l'étoile.

laquelle les étoiles ne sont pas placées ; il voulut porter la limite encore plus loin, ou plutôt, sortant du cercle des simples limites, il voulut déterminer une distance même.

Il supposa que, en observant de la terre déni étoiles très-diversement éloignées, le mouvement de notre globe devrait produire un déplacement plus considérable dans l’étoile la plus voisine, et que l'observation des positions relatives des étoiles continuée pendant toute l’année fournirait ainsi un moyen de déterminer la parallaxe annuelle (1). Il entreprit une série d’observations sur ce sujet; mais il ne put parvenir lui-même à trouver cette parallaxe. Cependant il reconnut ainsi le mouvement propre des étoiles. Il était réservé k M. Besscl de vérifier les conjectures de ses devanciers. Par des observations continuées d’aoùt 1837 à mars 184.0 sur la 61"* du Cygne, qui est de 6”' grandeur, comparée à deux autres étoiles voisines très-faibles, cet illustre astronome trouva en efTel que la parallaxe de la première était d'un tiers de seconde ou plus exactement 0",31. La parallaxe 0"31 correspond à une distance de la terre, qui surpasse 600 mille fuis l’intervalle de la terre au soleil, à une distance que la lumière ne franchit, avec sa vitesse de 70 mille lieues par seconde , qu’en 10 ans.

Si l’on connaissait exactement la distance d’une étoile et l’angle que soutend son disque observé de la terre, ou le diamètre apparent de l’étoile, on pourrait déterminer exactement la grandeur réelle de cet astre. Mais il est plusieurs causes dépendant de l’imperfection de l’organe de la vue et de celle de nos instruments qui ne permettent pas de déterminer le diamètre apparent des étoiles d’une manière exacte. La plupart des évaluations des astronomes à cet égard sont de beaucoup exagérées. Avant la découverte des lunettes, Kepler attribuait à Sirius 240 secondes de diamètre, Tycho plus de 120 et Albategnius 45 secondes. Après celte découverte, Gassendi donnait

(I) Itepranoos encore les considérations que nous avons déjà faites plus haut et supposons que l'on observe deux étoiles voisines de diverses grandeurs, inégalement éloignées et qui ne nous apparaissent très rapprochées que parce qii’elles se trouvent fortuitement placées à peu près sur une même ligne visuelle, l'une près , l’aqtre loin. Si fobservateur, après avoir mesuré d’abord la position relative de ces étoiles à l’extrémité méridionale de l’orbite terrestre, se trouve ensuite transporté à l'autre extrémité et qu’il se rapproche ainsi de 69 milUoos de lieues des deux étoiles, il est facile de voir que ce mouvement aura plus influé sur la position de l'étoile voisine que sur celle de l’étoile éloignée ; celle-ci se sera moins élevée parallactiquement sur l’écliptique que l'étoile voisine ; les situations relatives auront donc changé. Un calcul très simple permettra ensuite de déduire, des observations qu’on a faites dans les positions extrêmes, la parallaxe annuelle de l’étoile la plus rapprochée.

encore à Sirius 10 secondes, Jean Cassini ne lui trouvait que 5 secondes. Cependant Jacques Cassini montra que le diamètre de chacune des étoiles de y de la Vierge ne pouvait être plus grand qu'une demi-seconde. Le diamètre de la Lyre n'est suivant Herschel que de 36 centièmes de seconde, celui d'Ârcturus de deux dixièmes, peut-être même d'un dixième de seconde. Même en admettant ce dernier nombre, qui est la limite inférieure des diamètres apparents, on trouve pour le diamètre réel 3,5 millions de lieues, ce qui est encore 11 fois environ le diamètre du soleil.

Parmi les découvertes les plus importantes de l'astronomie moderne, on doit ranger celles qui concernent ces taches ou nuages blanchâtres de forme irrégulière, de grandeur variable qu'on voit épars dans le ciel et qu'on désigne sous le nom de nébuleuses. Plusieurs de ces nébuleuses sont formées par la multitude infinie d'étoiles tellement petites qu'il faut de puissants télescopes pour les apercevoir. C'est lâ ce qui a lieu pour la voie lactée, qui offre l'apparence d'une large bande irrégulière et blanchâtre qu'on aperçoit pendant les nuits sereines et qui n'est autre chose qu'une nébuleuse immense qui fait le tour entier du ciel en y décrivant â peu près un grand cercle. Dans un espace de la voie lactée de 15° de longueur sur 2° de largeur, Herschel a compté jusqu'à 50 mille étoiles visibles.

Il y a encore des nébuleuses isolées qui sont formées d'étoiles agglomérées dans un espace globulaire dont le contour est en général nettement marqué et qui offre l'aspect d'une masse de lunûère dont l'intensité augmente graduellement du bord vers le centre, ce qui indique que la forme réelle est celle d'une sphère. D'ailleurs, l'accroissement d’intensité vers les régions voisines du centre est trop considérable pour qu'on puisse l'attribuer simplement à ce que les rayons de lumière qui en proviennent ont traversé des profondeurs de la sphère plus considérables ; il résulte donc de là que les étoiles sont plus condensées dans cette dernière région que partout ailleurs. D'autres fois ces amas d'étoiles ne présentent pas une forme aussi régulière ; ils sont moins riches en étoiles, et la condensation vers le centre est moins prononcée.

Les nébuleuses dont nous venons de parler ne sont pas uniformément répandues dans toutes les régions du ciel. Herschel trouva qu'elles forment généralement des couches. Une de ces couches est fort large et dirigée presque perpendiculairement à la voielactée : c'est la couche où se trouvent la grande Ourse, Cassiopée, la chevelure de Bérénice, la Vierge. Au milieu d'une des couches en question , Herschel n'aperçut pas moins de 31 nébuleuses par-

parfaitement distinctes dans le coart intervalle de 36 minutes.

Herscliel reconnut également que les espaces qoi précèdent ou qui suivent les nébuleuses renferment généralement peu d'étoiles et que les régions do ciel les plus pauvres en étoiles sont voisines des nébuleuses les plus riebes.

Ces dernières observations, rapprochées de celle qui nous a montré les étoiles très-condensées vers le centre des nébuleuses sphériques, ont porté Herschel à admettre que tons ces astres obéissent è une certaine pnissance de condensation et que quelques-uns d'entre eux se sont formés aux dépens des étoiles dispersées qui primitivement occupaient les régions environnantes.

Il est très probable que plusieurs autres nébuleuses sont aussi formées par des amas d'étoiles et qu'on parviendrait à les résoudre en étoiles distinctes, du moment qu’on amplifierait le pouvoir des télescopes. Mais il existe un grand nombre de nébuleuses où il n'j a pas d’apparence que la nébulosité puisse se résoudre en étoiles. Ces nébuleuses proprement dites , s’offrent sous des aspects très-variés.

Il en est qui présentent une figure ovale on ronde, dont la densité croit plus ou moins rapidement vers le point central. Pour les unes, la condensation est faible et graduée ; pour d’autres , elle augmente si rapidement qu’il en résulte l’apparence d’une étoile pâle on légèrement voilée , auquel cas on les rapporte aux nibuleuset steUcare»; tandis que d’autres encore offrent le bel et frappant phénomène d'une étoile nette et brillante, entourée d’un disque parfaitement circulaire ou d’une atmosphère quelquefois faiblement lumineuse et décroissant insensiblement en tons sens, d’autres fois brusquement terminée.

Il existe aussi des nébuleuses annuUxiret qui offrent l’apparence d’un anneau solide, ovale ou aplati, et des nébuleuses pfanétairer. Ces dernières sont des disques ronds ou légèrement ovales , quelquefois nettement terminés, d’autres fois un peu brumeux vers les bords. La lumière qu’elles émettent est parfaitement uniforme ou très-peu nuancée et parfois elle approche pour l’éclat de celle des planètes véritables. Elles atteignent des dimensions énormes. En admettant qu’ils soient â la même distance de nous que les étoiles, leur diamètre réel serait au moins égal à celui de l’orbe d’Uranus. Herschel les regardait comme des agglomérations déjà très-condensées de la matière nébulaire diffuse dans l’espace; mais, comme l’éclat de ces nébuleuses n'est guère plus grand au centre que vers les bords, ce qui ne

saurait être si la lumière qu'elles émettent provenait de tonte la {^ofiindenr de la nébuleuse, il supposait que leur lumière est purement stiperficieQe , comme serait celle d'une écaille sphérique creuse. Arago les considère simplement comme des étoiles nébuleuses assez éloignées de la terre pour que l'étoile centrale ne prédomine plus par son éclat la l^ir diffuse dont elle est entourée.

Les nébuleuses diffuses è formes arrondies ont généralement des dimensions comparativement peu considérables. Il existe aussi, comme pour les étoiles, des nébuleuses ebubles formées de deux nébuleuses très-rapprochees. Quelquefois il existe, entre deux de ces nébuleuses très-distinctes, un filet de nébulosité qui va de l'une à l'autre. Les formes des très-grandes nébuleuses diffuses n’offrent aucune régularité.

La maliere lumineuse diffuse qui constitue ces nébuleuses occupe dans le ciel des espaces Irès-ctendus. En ajoutant les aires de toutes ces nébuleuses, Herschel a trouve que l'étendue superficielle recouverte par leur ensemble est environ la 270" partie de la surface totale du firmament.

VI. L'examen attentif des phénomènes que présentent les nébuleuses, les analogies qu'on observe entre tous ces astres et même les différences qu'on y remarque, ont porté les astronomes à supposer que toutes les nébuleuses doivent leur origine à une même cause, et que les caractères particuliers qui les distinguent les unes des autres proviennent du degré plus on moins avancé de leur formation. La comparaison des nébuleuses entre elles perro^rail ainsi d'observer les divers passages que subissent les corps célestes depuis leur étal originaire de matière nébuleuse primitive jusqu'à leur transformation en étoiles parfaites. C'est ainsi que le naturaliste, au lieu de considérer successivement, sur un même individu, les diverses modifications qoe subit un végétal, depuis son commencement jusqu'à son développement complet, arrive à un résultat analogue en examinant des individus differents de ce v^étal, arrivés à des degrés de croissance et de développement intermédiaires entre ces deux extrêmes.

En supposant donc qu à l'origine de toutes choses , les espaces célestes fussent remplis par u«e matière nébulaire priitilive et soamise à la grande loi de I attraction , des portions séparées de celle matière auront pu se condenser et attirer vers elles les parties voisines. Celte condensation aura pu se manifester dans les divers points du ciel à des époques diverses et avec une intensité variable d'un de ces points à un autre. Les portions de cette matière