ÉCHANGE DE RA»!AT[ONS

Pour expliquer que la lumière, la chaleur et les

autres forces physiques, qui, comme elles, ne sont que des mouvements ondulatoires île l'éther, se propagent d'un astre à un autre, il faut bien admettre, de toute nécessité, que les corps célestes sont plonges dans un même Suide universel, qui n'est autre <iue l'éther des physiciens.

Hypothèse du milieu résistant. — Allant plus loin, certains astronomes ont voulu douer ce fluide de qualités matérielles , et cri faire un corps pesant et résistant. Ils y étaient conduits surtout par ce fait que divers corps célestes offrent dans leurs allures des inégalités dont ne saurait rendre eomple l'hypothèse pure et simple de l'attraction newtonienno.

Ainsi, l'étude delà comète découverte en 1818 par Pons, amena M. Encke à reconnaître sur cet astre, qu'il identifia avec une comète déjà observée en 1786, en 1705 et en 1805, l'action d'une cause non signalée jusque-là. Il reconnut à chaque retour un retard considérable, constant pour chaque période, et crut l'expliquer en recourant à l'antique supposition d'un milieu résistant qui remplirait tout l'espace et agirait tangentiellemeut sur le mobile. Celle explication trouva beaucoup d'adhérents, et tout récemment encore un savant membre de la Société royale de Londres, M. Balfour Stewart, a tenté de prouver expérimentalement l'existence d'un

éther matériel '. Toutefois, quelques astronomes protestèrent, et ia question est d'un trop vif intérêt, au point de vue où nous sommes placés, pour que nous ne nous y arrêtions pas un moment.

Voici l'objection que l'on oppose à l'hypothèse de M. Encke : on no peut supposer l'existence d'un milieu résistant , sans admettre en même temps qu'il tourne autour du soleil en vertu des lois de Kepler, et que sa densité est d'autant plus grande que l'on considère une couche plus voisine de l'astre central. C'est en faire une sorte d'atmosphère de celui-ci, et on aurait dû, scmble-t-il, renoncer à celte supposition à partir du jour où Laplace fit connaître les limites étroites que la mécanique impose aux atmosphères des corps célestes.

De plus, l'étude des mouvements de différentes comètes montre qu'il faudrait faire varier la densité de ce milieu suivant des lois différentes pour chaque cas. La comète d'Encke exige que cette densité aille en décroissant rapidement à partir de l'orbite de Mercure, où so trouve le périhélie de la comète; mais la comète de Faye exige à son tour, non moins impérieusement, que la densité de cet anneau soit très- notable dans la région do l'orbite de Mars et

' fl.'.nt dti Cours sàmtifiquti, l. il], p. É4D.

décroisse rapidement ensuite de maniéré à être insensible bien avant l'orbite de Jupiter, car c'est entre ces deux orbites que s'accomplissent les mouvements de cette comète remarquable.

Ces conditions ne peuvent guère se concilier qu'en adoptant pour le milieu résistant l'hypothèse d'une série d'anneaux cosmiques, plus ou moins semblables aux anneaux de Saturne, mais séparés les uns des autres. Il y aurait ainsi, de par la comète d'Encke, un de ces anneaux dans la région do Mercure, et cet anneau s'étendrait vers l'orbite de Vénus, mais sans y atteindre; autrement, la comète de Halley, qui est rétrograde, en éprouverait des effets très-marqués. On peut croire aussi que la région où se meut la terre doit être exempte do ces anneaux cosmiques, air la comète do Itiela, dont la distance périhélie est 0,9, n'a pas présenté jusqu'ici d'accélération sensible, Enfin, il y aurait un second anneau en dehors de l'orbite do la terre, présentant une densité notable dans la région de Mars, et allant en décroissant avec une rapidité telle qu'il s'évanouirait bien avant l'orbite de Jupiter. Mais il faut bien reconnaître que rien n'est plus indéterminé qu'une pareille hypothèse, car le nombre des anneaux, leurs limites respectives et la loi de leur densité intérieure restent complètement arbitraires. Aussi liesscl, préoccupé surtout do la

LIAISON DES PARTIES DU SYSTÈME SOLAIRE. Ils

formation et de la situation des queues des comètes, rejeta-t-il l'idée d'Encke et supposa-t-ïl l'exercice des Forces polaires qui émaneraient du soleil suivant les rayons vecteurs. Son contradicteur n'eut pas grand' peine à démontrer l'impossibilité d'une pareille conception.

Hypothèse d'une force répulsive émanant du soleil. — C'est dans cet état qu'étaient les choses quand un de nos astronomes les plus renommés, SI. Faye, entreprit une nouvelle étude de la question '. Il se dit : a Le milieu résistant d'Encke est physiquement impossible; le jeu des forces polaires imaginé par Bessel, en vue d'un seul fait, arbitrairement généralisé, est encore moins admissible : il y a là deux termes, au lieu de raisonner sur l'un d'eux pris à part, i! faut les comparer. r>

En conséquence, il constata que les deux forces, réelles ou apparentes, qui agissent sur les comètes sont toutes deux répulsives. Leur composante tombe toujours à gauche du soleil, et non sur lui, ce qui montre que la force ne se propage pas instantanément, cas dans lequel elle serait dirigée suivant le rayon vecteur. Il résulte de là que toute force répulsive

i eomptti rcaJm, t. L, p.GS, 3~S2, Î03, SOI et 061; I. LU, p.JÎO; 1. Lit], p. III cl S 53.

(If. GÉOLOGIE COMPARÉE.

exercée ]>ar le soleil, et doute d'une propagation successive, comme ses radiations lumineuses oui calorifiques, fournirait les deux composantes, l'une radiale, l'autre tangentielle, dont on a besoin pour expliquer à la fois la figure et le mouvement des comètes.

Ce point île départ admis, le savant auteur arrive à donner la formule astronomique de son idée : une force répulsive s'exercant à toutes distances, maïs s 'affaiblissant évidemment avec rapidité quand la distance augmente : due à l'incandescence de la surface solaire ; se propageant successivement avec une vitesse comparable à celle des radiations calorifiques; proportionnelle aux surfaces, et non aux masses; enfin , s'épitisant sur les corps qu'elle repousse au lieu de s'exercer à travers toute matière, comme l'attraction.

Il appuie son hypothèse de nombreuses observations astronomiques, et leurdonne môme, et d'une manière très-ingénieuse, la consécration de l'expérience. Il approche de l'arc lumineux produit dans l'œuf électrique, et comparable à certains égards à la matière comélaire, une surface de métal chauffée au rouge, et qui représente le soleil : immédiatement on voit la lumière stratifiée subir un mouvement trèsnet de répulsion.

Ou remarquera l'analogie de ce résultat avec ceux

que M. Boutigny a obtenus si élégamment, en plongeant dans l'eau froide une amande de platine portée au rouge blanc' : le liquide s'écarte du métal, et laisse autour de celui-ci une gaine vide de matière. Et cette remarque conduira à rattacher les phénomènes cométaires, comme ceux de l'état sphéroïdal, à la capillarité, dont le nom devient dès lors quelque peu impropre. L'important est d'ailleurs d'avoir montré que rien ne justifie dès à présent l'hypothèse du milieu résistant remplissant l'espace entre les corps célestes.

Quoi qu'il en soit, nous en tenant maintenant à l'observation des phénomènes, nous allons résumer les faits principaux relatifs à l'échange des radiations entre les astres. Ces radiations étant modifiées, et par la nature de la source d'où elles émanent et par les conditions du corps qui les reçoit, il en résulte une très-grande variété d'effets.

Chaleur ci lumière solaires dans tes plaitl'tes. — Ainsi, rien que par suite de leurs inégales distances

1 Élude, sur h, Ccrpi i Niai tphcroidal ; uoinrlU branche Je phyli-jur, par M. P. -H. BoutigDj (d'Evrem), traisii™ f-Jiiion, p. 4l ; IBiT.

au centre do notre système , les diverses planètes reçoivent du soleil des quantités différentes de chaleur et de lumière.

A la surface du globe terrestre, l'intensité des radiations solaires, lumineuses et calorifiques, a une valeur totale, qu'il a été possible de calculer. M. Pouillet a trouvé qu'à la distance moyenne du soleil à la terre la quantité de chaleur que celle-ci reçoit par minute et par mètre carré de surface est de 17,633 calories : on trouve pour la sphère entière un nombre do calories égale à 4,817 suivi de 25 zéros. Relativement à la lumière, on arrive à des évaluations du mémo genre : d'après Wollaston, cette lumière équivaut à celle que répandrait à un mètre de distance Ç si l'expérience n'était pas d'une impossibilité absolue) l'ensemble de 59,882 bougies.

Cela posé, et d'après les lois bien connues de la propagation de la lumière et de la chaleur, on trouve que les nombres obtenus pour la terre doivent, dans chacune des autres planètes, être multipliés par les nombres suivants :

dans Mercure par C,G7

clans Venus 1,91

dans Mars 0,13

dans Jupiter 0,037

dans Saturne 0,011

dans Uranus par 0,003

dans Neptune 0,001

Les résultats sont évidemment très-différents, mais il ne faudrait pas s'en rapporter seulement aux nombres qui précèdent pourjuger des climats relatifs des planètes. Nous avons déjà dit que pour une égale quantité de chaleur et de lumière tes températures définitives pourraient être considérablement modifiées par les propriétés des enveloppes gazeuses des planètes; suivant les obstacles plus ou moins considérables que ces enveloppes opposeraient à la déperdition de la chaleur, etc.

Rôle géologique et biologique de ta ratlitilion solaire. — Le rùlc terrestre de la radiation solaire est d'une importance maîtresse : c'est à elle que doivent leur origine les phénomènes géologiques superficiels, et surtout les pbénomènes biologiques.

Comme le fait remarquer M. Ilelmbollz' « toute force à laquelle nous devons nolro vie et nos mouvements nous vient uniquement du soleil ». Les aliments dont nous nous nourrissons, le combustible qui fait mareber nos machines sont, au propre, le

1 Memcire iitr la auuertvlhn dr la font, procédé d~ un rjyW rlimin~ taire Je la frajH/ffrniflfuHI iti forai aaturdUi, par SI. IlcIlIlholU; traduit par Louij Pknrd, p. il ; !800.

produit de la condensation des rayons solaires et par conséquent de l'emmagasinage de la clialeur du soleil.

Action électrique du soleil. — La radiation solaire parait d'ailleurs agir autrement que par sa seule chaleur et sa seule lumière. Elle donne lieu par exemple à des phénomènes électriques, parmi lesquels nous citerons ceux que M. Sanna Solaro a décrits '. On fixe à la partie supérieure d'un récipient en verre, l n'en sec et hermétiquement fermé, un (il de cocon auquel on a suspendu horizontalement une légère aiguille de cuivre; puis on c:iposo l'appareil à l'influence solaire. Lorsque la journée est belle , calme , sans nuages cl sans vapeurs sensibles, l'aiguille, d'abord immobile, se met en mouvement aussitôt que le premier rayon vient à le frapper : elle se dirige tranquillement vers l'astre et le suit dans sa marche. Si alors un léger voile de vapeurs vient à s'interposer entre l'astre et l'appareil, l'aiguille abandonne brusquement sa position. D'après l'auteur, ees mouvements, dont il a reconnu la nature électrique, et qu'il a étudiés avec soin, ne sont pas déterminés parla chaleur, car, dans les jours simplementvoilés, cessignes électriques n'ont pas lieu, quoique le soleil soit parfois

1 Compta muliu,L LVI, p. 1035 el [SOT.

plus chaud que lorsqu'ils se manifestent. Ils ne dérivent pas non plus de l'électricité atmosphérique, car l'aiguille est inébranlable pendant les jours les plus orageux'.

Action magnétique du soleil. — Cette conséquence est confirmée par l'action évidente, et bien des fois constatée, des rayons solaires sur l'aiguille aimantée. Déjà, en 1820, madame de Sommerville signalait 5 le pouvoir magnétique de la partie violette du spectre ; depuis cette époque les observations se sont rapidement multipliées. Par exemple, dans des expériences très-simples, SI. Jacokcus (de Copenhague) 11 a mis en évidence des mouvements imprimés à l'aiguille aimantée par l'influence subite de la lumière dn soleil.

Ce physicien reconnut, par hasard, que chaque fois qu'un nuage, le ciel étant découvert , passait sur la face du soleil, une aiguille aimantée, qui en recevait alors subitement l'ombre, subissait une forte oscillation, et il étudia de plus près les conditions du phénomène. Le résultat fut que si l'aiguille aimantée est suspendue horizontalement dans une

1 V. i «Ile occasion, un mémoire de M. Becquerel !ur l'origine céleste de l'élcclricilé «tlDosptnTiqiic liant les Complet rtndiu, 1. LXX11, p. 109. 1 A-anItidi Chùnù, I. XXXI, p. JS3; IBJB.

1 Complet routut, t. LX1I1, p. 713.

chambre obscure, et si on laisse arriver tout à coup lerayon lumineux successivement sur ses deux extrémités, l'une des pointes est attirée, l'autre repoussée, exactement comme sous l'influence d'un aimant dont on présente successivement le même pôle aux deux extrémités (le l'aiguille.

Influence des taches sur la radiation solaire. — Le P. Secchi ayant reconnu, tle son côté, que la période décennale des taches solaires coïncide d'une manière très-inattendue avec la variation de la force magnétique terrestre, il pense qu'on doit attribuer cette action magnétique de notreastre central à ce que celuici serait environné de courants, agissant à distance comme de véritables aimants. Il se fonde principalement sur ce (pie la période décennale des variations diurnes de l'aiguille aimantée a une relation certaine avec les aurores boréales, et que la valeur absolue des variations dépend, d'une manière incontestable, du nombre de ces aurores. Celles-ci sont', sans aucun doute, des phénomènes météorologiques produits par l'électricité transportée de l'équaleuraux pôles, à travers les régions supérieures de l'atmosphère, mais , selon l'astronome romain, les oscillations de la température agiraient d'une manière indirecte sur le magnétisme, en modifiant l'état électrique du globe par l'intermédiaire des vapeurs. Toutefois, comme l'au-

teur le reconnaît lui-même, on ne saurait, dans l'état actuel de la science, trouver avec certitude le lien qui relie ces variations électriques avec celles des taches : sans doute la formation d'une tache doit être accompagnée de phénomènes électriques, mais nous ne saurions imaginer comment ces phénomènes peuvent agir sur nos aiguilles- aimantées. (Juant aux aurores polaires, que l'on voit quelquefois apparaître simultanément dans les deux hémisphères , p elles ne coïncident presque jamais d'une manière rigoureuse avec l'apparition individuelle des taches, et si cette coïncidence se présente quelquefois, on ne doit pas y attacher beaucoup d'importance, car nous no pouvons pas constater le moment où se forment les taches qui prennent naissante dans l'hémisphère du soleil opposé à celui que nous voyons. On no peut donc pas établir entre ces deux ordres de phénomènes une relation decause à effet '.

Du reste, et comme on pouvait s'y attendre, il parait bien que l'état de la surface solaire a une influence sur la lempérature que nous éprouvons 1 , et qu'il existe des relations entre cette température et le nombre des taches; mais c'est là un sujet qui

1 Conptti rendus, I. LXII, p. Î10. V. aussi une noie Je M. Wolff. IJ., t. XXXV, p. 3M.

' Ity.A- XIV, p. 135.

121 GEOLOGIE COMPAREE.

est loin d'être complètement étudié, ce qui tient en partie ù sa très-grande complication.

Si.- InBncare de lu lumière lodlariilr.

Le soleil est le plus puissantcentre de rayonnement sous l'influence duquel nous soyons ; mais il n'est pas le seul. Tous les astres nous envoient des effluves variées, insensiblas le plus souvent, ù l'exception de la lumière, à cause du grand affaiblissement que leur inflige la distance. Certains corps célestes se bornent d'ailleurs à modifier simplement la nature ou l'intensité des radiations solaires.

Action de (a lumière zodiacale sur la température terrestre. — Pour parler d'abord dos régions de l'espace voisines du soleil, la lumière zodiacale parait émettre de la chaleur en môme temps que de la lumière : ce fait résulte des expériences faites par M. Matthiesen à l'aide d'une très-délieatc pile thermo-électrique '. Plus récemment M. Galliard a appelé l'attention sur la relation qui paraît exister entre les oscillations de la température et les variations do la lumière zodiacale 5 .

i Confia rtniut, i. XVI, p. i8fl.

' ttiJ,, 1. LXÏIII, p. 807. -V. 1, noie de M. Fajï. ld., p. 808 .

Di j l'ZO'J !lv

MAISON' DES PARTIES DU SYSTÈME SOLAIRE. Ilb

En 1868 une extrême chaleur a coïncidé à la Guadeloupe avec une absence presque totale de ce phénomène. La lumière zodiacale, si brillante en 1807 que, môme dans les premiers jours après la nouvelle lune, clic s'apercevait très-nettement, se distinguait à peine en l868durayonncmentslcllairc. A partirdu mois de décembre 1868 elle commença à reparaître avec assez d'éclat, mais sans atteindre encore, au mois de mars 1869, à la splendidc beauté de 1867. a J'avais depuis longtemps, dit M. Galliard, remarqué les intermittences de cette lumière, mais j'ai eu le malheur de ne pus tenir compte des époques de diminution et d'augmentation d'éclat qui eussent pu donner une idée de la période de rotation. Je suis persuadé que le plus ou moins d'épaisseur de cette enveloppe solaire est une des principales causes des variations de la température annuelle 1 . »

Action des étoiles filantes sur la température. — Des 1810 M. Erdmann (de Berlin) pensait reconnaître une liaison entre la température terrestre et les appa-

' V. une nouvelle noie du même auteur sur le tabac nijtf. Compta nu- Jtu.tlc.,1. UQtm,p.M1.

ritions d'étoiles filantes, a Les deux essaims ou courants d'astéroïdes que nous rencontrons dit-il sur l'écliptique, respectivement vers le 10 août et vers le 13 novembre ou , en d'autres termes, par 3i6°3 à 318 D 3 de latitude et par 30 à 51 degrés de longitude héliocentriquo , s'interposent annuellement entre la terre et le soleil, le premier en des jours compris entre le î> et le 11 février, le second du lOau 13 mai. Chacune do ces conjonctions opère annuellement dans les dites époques une extinction très-notable do rayons calorifiques du soleil et par là fait baisser la température dans tous les points de la surface du globe, a Ce sujet a été repris par feu M. Petit, directeur de l'observatoire de Toulouse * ot dans ces dernières années par M. Charles Sainte-Claire-Deville. Tout on reconnaissant, avec Petit, que le phénomène n'est pas aussi simple que t'avait cru M. Erdmann, M. Deville conclut', on s'appuyant principalement sur les observations de Coulvier- G ravier ', qu'en effet c'est bien au passage de la terre dans le voisinage des groupes d'étoiles filantes que se rattachent les remarquables

1 Annalade Chimie *t dt pl.j^ut, t. LXXffl-, p. 315. ' Campus rendu,, |. MX, p. MB.

1 UitL, 1. LX. p. ù-,-,.

' V. lu Rrcherclia Mr la «ùiara et ta hh oui Ici rigiaenti par M. Coulritr-Graw, 186».

oscillations périodiques de tempérai ure que l'on observe en février et en mai.

Marées océaniques et aériennes. — La lune a sur notre planète des influences variées. Les plus marquées se rapportent aux marées, c'est-à-dire aux balancements que les enveloppes liquides et gazeuses de notre globe éprouvent à des intervalles réguliers. Toutes les molécules matérielles dont l'ensemble constitue le giolic lunaire attirent à la fois toutes les molécules composant le sphéroïde terrestre, et contrebalancent ainsi ,.dans une certaine mesure, leur propre pesanteur : grâceà leur fluidité et à leur indépendance, les molécules gazeuses et liquides s'élèvent sous l'influence de l'attraction lunaire, et la nappe liquide de l'océan s'allonge , se tuméfie du côté de la lune. Il en est de mémo de la nappe gazeuse qui entoure la terre, et dont on apprécie les marées d'après les oscillations du baromètre. Si la terre n'avait pas de mouvement propre, la marée serait permanente et les eaux conserveraient leur équilibre, que viendraient seules troubler îesinfluences purement météorologiques. Hlais la terre en tournant, présente à la lune toute sa périphérie et l'onde marine se promène ainsi

lia GÉOLOGIE COMPARÉ H.

sur l'océan suivant le parallèle qui correspond à la position de notre satellite. Sur l'hémisphère opposé les mômes phénomènes ont lieu simultanément, la nappe liquide est allongée à l'opposé de la lune , les molécules plus distantes, et par conséquent moins attirées, restant en arrière; de sorte qu'un effet tout semblable est dû à des circonstances contraires.

Marées souterraines ; tremblements de terre. — Suivant quelques savants, la lune ne produit pas seulement des marées océaniques et atmosphériques, mais encore des marées souterraines. Le noyau de la terre étant, selon toute probabilité , à l'état liquide , serait périodiquement soulevé par l'attraction lunaire, et cotte masse d'une grande densité, venant à heurter la croûte solide, produirait la plupart des tremblements de terre.

Des recherches statistiques ont été faites dans lo but de contrôler l'exactitude do celte théorie, et leur auteur, M. Alexis Perrey, de la Faculté des sciences de Dijon, a cru trouver' dans la fréquence des phénomènes séismiques une périodicité qui serait en rapport avec les périodes du mouvement de la lune.

Radiations lumineuses, ealorifitjucsel magnétiques de

• Iteeltrrcties hiiUflyin sur lis trrm'-trmrnli déterre, par M. Ale\isPerrtj [1811)- — V. «oui lu Mémoire, couronné n putlUt par VAcadème rayait dit idencei de Bruxelles, l. XVIII (1815).

la lune. — Outre l'action qu'elle exerce par sa masse, la lune agit sur nous par sa lumière et, ce qui a été longtemps nié, par la chaleur qu'elle reçoit du soleil et qu'elle réfléchit. De plus il parait démontré, suivant l'expression du P. Secehi ', que notre satellite possède encore une influence faible, il est vrai, mais incontestable sur l'aiguille aimantée.

S 5. — Influence dm pin ne I ™.

Il n'est pas douteux que les astres exercent les uns sur les autres des actions du genre de celles que la terre éprouve. Et par exemple, le phénomène connu sous le nom de lumière cendrée montre bien que lu lune reçoit de lu terre beaucoup de radiations lumineuses. Toutefois, jusqu'à présont les faits de cet ordre sont fort rares.

Action de Jupiter et de Venus sur les taches solaires. — Il faut se bornera peu près à rappelerque .MM. Waren de la Rue, Balfour Stowart et Lcowy* ont cru remarquer que si Jupiter ou Vénus se trouve, à l'époque de sou passage, sur le plan de l'équateur solaire, il en résulte un resserrement de la zone

' LcSoliit, p. 318.

1 Meuitthlj norias ef llit royal

Soàrly, nowniljn

des taches vers l'équateur. Celle zone au contraire s'étend vers le pôle quand la planète s'éloigne du plan de l'équateur.

M. Wolff (de Zurich) pense, de son côté ', que les variations de la dislance de Jupiter et du soleil sont corrélatives des apparitions les plus riches de taches solaires. Peut-être la masse, relativement énorme, de la plus grosse des planètes, a-t-elle sur le soleil une influence comparable à celle do la niasse lunaire sur les marées terrestres.