Cùsmot, t. II, p

106 LE MONDE SOLAtBE.

l'écliptique indiquent suffisamment que la cause qui produit de telles apparences est reléguée hors de l'atmosphère, dans les espaces célestes.

Parmi les explications qu'on en a données, la plus vraisemblable est celle qui fait de la Lumière Zodiacale un aoneau nébiileux aplati , entourant le Soleil Q une certaine distance. 11 est remarquable, en effet, que la direction de t'axe du cône ou de la pyramide, prolongée sous l'horizou , passe toujours par le lieu du Soleil (fig. 35).

On a cru d'abord que cette direction coïncidait précisément avec l'équateur so-

r.g.3&.-DireoUonJela.edeULutn:è«iZodia«ie. la're; mais il paTMt

plus certain que c'est avec le plan de l'orbite de la Terre, ou de l'écliptique'. L'amplitude du graud axe de l'anneau est variable, ou si l'ou veut, la distance du sommet du côue au milieu de sa base, à l'horizon, est plus ou moins considérable suivant les époques. Des considérations géométriques fort simples permettent d'en conclure que l'anneau lumineux tantôt s'étend jusqu'à l'orbite de la Terre et môme la dépasse, tantôt est renfermé à l'intérieur de cette même

1. Cependant de récentes obeervsiions [de M. Heis, à Munster, et de M. Jones, &d Japon) faîtes BimultBnëment, présentent l'aie dn cAne luminenx comme formant un angle avec ce dernier plan.

(l'apifs l^S obscrvalLons de M.Jonca .

.1 H a„^ç, dti /«/. n.c^„.l . Fat,.

orbite. Ce qu'on peut expliquer de deux manières : soit en admettant que la forme de Panneau est elliptique ou ovale, soit s'il est circulaire, en supposant qu'il est excentrique au Soleil.

Maintenant, de quelle nature est cette masse lumineuse? Faut-il la considérer comme une zone de vapeurs abandonnées à l'origine par le Soleil, alors que notre étoile centrale passait de l'état de nébuleuse à celui d'une sphère fluide condensée? C'était là l'opinion de Laplace.

Une autre hypothèse, qui se rattache d'ailleurs à cette dernière , considérerait la Lumière Zodiacale comme formée de myriades de corpuscules solides, analogues aux aérolithes, circulant dans un mouvement d'ensemble, mais sépwément, autour du foyer de notre monde solaire. La lumière de l'anneau serait produite alors par l'accumulation de cette multitude de points brillants, réfléchissant vers nous la lumière empruntée par chacun d'eux au Soleil.

Cette explication rendrait compte de la variation d'intensité de la Lumière Zodiacale, à des époques différentes; il suffirait d'admettre que la condensation des corpuscules ou la densité de l'anneau, n'est point la même dans toute •son étendue, et que son mouvement de circulation autour du Soleil en présente successivement à la Terre les diverses parties. Dans ce cas, il resterait à examiner si cet anneau lenticulaire de matière est distinct de la zone d'aérolithes dont nous parlerons bientôt, et dont l'existence paraît décidément admise dans la science.

Enfin, un certain nombre de savants regardent la Lumière Zodiacale^ comme un anneau vaporeux qui appartient à la Terre, en l'environnant à une certaine distance. Mais c'est là une opinion qui nous paraît assez hasardeuse, sujette aux

objections de la plus simple géométrie, et en désaccord avec les observations *.

Je passe sous silence diverses autres théories aujourd'hui complètement abandonnées. Mait il faut avouer, en terminant ce que nous avions à dire de cet intéressant phénomène, qu'il n'est pas permis de se prononcer d'une façon définitive sur sa nature, tant que les observations resteront aussi vagues et aussi peu nombreuses. Cassini et Mairan ont observé dans le cône lumineux des pétillements momentanés, qu'on expliquerait peut-être par les mouvements rapides des corpuscules, présentant alternativement des faces d'inégale grandeur; à peu près comme on voit les grains de poussière scintiller dans le rayon de Soleil qui pénètre à l'intérieur d'une chambre obscure. C'est une explication qu'il faut présenter avec d'autant plus de réserve que l'observation de Mairan et de Cassini n'a pas été, que nous sachions, renouvelée.

Il reste en outre à rendre compte des intermittences d'éclat signalées par Humboldt, des ondulations brusques qu'il a vues traverser la pyramide lumineuse : Arago ne pensait pas qu'on pût expliquer ce fait par de simples variations dans les couches de notre atmosphère.

1 . Quelle que soit la nature véritable de la Lumière Zodiacale, il ressort, manifestement des observations, que la substance dont elle se compose s'ë« tend dans une région qui, tantôt dépasse l'orbite de la Terre, tantôt est moins éloignée du Soleil que notre globe. On comprend donc pourquoi la description s'en trouve placée dans cette partie du Monde Solaire.

LA TERRE. lOd

Isolement de la Terre dans l'espace. — Preuves de la sphéricité de sa forme. — Ses dimensions, sa masse, sa densité moyenne. — Réfraction atmosphériqae; déformation des disques du Soleil et de la Lune.

C*est la Terre considérée comme corps céleste, comme planète, qui va faire maintenant l'objet de notre étude. C'est elle que nous rencontrons, quand, partis du foyer du monde solaire, nous passons en revue tous les astres qui se trouvent sur notre chemin, dans l'ordre des distances.

La Terre ne marche pas isolée, comme Vénus et Mercure; mais, entraînant la Lune dans sa course annuelle, elle est continuellement escortée par ce fidèle satellite. C'est la première planète qui jouisse d'un tel privilège.

Si la Terre est un astre voyageant dans l'espace, comme la multitude de ceux qui peuplent le ciel, on peut se demander sous quel aspect elle se présente aux corps célestes les plus voisins. Cela dépendrait évidemment de la distance de l'observateur.

La forme de la Terre est celle d'un globe à peu près sphérique, dont une moitié reçoit la lumière du Soleil, tandis que l'autre moitié est plongée dans l'ombre ; pour un spectateur qui s'en éloignerait graduellement, elle apparaîtrait donc sous la forme d'un disque de plus en plus

petit, mais aussi de plus en plus lumineux, présentant des phases comme Mercure et Vénus, selon la position relative de la Terre, du spectateur et du Soleil.

A la distaoce de la Lune, la Terre serait vue sous la forme d'un disque lumineux parsemé de taches, les unes

Fig. 36. — Isolemeal de h Terre dita I Espace.

brillantes marquant les continents, les neiges et les glaces des pôles; les autres plus sombres indiquant la place des mers; meàs outre ces taches permanentes, on eu distinguerait de variables et de mobiles, produites par les masses nuageuses de l'atmosphère.

LA TERRE. Ih

Son diamètre apparent serait près de quatre fois celui de la Lune, de sorte que, vue dans son plein, la Terre brillerait comme treize pleines lunes réunies. A une distance environ quadruple de celle de notre satellite, le globe terrestre semblerait encore aussi gros que ce dernier. Mais à mesure que l'observateur s'éloignerait, peu à peu le diamètre du disque diminuerait et finirait par devenir insensible. La Terre alors brilleraitau ciel comme une étoile.

Ces affirmations de la science sur la forme de notre planète et sur ses dimensions réelles, d'ailleurs connues aujourd'hui de tout le monde, ne sont pas basées sur de simples analogies : des faits sensibles, dont il est aisé de vérifier l'exactitude, démontrent avec évidence la rondeur de la Terre, et des mesures géométriques d'une précision extrême en ont fait connaître les dimensions vraies. Arrêtons-nous un instant sur ces divers points.

Tout le monde sait que l'horizon, dans les pays de plaine, a la forme d'un cercle qui entoure l'observateur. Si ce dernier se déplace, le cercle se déplace aussi, mais sa forme persiste et ne parait se modifier que lorsque des montagnes, des obstacles d'une certaine hauteur viennent à borner la vue. En pleine mer, la forme circulaire de l'horizon est plus nette encore et ne change qu'auprès des côtes, dont le profil en vient rompre la régularité. Voilà déjà un premier aperçu sur la rondeur de la Terre, puisque la sphère est le seul corps qui se présente toujours à nos yeux sous la forme d'un cercle, quel que soit le point de vue extérieur d'où on l'examine. D*ailleurs, on ne peut pas dire que l'horizon soit formé par la limite de la vue distincte, et que c'est là ce qui lui donne l'apparence d'une ligne circulaire, puisque le cercle s'agrandit lorsqu'on s'élève verticalement au-dessus du sol de la plaine.

us LE MONDE SOLAIRE.

Jetez les yeux sur le dessin suivaut, dans lequel une montagne est figurée au milieu d'une plaine dont la courbure uniforme appartient à une sphère. Du pied de la montagne, le spectateur n'aperçoit qu'un horizon trèslimité. S'élève-t-il à mi-côte, son rayon visuel s'étend, plonge au-dessous du premier horizon et découvre un espace circulaire plus étendu. Au sommet de la montagne même, l'horizon s'agrandit encore, et si l'atmosphère est pure, le spectateur verra de nombreux objets apparutre.

là où, dans les stations inférieures, son regard ne rencontrait que l'azur du ciel. Cette extension de l'Horizon serait inexplicable, si la Terre avait la forme d'un plan indéGni.

La courbure de la surface des mers se manifeste d'une façon plus sensible encore.

Supposez-vous placé sur la côte, au sommet d'une tour élevée, d'un monticule ou d'une falaise. Un navire apparaît à l'horizon : vous ne voyez que le haut des mâts, les voiles les plus élevées; les basses voiles et la coque sont invisibles. A mesure que le navire s'approche, ses

parties iDférieures sortent de derrière l'horizon, et bientôt il apparaît tout entier (fig. 38).

Ce fait de l'apparition successive, à la surface de la mer,

fig. 3B. — Courbure de U aurrace de» mors,

des diverses parties d'un objet visible, en commençant par les plus élevées, se manifeste de la même façon pour les marins qui, du navire, observent la côte. L'explication

- Courbures des mers. — Explication des divi gui s'approche des cAies.

en est rendue très-sensible dans le second croquis (fig, 39), où la marche du navire, vue de profil, est figurée sur la surface convexe de la mer.

Comme la courbure de l'Océan est la même dans toutes

les directions, c'est que la Terre a vraiment la forme d'une sphère, ou du moins n'en diffère que très-peu.

Mentionnons encore deux preuves d'un autre ordre, qui, de même que les précédentes, sont plus intéressantes comme faits que comme éléments de conviction pour le lecteur. Qui pourrait douter aujourd'hui de la rondeur de la Terre, de son isolement dans l'espace, après tant de voyages de circumnavigation, après le témoignage journalier du mouvement des astres, se couchant d'un côté de l'horizon pour reparaître au bout de vingt- quatre heures, au côté opposé ? Voici ces preuves.

Une des étoiles de la partie boréale du ciel, l'étoile Polaire — nous en reparlerons plus loin — reste à peu près immobile et à la mçme hauteur dans le ciel au-dessus de l'horizon d'un lieu déterminé. Or, quand on s'éloigne dans la direction du Midi, cette étoile s'abaisse peu à peu, tandis qu'elle s'élève au contraire de plus en plus, si l'on s'avance vers le Nord. C'est là un fait qui trouve son explication toute naturelle dans la convexité de la surface de la Terre. Voudrait-on considérer ce changement de hauteur comme le résultat d'un rapprochement ou d'un éloignement réel du voyageur, relativement à l'étoile observée? Quand on saura à quelles distances les étoiles se trouvent de la Terre, on comprendra que le déplacement de l'observateur est pour ainsi dire infiniment petit, comparé à la distance de la Polaire^ et ne peut en aucune façon rendre compte du mouvement apparent de l'étoile.

D'ailleurs, si, au lieu de marcher du Nord au Sud, c'est de l'Est à l'Ouest que l'observateur se déplace, la Polaire parcdtra toujours au même point du ciel rapporté à l'horizon mobile, à la même hauteur au-dessus de cet horizon. Mais alors, c'est l'heure du lever et du coucher des étoiles

qui variera, ainsi que cela doit être, si la courbure de la surface terrestre existe en tous sens, et si, comme on le sait d'ailleurs, notre globe exécute chaque jour une rotation entière autour d'un de ses diamètres.

Établissons donc comme un fait démontré par l'expérience et l'observation, que la Terre, malgré les aspérités dont elle est recouverte et dont les dimensions nous semblent si considérables, est un sphéroïde qui vu de l'espace paraîtrait aussi net, aussi régulier, aussi uni que les disques des autres astres.

Quelques nombres relatifs aux dimensions vraies de la Terre achèveront de rendre sensibles ces résultats, si étonnants pour celui qui, les apprenant pour la première fois , cherche à se les figurer comme autant de faits réels. Maïs auparavant, précisons la forme de la Terre, telle qu'elle a été déterminée par les mesures les plus exactes.

Cette forme n'est pas rigoureusement sphérique : le diamètre, ou axe, autour duquel s'exécute le mouvement de rotation diurne, est le plus petit de tous les diamètres de la Terre. Notre globe est donc aplati aux pôles, c'est-à-dire aux extrémités de l'axe, ou si l'on veut, renflé à l'équateur, cercle idéal tracé à égale distance de ces deux points. Comment a-t-on pu reconnaître l'existence de cet aplatissement? Le voici :

Considérons un méridien. On nomme ainsi l'une des lignes courbes idéales, en nombre indéfini, qui enveloppent la Terre en passant par les deux pôles. Si la Terre était rigoureusement sphérique, chaque méridien serait un cercle, abstraction faite bien entendu des irrégularités du sol. Dans cette hypothèse, les verticales successives qui, de l'Equateur au Pôle, feraient entre elles des angles égaux, des angles d'un degré je suppose, seraient également espacées. Les distances des pieds de ces verti-

cales à la surface de la Terre, seraient exprimées par des nombres égaux de mètres.

L'observation contredit cette supposition, et Ton a trouvé que la longueur des degrés successifs du méridien va en croissant, d'une manière continue, de TÉquateur au Pôle *.

Fig. 4(). — Forme elliptique des méridiens terrestres. — Diminution de la longueur

des degrés, du Pôle à TËquateur.

Le tableau suivant montre les différences de longueur des arcs d'un degré, mesurés dans l'hémisphère nord de la Terre, à des latitudes croissantes, c'est-à-dire à des distances de plus en plus grandes de l'Equateur :

Lieux où les degrés ont été mesurés.

Pérou

Bengale

Indes orientales . .

France et Espagne.

Angleterre

Rnssie

Laponie

Latitudes moyennes.

Longueurs en mètres de l'arc d'un degré.

1 . Il est facile de se convaincre par Tezamen de la figure 40, que le méridien doit avoir en réalité la forme d'nne ellipse ou ovale dont le plus grand diamètre aboutit à l'Equateur, dont le plus petit joint les deni pôles de la Terre. Dans une telle courbe, en effet, la courbure est d'autant plus

Les différences sont sensibles, et leur constance met hors de doute le fait de l'aplatissement. Mais leur petitesse relative — il n'y a que 895 mètres de différence entre les degrés extrêmes — prouve que cet aplatissement est en vérité très-petit, comme on peut d'ailleurs s'en convaincre en comparant les longueurs du rayon équatorial et du rayon polaire, déduites des mesures précédentes.

Rayon équatorial 6 377 39S

— polaire 6 356 080

Différence 21 318-

ou 5 lieues 1/4 de 4 kilomètres chacune. C'est environ la 300* partie du plus grand de ces deux rayons.

Veut-on se représenter cet aplatissement total, de 10 lieues et demie, du diamètre des pôles, qu'on se figure la Terre sous la forme d'un globe de 1 mètre de hauteur : il s'en faudra d'un peu plus de 3 millimètres — 1 millimètre 2/3 à chaque pôle — que le globe en question soit une sphère parfaite. *

Que deviennent, à cette échelle, les irrégularités produites par les montagnes et les vallées, que devient la saillie des continents au-dessus du niveau des mers? Le calcul est facile. Le Kunchinjunga et le Gaurisankar, ces colosses de l'Himalaya, les plus hautes montagnes connues de notre globe, ne s'élèveraient sur une sphère de cette grosseur que des sept dixièmes d'un millimètre, le Mont- Blanc, à guère plus d'un tiers. Les chaînes de montagnes de hauteur moyenne, les collines et les vallées seraient

prononcée qoe l'on considère des arcs plus voisins du grand diamètre. Il fant donc parcourir des distances plus petites près de l'Equateur que près du Pôle, pour trouverla même inclinaison dans les verticales successives. Mais il est bon de faire remarquer que Taplatissement se trouve ici, à dessein, considérablement exagéré.

lis LE MONDE SOLAIRE.

comme invisibles. Les plus grandes profondeurs de l'Océan D'eotameraient pas la surface de plus d'un millimètre, et L'enveloppe aérienne qui sous le nom d'atmosphère entoure notre globe, ne formerait pas une couche de 5 millimètres de hauteur. La Ggure 41 fait voir sur une plus grande échelle les dimensions relatives de la hauteur des montagnes et de l'atmosphère, de la profondeur de l'Océan et de l'épaisseur présumée de l'écorce terrestre. Pour obtenir ces

Fig. 41.— Hauleun comparées

dimensions, il faudrait donner au globe terrestre un diamètre de i2",7EJ.

On a souvent comparé les inégalités de la surface de la Terre aux rugosités de la peau d'une or€mge. On peut voir, par les comparaisons qui précèdent, combien cette assimilation est grossière. Notre globe, réduit aux dimensions d'une orange, ne laisserait plus voir à l'œil nu aucune trace de saillies ni de dépressions ; il n'offrirait plus aucun indice sensible d'aplatissement.

L'étude de la structure de la Terre, des configurations du sol, des cours d'eau et des mers, de la constitution géo-

logique de son écorce et du noyau intérieur qui la compose, présente le plus haut degré possible d'intérêt. Mais une telle étude sort du cadre d'un ouvrage ayant pour objet la description du ciel. Je ne ferai que rappeler l'opinion, aujourd'hui généralement admise, de sa fluidité primitive, parce que cette hypothèse trouve sa confirmation astronomique dans l'aplatissement mesuré par les géomètres. Il est en effet démontré par les lois de la mécanique qu'une masse fluide, animée d'un mouvement de rotation, tend à prendre la forme d'un sphéroïde, aplati aux extrémités mêmes de l'axe autour duquel s'effectue le mouvement.

Parmi les planètes qui nous restent à explorer, nous en trouverons plusieurs qui présentent, comme la Terre, une forme sphéroïdale, mais avec des aplatissements beaucoup plus considérables à leurs pôles. Or, leur mouvement de rotation est précisément beaucoup plus rapide.

Un mot encore sur la forme et les dimensions de la Terre.

On se fera une idée de la courbure^ de la surface du globe sur une étendue limitée de pays, par les résultats suivants : un voyageur qui part d'un point donné et s'en éloigne, s'abcdsse en réalité de plus en plus au-dessous de l'horizon de ce point. Quand il aura parcouru lH kilomètres, longueur d'un degré, il se trouvera à 971 mètres au-dessous du point de départ, abstraction faite des différences de niveau provenant de la pente ou des inégalités du terrain. L'horizon de Paris, prolongé jusqu'à Marseille, planerait au-dessus de cette ville à une hauteur de plus de 30080 mètres, ou de 7 lieues et demie.

En raison de l'aplatissement des pôles, la circonférence d'un méridien est plus courte que celle de l'Equateur d'environ 67 kilomètres. La première mesure 40003 41 4 mètres, la seconde, 40 070 376 mètres.

Il résulte des nombres qui précèdent, que la surface de

la Terre entière est d'environ 510 millions de kilomètres carrés. Comme celle de la France est de 53 millions d'hectares, elle n'est guère plus de la millième partie de la surface totale. De cette immense étendue, les mers réunies embrassent plus des trois quarts \ l'autre quart comprend les terres, les continents et les îles. Or, il est curieux de voir que tout un hémisphère du globe terrestre renferme les terres, tandis que l'autre hémisphère est presque tout entier occupé par les eaux. Prenez un globe, placez-le de manière qu'il se présente à vous, avec Paris pour point central , et éloignez-vous à distance. Vous apercevrez sur l'hémisphère tourné vers vous, l'Europe, l'Asie et l'Afrique entières, l'Amérique du nord et une partie de l'Amérique du sud. Placez-vous au contraire à l'opposé, en face des antipodes de Paris, et sauf la Nouvelle-Hollande et la pointe inférieure de l'Amérique méridionale, vous verrez un hémisphère presque entièrement couvert par l'Océan, çà et là parsemé de petites îles.

L'un des dessins de la planche Y peut donner une idée de cette distribution des parties solides et liquides de la surface terrestre.

Si de l'évaluation de la surface du globe, on passe à celle du volume et du poids, on arrive à des nombres dont il est difficile de se faire une idée juste , tant ils s'élèvent au-dessus de nos appréciations habituelles.

Concevons un volume cubique de mille mètres en longueur, largeur et hauteur; c'est ce qu'on nomme un kilomètre cube. Le sphéroïde terrestre contient plus de mille milliards de volumes pareils ! Des expériences et des calculs, dans le détail desquels il serait trop long d'entrer, ont établi la densité moyenne de la matière qui forme la

t. Mers, 383 260 000 kil. carrés; terres, 126 640 000 kil. c&rrés.