CHAP. IV. — MÉTHODES PHYSIQUES. — MAGNÉTISME TERHKSTRE

lunaires, dépendent de l'angle horaire et des autres éléments de position de la Lune. Plus récemment, on a découvert, dans les éléments magnétiques, un changement périodique, dont la période de 27,33 jour.s est presque exactement égale à celle de la révolution synodique du Soleil, telle qu'on a pu la déduire de l'observation des taches du Soleil au voisinage de son équateur. Une période de onze ans et un tiers coïncide avec la fréquence ordinaire de ces taches solaires'. Enfin d'autres variations ont une période de plusieurs siècles et ont pu être également supposées d'origine solaire-.

En dehors de ces phénomènes périodiques, il se produit parfois des orages magnétiques plus ou moins intenses, dont la cause n'a pas encore été exactement déterminée, mais paraît également coïncider avec des époques où les taches solaires sont abondantes '. Vu l'étroite analogie (sinon l'identité) aujourd'hui constatée entre les phénomènes électriques et les phénomènes lumineux, on peut admettre que le Soleil nous envoie constamment des ondes électriques, en même temps qu'il nous transmet des ondes lumineuses. Ces ondes subissent des variations on rapport avec son mouvement et, de temps en temps, il se produit quelque chose de comparable à une bouffée de lumière, qui est un orage magnétique.

Cette explication serait d'accord avec les théories ordinairement *idmises pour les protubérances et pour les taches solaires.

Les vapeurs, qui forment l'enveloppe du Soleil et qui peuvent nous donner une idée de ce qu'était la Terre avant sa solidification, semblent €n mouvement constant, par suite du refroidissement des couches externes et de la chaleur des couches internes*. Ces vapeurs étant ferru-

1. La concordance est frappante, comme le montre un tableau donné par M. Masc.\rt, loc cit., page 283.

2. En France, la déclinaison vers l'Est a atteint 9 degrés et demi vers 1580; elle s'est annulée en I6G6 et a atteint 22»,34' vers l'Ouest en 1814.

3. Le 31 octobre 1903, une perturbation magnétique d'une intensité anormale a été accompagnée d'aurores boréales en Amérique. Elle a suspendu, pendant plusieurs heures, toutes les communications télégraphiques et téléphoniques dans une région très étendue. Ce rapprochement des orages magnétiques avec les aurores boréales et les taches solaires parait tout à fait constant, quand on e.xamine les faits dans leur ensemble. Néanmoins, quand on entre dans le détail, on n'arrive pas à établir la coïncidence d'un orage magnétique déterminé avec une tache déterminée~\;ans doute parce que le phénomène solaire en cause (explosion, jet de particules électrisées, courant d'induction) est très bref et se passe principalement dans la chromosphère supérieure qu'on connaît mal (voir Desl.v.ndres., G. U.. 23 novembre 1903j.

4. Je rappelle, à ce propos, quelques données classiques, qui nous seront souvent utiles, sur Za Co/w/i/w/ion du Soleil. On y distingue: l" une masse intérieure relativement sombre, qui apparaît dans le fond de trous en entonnoir perçant l'enveloppe lumineuse, (ou photosphère) et qui donne sur celle-ci l'apparence de taches ; 2* la photosphère lumineuse, formée de métaux incandescents, avec ses

no LA SCIENCE GEOLOGIQUE

gineuses et magnétiques, il ne peut manquer d'en résulter des courants d'induction, développant, à leur tour, dans les gaz voisins, des points spéciaux d'incandescence. Les protubérances, qui apparaissent dans le voisinage des facules et des taches et dont le spectre est analogue à celui de l'hydrogène très raréfié, pourraient alors être comparées à des tubes de Geissler, traversés brusquement par des courants électriques, ou à des jets de gaz électrisés'.

Quant aux taches solaires, elles appartiennent au Soleil, puisqu'elles tournent avec lui et mettent ainsi en évidence sa rotation autour de son axe; elles ont néanmoins un mouvement propre. On suppose, avec beaucoup de possibilité, que ce sont des cavités momentanément ouvertes dans la photosphère lumineuse, cavités dont le fond paraît plus obscur et plus froid (ainsi que l'ont montré des mesures calorimétriques du père Secchi). Tout cet ensemble donne, par conséquent, l'impression très nette de vapeurs incandescentes et hétérogènes, brassées par des orages, traversées par des explosions, sillonnées par des éclairs.

Ajoutons que les variations dans l'intensité magnétique, dont nous venons de parler, paraissent avoir un contre-coup très direct sur les phénomènes météoriques ^. Or cette influence météorologique, qui

taches qui permettent de constater la rotation du soleil ; 3» une mince chromosphère (épaisse d'environ 8.000 kilomètres), constituée par de l'hydrogène incandescent, avec des injections momentanées de vapeurs métalliques. Cette chromosphère se traduit, pendant les éclipses, par des panaches brillants et rosés, oa protubérances. que FrzE\u assimilait à des aurores boréales et qui, pour d'autres savants, seraient des manifestations électriques ou des éruptions de gaz. Au delà, on aperçoit encore 4» une lueur plus étendue nommée couronne ou atmosphère coronale.

i. CoHNu (C. R., 25 février 1878). Il y aurait, dès lors, mélangée avec les rayons lumineux du Soleil, une forte proportion de ces nouveaux rayons (Rôntgen, etc.), dont l'action physiologique est si intense. On a proposé, comme je le signalais dans la note précédente, d'autres explications des protubérances : rayons cathodiques émis par la chromosphère supérieure (DESL.vxDiibs) ; ions rejelés par une éruption et rayonnes ensuite par le Soleil, c'est-à-dire jets de particules électrisées normaux à la surface solaire (Arrhénius), etc.

2. On sait, aujourd'hui, qu'en dehors des radiations perceptibles à notre organe visuel et de celles qui donnent lieu aux phénomènes électriques, il en existe toute une série d'autres de vitesse différente, dont quelques-unes nous sont connues par des propriétés spéciales (souvent remarquablement actives en physiologie), telles que les rayons Rôntgen. et dont beaucoup d'autres, qui échappent encore à nos procédés d'observation, doivent néanmoins agir d'une façon moins localisée sur notre sensibilité. Ces radiations, comme les radiations calorifiques, peuvent s'emmagasiner pour un temps plus ou moins long dans les corps, ainsi que le font d'ailleurs les radiations photographiques.

Dans l'ordre d'idées physiologique, il est inutile de remarquer que l'aptitude à percevoir, sous forme de lumière, telle ou telle vibration plus ou moins rapide est un fait absolument subjectif, variable, non seulement avec les animaux considérés, mais avec les individus. Du rouge au violet, telle personne voit plus ou moins loia et on obtiendrait, sans doute, des résultats intéressants en comparant l'aptitude à voir l'ultra-violct avec la scnsibililé sous des ioûueoces météorologiques.

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semble, au premier abord, sortir de notre sujet, n'est peut-ôtre pas inutile à signaler. On a, en effet, le droit de se demander si certaines fréquences de périodes pluvieuses ne sont pas en relation avec ces phénomènes électro-magnétiques ; dès lors, il pourrait y avoir, dans la périodicité de ceux-ci, une des causes, qui ont influé sur les manifestations géologiques (glaciers, sédimentations intenses, etc.). Le volcanisme lui-même peut en subir le contre-coup.

Dans un ordre d'idées plus strictement géologique, la façon, dont la Terre subit ces actions magnétiques et dont les principales d'entre elles prennent, jusqu'à un certain point, l'apparence d'un barreau aimanté dirigé à peu près suivant l'axe terrestre, semble d'accord avec l'hypothèse d'un noyau ferrugineux profond, à laquelle on est conduit par beaucoup d'autres considérations.

On peut, en outre, essayer de chercher, dans la constitution du Soleil, l'explication du magnétisme. Quand on étudie au spectroscope la couche extérieure, qui enveloppe la photosphère du Soleil, on constate que la vapeur de fer y domine de beaucoup ; après quoi, viennent le nickel et le magnésium, puis le calcium, puis l'aluminium, le sodium, l'hydrogène, etc., en sorte qu'on a pu autrefois assimiler cette vapeur à celle qui résulterait d'une pluie d'aérolithes volatilisés.

Etant donnée la faculté toute spéciale que présente le fer pour se magnétiser, la présence de ces vapeurs de fer en mouvement dans la photosphère solaire s'accorde bien avec l'idée d'attribuer à l'action du Soleil le magnétisme terrestre', idée à laquelle nous avons été déjà conduits en remarquant que les variations principales de ce magnétisme sont en rapport avec la position du Soleil aux diverses heures du jour et aux différentes latitudes.

D'autre part, l'action de la Lune sur le magnétisme laisse supposer que le fer entre également dans la composition de notre satellite - ; la profusion des aérolithes ferrugineux dans notre système planétaire, la forte densité de la Terre, qui paraît impliquer une composition également métallique, rendent vraisemblable la généralité du phénomène.

parant l'aptitude à voir ces rayons ultra-violets avec la sensibilité nerveuse sous l'influence de phénomènes météorologiques.

1. On \ objecté, il est vrai, que le fer porté à l'incandescence semble perdre son action attractive sur l'aiguille aimantée ; mais, avec l'énormité des masses en jeu, cette action peut devenir extrêmement faible et suffire néanmoins à l'explication des phénomènes. — Voir Gornc : Sur les raies sombi'es du spectre solaire et la constitution du Soleil (G. R., 4 et 25 février 1878). — D'après Maxwell, ni le Soleil ni la Lime n'agissent directement comme des aimants; mais leur action, pour être indirecte, n'en est pas moins incontestable.

2. Peut-être cependant pourrait-on invoquer une action magnétique de la lumière solaire, reflétée par la Lune comme par un miroir.

On est donc amené à concevoir les divers astres comme des boules métalliques, où le fer dominerait d'abord dans la périsphère : boules, qui, en se refroidissant, se couvriraient d'une couche de scorie pierreuse et, quand on envisage le cas de la Terre, on explique aisément ainsi, dans ses grandes lignes, le magnétisme développé sur elle par les radiations incessamment émanées du Soleil, dont nous percevons surtout, par nos sens, la forme lumineuse ou calorifique. Leurs diflérences d'action d'un point à l'autre de la Terre doivent déceler l'hétérogénéité fondamentale de notre globe, sur laquelle j'ai, à diverses reprises, insisté et peuvent donc servir à en découvrir les caractères essentiels ; leurs variations avec le temps dépendent, soit des positions relatives des divers astres en action réciproque, soit probablement des modifications opérées dans le Soleil.

S'il n'était dangereux d'accumuler hypothèses sur hypothèses, on pourrait même tenter d'aller plus loin et chercher à expliquer la convergence des lignes magnétiques vers leurs pôles par la structure de la Terre. Indépendamment de tout calcul et de toute expérience, deux idées se présentent à l'esprit. D'abord ne suflirait-il pas d'avoir une sphère interne (ou plutôt un ellipsoïde), sphère ferrugineuse dissymétrique par rapport à la sphère apparente et recouverte d'une croûte scoriacée et d'invoquer la rotation de cet ensemble complexe autour de son axe en présence du Soleil, source électrique, pour comprendre qu'il se développe des courants d'induction, influencés : d'un côté, par ce noyau de fer doux interne relativement homogène, mais allongé suivant un axe différent de l'axe géographique ; de l'autre, par la croûte scoriacée hétérogène et à aimantation résiduelle, ou permanente, qui l'enveloppe ^ ? Peut-être aussi pourrait-on supposer (mais bien difficilement) un mouvement relatif de ce noyau interne par rapport à son enveloppe de scories ^. Une des grandes difficultés dans

1. Il ne faut pas oublier que, géologiquement, nous arrivons à supposer, à une certaine profondeur dans la Terre, une zone de fer doux, susceptible par conséquent d'être aimantée temporairement par les courants d'origine solaire et, à la surface, des oxydes de fer, irrégulièrement distribués dans une scorie, qui doivent présenter une aimantation permanente, caractéristique d'un état de choses antérieur.

i. M. H. Wilde a imaginé {froc. of. the Roy. Soc. 19 juin l'JOO) que la Terre aurait d'abord tourné autour d'un axe normal au plan de l'écliptique et pris alors une aimantation parallèle à l'axe du monde; puis, que, pour une raison quelconque, l'enveloppe extérieure consolidée aurait adopté son axe de rotation actuel incliné sur le premier, et se serait aimantée en conséquence, tandis que les parties internes auraient conservé leur axe de rotation primitif avec une vitesse plus faible. Cette hypothèse ingénieuse, mais bien difficile à concevoir géologiquement, a été l'objet d'une vérification expérimentale, au moyen de deux globes concentriques entourés de fils de manière à former deux bobines sphériques, dont les axes font un ange de i3«.30. On peut en retenir l'existence d'une sphère intérieure, uniformément aimarilée suivant un axe, qui lui-môme est en déplacement relatif par rapport ù la sphère

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toute hypothèse est l'existence de la variation séculaire, qui déplace périodiquement le pôle magnétique'.

J'ajoute à ces considérations, dont on ne saurait se dissimuler le caractère extrêmement hypothétique, que, d'après les données géologiques acquises dans les régions européennes, les plissements successifs de l'écorce paraissent y être partis du pôle Nord pour se propager vers l'équateur * et que les zones polaires, plissées les premières, ont, depuis ce temps, été soumises à l'érosion, sans qu'aucun plissement nouveau vint en contrebalancer l'action. Il en résulte que c'est dans ces zones polaires que nous paraissons atteindre, par endroits, les couches les plus profondes de l'écorce, où les oxydes ferrugineux tendent de plus en plus à dominer, et il est certain que les terrains archéens, si particulièrement abondants dans ces zones polaires, y sont souvent d'une richesse exceptionnelle en minerais de fer magnétiques '.