LE MAGNÉTISME^ L'ÉLECTRICITÉ, LA RADIO-ACTIVITÉ DE LA TERRE

Les chapitres précédents nous ont fait voir le globe terrestre vivant d'une véritable vie, avec des périodes de croissance, d'évolution, avec les formidables bouillonnements de son noyau central, avec la palpitation régulière de son écorce, avec les soubresauts convulsifs qui l'agitent par intervalles. Nous allons voir maintenant de véritables phénomènes de « circulation » se produire dans récorce terrestre, sous forme de courants électriques, et, ce qui est inséparable de cette première manière, sous forme de phénomènes magnétiques.

Cela ne doit, d'ailleurs, pas nous étonner : le noyau central de la Terre, comprimé à de formidables pressions et, malgré sa température très élevée, se trouvant à un état pratiquement équivalent à l'état solide, est constitué de matières métal- jj liques où domine le fer. Il n'est donc pas surprenant que le globe terrestre puisse, dans s ensemble, manifester des propriétés magnétiqu

D'autre part, le Soleil possède une charge él

trostatique considérable : il crée donc un « champ électrique » : c'est au physicien Nodon qu'on doit, sans conteste, la découverte de Faction électrique des rayons solaires : il constata, en effet, dès 1885, que les radiations solaires communiquent à un conducteur isolé une charge positive, qui croît avec rintensité de la radiation,^ le phénomène cessant quand des nuages passent devant le Soleil* Bernard Brunhes confirma, en 1905, les résultats de Nodon par une fort belle série d'expériences, et A. Nodon lui-même, au Pic du Midi, en 1907, put nettement mettre en évidence Taction électrique du Soleil. Notre astre central est donc chargé d'électricité. Cette charge dépasse sans doute en grandeur tout ce qu'on peut imaginer ; en tout cas, elle peut s'élever, d'après les calculs d'Arrhénius, jusqu'à 250 milliards de « coulombs », et donner naissance à un champ électrostatique é

Tournant rapidement autour de l'axe de rotation du Soleil, cette charge doit donner naissance à un champ magnétique. C'est une conséquence du phénomène du transport des charges, phénomène découvert par Row^land, très longtemps discuté, mais dont les belles et désormais classiques expériences du physicien roumain Vasilesco-Karpen ont, d'une manière définitive, vérifié l'existence et mesuré la grandeur. Quelle est l'intensité du champ ainsi créé? Considérable, sans doute, au voisinage de la surface solaire, il doit certainement

< re très faible à la distance où se trouve la Terre,

< ,r la loi de la décroissance des actions magné- I [ues est celle de l'inverse du cube de la distance.

20fl

Cependant ce champ, à feiible spit-il, existe, et le noyau conducteur de ia Terre s'y meut avec sagraade vitesse, comme l'induit d'une machine dvnamodaiis le champ de ses électro-aimants : il y aurait dose, dans ce cas, production de « courants de Foucault » qui parcourraient la masse terrestre.

Ce n'est pas tout : la surface électrisée positivement du Soleil envoie dans l'espace, commeiKHis l'avons vu, de petites particules chargées négativement, cette répulsion pouvant être supérieure à la force attractive sur des parcelles très petites, grâce à la pression de radiation. Ces grains ténus peuvent arriver jusqu'à l'atmosphère terrestre. L'effet de la lumière ultra-violette décharge l'électricité de ces sphérules, comme l'ont démontré les travaux de Lenard, et c'est leur charge négative qui s'échappe sous la forme de ce qu'on appelle, dans le langage de la physique moderne, des électrons^ particules excessivement petites, dont on aura une idée en pensant qu'un millier d'électrons pèse à peu près autant qu'un « atome » d'hydrogène, et un gramme d'hydrogène contient un nombre d'atomes représenté par l'unité suivie de vingt-quatre zéros!

Ou sait, par l'expérience classique des « fajir tomes magnétiques » qui matérialisent les lignes de force par les alignements des grains de limaille de fer, que ces lignes de force se recourbent autour des pôles d'un aimant (fig. 23 et 24). Or, les rayons de la couronne solaire sont « ployés » des pôles vers Téquateur de l'astrey comme les lif du fantôme magnétique. On peut donc penser le Soleil se comporte comme un immense aim

dont les pôles magnétiques coïncideraient sensiblement avec les pôles géométriques.

Eotîn, les particules électrisées lancées par le Soleil peuvent arriver à la Terre : nous verrons, au cours de ce chapitre, lee belles vérifications expé-

i. — FaniOme DMgDiiiqae (iea:

rimeotaJes qui ont conArnié cette conception théorique. Ces particules y apportent leur électricité qui se fait sentir dans l'atmosphère et sur le sol. Les « iOB6 I' de la haute atmosphère sont entraînés daDB le mouvement même de la Terre; repoussés sr celle-ci, qui est électrisée comme eux, ils sont laintenus dane les couches Bopérieores et y forlent un courant électrique ayant une puissante

■iVS LA VIE ET LA UOBT DU GLOBE

action génératrice ou modiilcatrice sur le magnétisme terrestre.

En résumé, la Terre se meut dans un champ électrique et magnétique provenant du Soleil ; elle en reçoit des particules qui Iransporlent des

charges jusqu'à sa surface ; toute modification daos l'intensité du rayonnement solaire modifiera l'intensité des effets observés, de même que toute modification dans ]& vitesse de déplacement de la Terre dans ce champ fera varier les effets indirects. Or, la loi de Kepler nous a appris que de telles modifications avaient lieu ; on peut i s'attendre à des variations périodiques des pW mènes électriques et magnétiques.

Telles sont les données de la théorie : examinons les résultats que fournit Tobservation des faits.

Le Magnétisme terrestre^ par lequel nous commencerons, se traduit de façon simple par la « direction » que le voisinage de la Terre imprime à une aiguille aimantée librement suspendue autour de son centre dç gravité. Cette expérience élémentaire est toujours celle qui, plus ou moins modifiée, sert à étudier toutes les manifestations du magnétisme de la Terre.

Le plan vertical qui contient Taiguille s'appelle le méridien magnétique : tout en étant à peu près orienté vers le nord de la Terre, il ne coïncide cependant pas, en général, avec le méridien géographique, et Tangle qu'il fait avec lui s'appelle la déclinaison. L'angle que l'aiguille fait avec l'horizon s'appelle V inclinaison; enfin l'intensité de la composante horizontale de la force qui dirige l'aiguille est une grandeur importante à connaître : on l'appelle souvent Vintensité horizontale.

Si l'on dispose une aiguille aimantée, munie d'organes de mesure, avec toutes la précision possible, on constate expérimentalement que, dans un même lieu, les éléments magnétiques varient d'abord au cours de chaque journée; ces variations se reproduisent régulièrement tous les jours de l'année et leurs valeurs moyennes varient suivant les saisons. En ce qui concerne la déclinaison^ qui à ^aris est actuellement (1912) de 10** à l'Ouest, e à passe tous les jours par un maximum et un n limum, dont les valeurs absolues sont faibles : q ilques minutes d^angle seulement. L'inclinaison

et l'intensité horizontale subissent des variations analogues mais qui changent de signe quand <m change d'hémisphèFe. Les variations sont plus fortes pendant la saison chaude que pendant la saison froide.

Au point de tu€ annuel, la déclinaison accuse des variations périodiques, comme l'a fait prévoir la théorie : il y a, chaque année, un maximum et un minimum, les changements do signe, c'est-^idire les passages par la valeur moyenne, ont lieu au voisinage des équinoxes. Ce sont également ces dernières époques qui caractérisent les changements de signe dans les variations do Tinclinaisoii et de l'intensité horizontale.

Une relation entre les périodes lunaires et les variations des éléments magnétiques n'a pas encore été établie d'une façoi;i absolument certaine. Mais ii n'en est pas de même en ce qui concerne les tachas du Soleil, et c'est là une des plus belles confirmations des vues théoriques que nous avons énoncées en commençant ce chapitre : les années de maxima de taches solaires sont celles où la variation de la déclinaison et celle de l'intaisité horizontale sont les plus importantes ; les courbes qui traduisent graphiquement les trois phénomènes s'emboîtent, pour ainsi dire, les uns dans les autres.

Ainsi, en un même lieu, la déclinaison — comm^ d'ailleurs les autres éléments magnétiquec — subit des variations diurnes, annuelles, e e période undécennale (11 années 1/2), qui t< JS correspondent à des périodes connues de ^' ^''

tions des effets de l'activité solaire, soit par suite des changements de récha^ffem'ent qu'il imprime à la Terre, soit par suite des variations de sa distance., soit enfîn par suite des variations de son rayonnement.

Mais ce n'est pas tout . si i'on observe avec soin la déclinaison, si l'on prend sa valeur moyenne pour chaque année, on constate qu'elle varie len-

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FiG. 25. — Variations aéeulaires da la décUnakon à Paris.

tement d'une année à l'autre, et que cette variation « séculaire » semble d'ailleurs périodique. A Paris, en particulier, on a des observations suffisantes de la déclinaison depuis l'année i54D. Le phénomène luiHGQême a été, en effet, découvert par Christophe Colomb en 1492, lors de son voyage à la découverte de l'Amérique. Or, en 1540, la déclinaison à Paris était orimtak, c'est-à-dire que l'aiguille aimantée se dirigeait à l'Est du nord géographique (fig. 25) ; elle a augmenté, a passé par un maximum un peu givant l'an 16G0, puis s'est mise à décroître. Elle g'est annulée en 1660 : à ce moment, dans la capitale de la France, les boussoles ont marqué le nord

vrai, A partir de 1660, la déclinaison a changé de signe : elle est devenue occidentale^ et a crû chaque année; elle a passé, au commencement du xix' siècle, par un maximum qui a été environ 24*; à partir de ce moment, tout en demeurant occidentale, elle décroît sans cesse. Actuellement elle est environ 10** ouest, elle tend donc à redevenir nulle pour changer de signe ensuite et passer de nouveau à l'Est, comme elle Tétait avant Tannée 1660.

En ce qui concerne Tinclinaison, les résultats précis d'observations directes sont moins accusés : Timportance de Tinclinaison, pour les marins et les voyageurs, est bien moins grande que celle de la déclinaison qui leur dopne un repère de direction quand la brume les prive de ceux que peuvent leur donner les astres. Mais, au cours des dernières années, un travail d'une extraordinaire originalité, de Giuseppe Folgheraiter, est venu éclairer la question d'un jour absolument nouveau et bien imprévu.

L'argile des potiers est magnétique : un vase, moulé avec cette argile, prendra donc une aimantation par influence sous l'action du champ terrestre, c'est-à-dire présentera deux pôles placés de telle manière que la ligne qui les joindrait serait parallèle à Taiguille d'inclinaison, se comportant en cela comme se comporterait un morceau de fer doux. Mais si, pendant qu'elle est ainsi soumise à l'action du champ terrestre, cette argile, placée dans un four, est soumise à la cuisson, son aimai tation deviendra permanente, et elle conserverpar la suite, ses deux pôles situés sur une ligi

LE MAGNÉTISME DE LA TERRE 2i3

parallèle à la direction de Taiguille d^nclinaison. Donc, si Ton pouvait connaître de quelle façon le vase était orienté dans le four par rapport au nord géographique, on aurait, en étudiant son aimantation persistante, et la direction du méridien magnétique, et la valeur de Tinclinaison à Vépoque où il a été cuit.

Les recherches de Folgheraiter ont porté sur des vases étrusques, dont l'ancienneté est, par conséquent, considérable. Ces vases, ayant la forme de surfaces de révolution, ne portent aucun signe extérieur permettant de connaître leur orientation dans le four où ils furent fabriqués : ils ne peuvent donc pas fournir d'indication relativement à la déclinaison. Mais, en ce qui concerne Vinclinaisoriy qui est Tangle de Taiguille aimantée avec Thorizon, ils nous en donnent une valeur suffisamment exacte, car ils étaient toujours, dans le four à cuisson, posés sur un plan horizontal, et, quelles que soient leurs orientations ultérieures, Tangle de la ligne de leurs pôles avec l'horizon se retrouvera quand on les placera de nouveau sur un plan horizontal.

La conclusion la plus curieuse, et aussi, disonsle, Celle qui fut le plus contestée à son début, est que l'inclinaison magnétique a dû s'annuler, en Italie centrale, vers le milieu du vi* siècle avant notre ère, et que dans la période précédente, c'està-dire au cours du vu*» siècle, qui nous a laissé ''uelques échantillons de son art, le pôle nord de

aiguille aimantée a dû s'incliner vers le haut au

ieu de s'incliner vers le bas comme elle le fait

ujourd'hui.

Bernard Brunhes a apporté en 1906, aux conclusions de Folgheraiter, une confirmation remarquable, grâce aux reehercikes qu'il a faites sur l'aimantation permanente des laves du Puy-de- Dôme. Ses travaux ont porté sur l'argile métamorphique de la lave de Pontfarein, dans le Cantal; au contact de la lave brûlante, cette argile s'est trouvée cuite sur place^ comme elle l'eût été dans un four à poterie. Bernard Brunhes a pu ainsi mettre en évidence d'une façon très nette la grande probabilité d'un changement de signe dans nos régions^ à une époque peu éloignée de celle qu'avait indiquée Folgheraiter.

Mais Brunhes est allé plus loin : il a, pour amsi dire, légitimé le principe même des travaux du savant italien en étudiant le dallage du Temple de Mercure, édifié au somnaet du Puy de Dème. Les dalles qui le constituent sont faites en roches volcaniques et ont conservé chacune une aimantation permanente. Leur déclinaison varie d'une dalle à l'autre, ce qui n'est pas surprenant, orientées qu'elles sont dans tous les azimuts, mais leur inclinaison est la même pour toutes : les éléments de leur aimantation, qui date de l'époque de leur taille, n'ont donc pas été affôctés par les variations ultérieures du magnétisme terrestre. Dès lors, les conclusions de Folgheraiter sur les valeurs lointaines de l'inclinaison, déduites de l'étude des vases étrusques, sont parfaitement légitimes.

Ainsi les éléments magnétiques non seulement varient au cours de chaque jour, de dh.ajqiie année, de chaque période undécennale des taches solaires,

LE MAGNÉTÏ8MB DE LA TERRE 215

mais encore ils subissent de lentes variations au cours d«s siècles successifs : !à encore nous arons le sentiment d'une perpétuelle évolution dans les forces dont le jeu constitue la vie de notre Terre. Nous allons voir que ces variations « dans le temps » ne sont pas les seules et qu'il y a aussi, pour le niagnétisme terrestre, des variations « dans l'espace ».

Une aiguille d'acier aimantée librement suspendue autour de son centre de gravité s'incline sur l'horizon. Nous pouvons, en lui appliquant un léger contrepoids du côté qui se relève, l'astreindre à se tenir horizontale : mais alors nous constatons que, dans le plan horizontal où elle est contrainte de se mouvoir, elle se dirige toujours sur un point de ^horizon appelé le nord magnétique.

Si nous nous déplaçons à la surface du globe en marchant toujours dans la direction d'une aiguille aimantée horizontale ou aiguille de « déclinaison » nous irons vers ce Nord spécial et notre itinéraire sera, non plus un méridien terrestre, mais une ligne courbe qu'on appelle un méridien magnétique. Or, tous les méridiens magnétiques convergent vers tm point situé au nord du Canada et qu'on appelle le pôle magnétique Nord. Dans l'hémisphère austral il y a un pôle magnétique Sud, situé sur la Terre de Victoria, dans le continent antarctique, non loin des monts volcaniques Erebus et Terror. Plusieurs fois atteint par les explorateurs des glaces, le pôle magnétique Nord l'a été en dernier lieu par le navigateur danois Roald Amundsen il y a

quelques années ; quant au pôle magnétique Sud, c'est le lieut'enant sir E. Shackleton qui en a déterminé la position en 1910. Remarquons qu'au-dessus de ces pôles une aiguille aimantée de déclinaison est « folle », c'est-à-dire n'a pas de direction fixe; au contraire l'aiguille d'inclinaison se tient verticale : c'est elle qui permet de déterminer remplacement du pôle magnétique •

Les pôles magnétiques ne sont pas fixes à la surface de la Terre. Tout d'abord ils sont éloignés des pôles géographiques : le pôle magnétique Nord, quoique se déplaçant sans cesse, ne s'éloigne jamais beaucoup de la latitude de 69** nord ; quant au pôle Sud, sa latitude moyenne est 75°. Entre 1770 et 1888, le pôle magnétique Nord a passé de la latitude QS^^k la latitude 71° : il s'est donc rapproché du pôle terrestre de près de 600 kilomètres : il paraît au contraire s'en éloigner actuellement. Cette non-fixité des pôles magnétiques, cette incessante « fluctuation » de leur position, correspondent à la variation séculaire des éléments du magnétisme terrestre, et l'un des phénoniènes est une conséquence directe de Tautre,

Pour aller d'un point de la Terre au pôle magnétique nous n'avons eu qu'à suivre une route toujours tangente à la direction dé Taiguille de déclinaison. En chaque lieu de la Terre, nous pouvons mesurer cette valeur de la déclinaison, c'est-à-dire Tangle de la direction de l'aiguille avec le mé dien géographique : nous constatons alors que déclinaison varie d'un point à un autre du Glo

Connaître ces variations à la surface du globe est, pour les marins et les voyageurs, une question capitale : quand ils n'ont pas le moyen d'interroger les astres pour déduire de leurs observations la position qu'ils occupent sur la Terre, ils se dirigent au moyen de Taiguille aimantée. Il est donc essentiel de savoir quel est, en un lieu donné, Técart entre le Nord magnétique et le Nord vrai et comment cet écart varie d'un point à un autre de la surface terrestre. On a alors dressé des Cartes magnétiques de la Terre^ et pour cela, on a tracé sur un planisphère les lignes qui réunissent les points de la surface du globe où la déclinaison a la même valeur: on appelle ces lignes des isogones.

Les isogones passent toutes, naturellement, par les pôles magnétiques. Elles passent aussi par les pôles géographiques, puisque la déclinaison est Tangle du méridien magnétique et du méridien géographique. Tous ceux-ci passant par les pôles de la Terre, la déclinaison y doit avoir toutes les valeurs, donc les isogones s'y doivent rencontrer toutes. La figure 26 donne une idée de ces cartes. Des courbes analogues ont été tracées pour l'inclinaison et l'intensité horizontale, mais l'importance de la déclinaison pour la navigation et les voyages fait que l'intérêt immédiat se porte sur les cartes d'isogones.

On peut remarquer, sur cette carte, des particularités qui frappent tout d'abord : ainsi, on y voit trois lignes de déclinaison nulle, tracées en traits plus forts.

Entre les deux lignes plus fortes, qui passent par

218 Là VIS ET L^ UORI DU G1.0BB

les points de la Terre où la. déclinaisoD est tatli* se trouvent les régions où elle est « Ouest »; e dehors de ces deux <> isogones zéro <>, la décliDa: son est M Est « ; mais il y a deux porlioDS de 1 surface terrestre caractérisées pac de singulière

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circonstances. Sur la Sibérie orientale on voit une courbe fermée : tout le long de cette courbe la décliuaison est nulle, et à l'intérieur elle redevient Il ouest »; dans le Pacifique oriental, il y a aussi une courbe fermée correspondant à une déciinaisoD minima. On peut voir par là combien est étrange la répartition du magnétisme terrestre, quand on passe d'un point à un autre de la Terre.

Comme, en même temps que les éléments magi tiques changent dans l'espace ils changent aa dans le temps, on conçoit que les cartes ma^é

LE MAGNETIBSfE BE LA TERRE

ques doiveirt être fréquemment refaites, d'après les nouvelles valeurs des éléments, afin de ne :paB fournir aux Toyageurs des documente erronés qui pourraient être un danger pour eux en leur faisant suivre;à tort des directions qu'ils croiraient bonnes.

iises Tariations du magnétisme dont nous aTons parlé jusqu'ici sont des variations lentes et continues : il y en a d'autres qui ont un caractère brusque, ce sont les pertiupbations et les orages magnétiques.

Lorsqu'on a installé, dans un observatoire, des instruments magnétiques de grande précision, permettant de saisir, par enregistrement photographique, la moindre variation du magnétisme terrestre, on observé en temps ordinaire les variations périodiques dont nous avons parlé. Mais à certains jours, on voit les aiguilles s'agiter, frémir^ -manifester des mouvements absolument désordonnés, des oscillations échappant à toute loi régulière, et souvent, en pareil cas, ces frémissements, •ces « spasmes » des aiguilles aimantées sont assez importants pour être accusés par des :boaissoles ordinaires. 11 se produit alors une perturbation ou orage magnétique.

Un orage magnétique se fait toujours sentir sw une partie considérable de la Terre ; très fréquemanment, son apparition coïncida avec des aurores polaires et avec des phénomènes sismiques importants : nous avons vu comment on pouvait concevoir l'influence des mouivements du noyau interne sur le magnétisme et sur ies ébranlements

de récorce résultant de ces mouvements : il n'est donc pas surprenant que les phénomènes se présentent avec une certaine simultanéité. Nous verrons plus loin pourquoi les aurores polaires se produisent souvent en même temps que les orages magnétiques. Ce qui est incontestable et résulte, non d'une théorie mais de l'obseryation, c'est l'identité de forme entre la courbe qui traduit la périodicité des maxima de taches solaires, des maxima d'aurores boréales et des maxima d'orages magnétiques : les trois courbes ont exactement la même allure et les mêmes accidents.

Indépendamment des variations générales que subissent les éléments magnétiques du globe quand on passe d'un point à un autre de sa surface, on observe des anomalies locales^ absolument comme, dans le cas de mesure de l'intensité de la pesanteur, on observe des irrégularités locales provenant d'actions particulières s'exerçant en un point déterminé de la croûte terrestre. Celle-ci étant inégalement épaisse, sa surface étant par suite inégalement distante du noyau central contenant des éléments magnétiques, d'une part; d'autre part, l'écorce elle-même pouvant contenir des matières minérales plus ou moins magnétiques, on conçoit aisément l'existence de perturbations purennent locales, provenant, soit d'une grande variation dans l'épaisseur de l'écorce au lieu considérée, soit de la nature même de celle-ci. Mais, si ce î explication générale suffit dans beaucoup de c , il en est d'autres où elle est loin de satisfa i

l'esprit. Ainsi, dans la région de Paris, existe une très forte anomalie locale : les isogones y sont repliées sur elles-mêmes en forme d'S à crochets très serrés. Or, il n'est pas possible de chercher dans^ la nature du sol parisien une cause « magnétique » à cette anomalie : ce sol, en effet, est cal- Caire. Serait-ce alors dans la « forme » des parties plongeantes de Técorce qu'il faudrait chercher ladite anomalie? La boucle de TS dessinée par les isogones troublées du bassin de Paris paraît prolonger la grande ligne de dislocation du pays de Bray; peutêtre cette cassure change-t-elle, par les modifications qu'elle imprime aux couches géologiques, la circulation des courants électriques qui parcourent incessamment l'écorce terrestre, comme nous allons le voir dans un instant? Ou, le bassin parisien tertiaire ayant été de formation en partie marine, l'océan qui s'y trouvait autrefois correspondait-il à une portion moins épaisse de l'écorce, comme le veut la théorie de Lippmann et, par conséquent, à un rapprochement entre le noyau magnétique intérieur et la surface du sol? C'est ce qui n'est pas encore complètement expliqué.

Les phénomènes magnétiques ne sont pas les seuls qui, sur la Terre, traduisent l'influence du Soleil : il y a des phénomènes électriques qui, sous diverses formes, se manifestent autour de nous : le premier et le plus important au point de vue de % pratique est l'apparition des courants telluriues. Il y a longtemps déjà, dès la première extension du télégraphe électrique, le physicien Mat-

2S2 LA VIE ET Là MORT DU GLOBE

t^ucci arait coRsta^é que les Mgmes télégraphiques présentaient de graves perturbations, «e*, en observateur sagace, il avait retnarqué et signdfé la coïncidence entre ces perturbations, les orages magnétiques, et l'apparition des aurores polaires.

Aujourd'hui le phénomène est mieux connu:

les lignes télégraphiques en sont TinstrumeDl d'étude par excellence. Use manifeste par des ooblrants, tout à fait étrangers à ceux «qui circulent daas les lignes télégraphiques pour les besoins du service journalier, et qui, se superposant aux émissions ordinaires, troublent celles-ci en y produisant des signaux parasites n'ayant aucun rapport avec les signaux réguliers de la correspondance.

Ces courants « telluriques « font marcher les smneries et quelquefois même font jaillir des étincelles entre différentes parties des appareils récepteurs. La force électromotrice de ces courants est parfois voisine de 1 000 volts quand les lignes qu'ils parcourent ont plusieurs centaines de kilomètres de longueur. Bernard Brunhes,en utilisant à leurétude la ligne télégraphique qui relie Clermont-Ferrandau sommet du Puy de Dôme, a établi nettement l'isfluence de l'inclinaison de la ligne sur l'importaoce de leurs manifestations, qui ©eanblent avoir peu de rapport avec les phénomènes atmosphériques, mais paraissent, ara coDftraire, setroiïveren étroite parenté avec les phénomènes magnétiques. Comme ces derniers, les courants telluriques sont soumis à un régime régulier et présentent, ain des variations périodiques ; mais leurs grant! perturbations présentent un caractère accidentel

l'électricité de la terre

Cid4*Qcideitt presque toïijeiirs avec Tapparition •d'afooroires polaires, E^ec des orages magnétiques 'C* avec 4'im portantes perturbations risraiques. Au commencement éeNnovembi^ de Tannée 1903, des perturbafeioas télégraphiques d'ordre tellurique œt «en lieu, amenant pendant deux jours l'interruption presque totale des communications télégraphiques états l'Europe occidentale; or, oette manifestatiom très intense de l'activité surexcitée des courants ie'Uuriqïttes a coïncidé exactement avec une aurore boréale, avec un orage magnétique d'une exceptionnelle intensité, et avec un tremblement de terre «qui, le même jour (1" novembre), a détruit, en Perse, la ville de Turchi^ Chose tout à fait remarquable : les astronomes signalaient au même moment i'apparition à la surface du Soleil d'une tache de ddmensions extraordinaires. Disons enfin, pour terminer ce qui conoeme l'histoire des courants îâectriques terrestres, qu'il y a des courants électriques entre le sol et l'atmosphère : un conTant positif paraîtrait émaner des latitudes moyennes, se propagerait par les couches élevées et reviendrai:j »n sol vers les régioaas équaloriales, refermant son cârcuit en parcourant le sol terrestre du Sud au Nord : il y a là um effet analogue aux courants teiioriques, et qui, peut-être ausa, se superposerait à >&s3i dans certains cas.

Ainsi, œs manifestations électriques, ces « courants teliwriques » qui se propagent dans la Terre «wit en relation directe avec l'activité solaire, et, ar conséquent, avec tous les éléments qui en iépeodent, comme nous l'avons prévu au com-

mencement de ce chapitre ; leur constatation est donc une confirmation de plus de ces conceptions théoriques qui voient dans l'énergie solaire et dans ses fluctuations Torigine de toutes les manifestations si variées de Ténergie qu'on peut observer sous tant de formes à la surface de la Terre. Mais il n'y a pas que l'action de la radiation solaire qui intervienne pour régir à la surface du globe les phénomènes électriques : il y a l'arrivée de ces « poussières » lancées dans l'espace par la force répulsive, due à la pression de radiation que le Soleil exerce sur elles quand elles sont suffisamment petites; de là, une classe de phénomènes électriques nouveaux, qui ont, cette fois, leur siège dans l'atmosphère terrestre.

Le Soleil a un « état magnétique » et présente deux « pôles magnétiques », comme la Terre en possède elle-même. La « couronne » solaire, d'autre part, est constituée, d'après la belle théorie d'Arrhénius, de très fines particules que la pression de radiation repousse loin de la surface de l'astre. Les « rayons », formés par ces files de particules, et partant des régions de la surface solaire voisine des pôles s'infléchissent sous l'influence des lignes de force magnétiques émanant de ces pôles et agissant sur lesdites particules négativement électrisées. C'est, réalisée dans de colossales proportions, une figure comparable au « fantôme magnétique » que Ton fait avec de la limaille de fer, dans les cours de physique, pour matérialise précisément l'existence des lignes de force et de 1; direction du champ. Une portion de cette poussièn

l'électricité de la terre . 225

solaire, ainsi chassée par la pression de radiation, arrive à proximité de la Terre. Celle-ci étant magnétique, et présentant deux pôles, agit sur ces poussières ; il en résulte qu'elles se grouperont eu deux faisceaux qui se dirigeront vers les pôles magnétiques du globe, et comme, selon toute vraisemblance, les pôles magnétiques n'affleurent pas à la surface du sol, mais sont situés à quelque profondeur dans l'intérieur de la Terre, ces rayons appelés vers leur centre d'attraction se dirigent simplement vers une « zone » de forme vaguement circulaire et entourant les pôles magnétiques terrestres. L'arrivée de cette multitude de particules électrisées va donc modifier le magnétisme terrestre quand elle sera plus abondante, ce qui se produit aux époques des « paroxysmes » de l'activité solaire.

Quand cette foule de poussières rencontrera des molécules d'air, elle engendrera une lueur phospho' rescente, absolument comme si cet air était soumis à Faction des rayons électriques provenant d'un fragment d'une matière radioactive. En un mot, les poussières chargées négativement, que la pression de radiation chasse loin du Soleil, arrivent dans notre atmosphère ; en arrivant dans les hautes régions de celle-ci, elles se déchargeront en émettant des rayons cathodiques qui seront l'origine de V aurore polaire. Le professeur Birkeland a essayé d'étudier expérimentalement les particulaités de l'aurore polaire par des recherches de laboatoire. Il a pris une sphère d'acier aimantée, figuant la Terre, et recouverte d'un enduit fluorescent;

cda fait, il a exposé la spbère i, l'action de rayons cathodiques dont le trajet était accusé par la matière enduisant la sphère et qui s'illuminait à leur contact. Il a pu ainsi reproduire artificielle- j ment toutes les particuiarités des aurores polaires, avec cette circonstance qu'il les reproduisait i l'aide de rayons cathodiques qu-e l'on considère précisément aujourd'hui comme formés de particules chargées négativement et asnmsées d'une vitesse considérable, tout comm^ les poussières du Soleil. C'est une belle . confirmation de ila théorie des aurores que nous veaaons d^ brièvenaent résumer.

Une autre confirmation a été fourrae par de remarquables observations de rastroaiome italien ftioco : si notre théorie est exacte, si les aurores polaires et les phénomènes électriques dont la Terre est le siège ont leur origme dans les îpoussières que le Soleil repousse loin de sa surface, la répulsion des poussières solaires sera plus énergique quand les faculses sont très développées, c'est-à-dire aux époques de grande activité éroptive de l'astre, époques qui 'corre^eadent aussi à l'abondance plus grande des taches. En un mot, les maximaet minimades aurores et des pea*turbata6©s magnétiques doivent coïacider avec ochix de l'activité éruptive du Soleil ; d'<©bservatîon nous a déjà montré qu'il en était bien aûnsi. Mais si la cause des aurores se trouve dans Tarrivée des poussières solaires jusqu'au contact avec f atenosphère teri tre, il faut penser cependant qoe ces poussier corps matériels, ne se transmettent pas dans i