I. — Passage de la terre à travers des régions

intra-stellaires très-froides. — W. Herschell d’abord, puis Argelander, s’appuyant sur des observations fort délicates, ont émis l’opinion que probablement notre soleil avec son cortège de planètes se mouvait dans l’espace et qu’il semblait se diriger vers un point voisin de l’étoile - de la constellation d’IIercnle (I). Le géomètre Poisson, prenant cette probabilité pour point de départ, proposa l'hypothèse d’un passage du système solaire à travers des régions intristellaires très-froides afin d’interpréter l’envahissement des glaces sur la terre à un certain moment.

Tout d’abord, quelle confiance ajouter à une hypothèse arbitraire, fondée elle-même sur une probabilité ? Loin d’avoir le moindre caractère scientifique, elle en a un tout opposé, car la science a pour but d’éliminer les constructions imaginaires et de les remplacer par des faits. Lorsque la science est contrainte de se prêter à une hypothèse sous peine d’être arrêtée net dans sa marche, elle ne le fait qu’à titreprovisoire et à la condition essentielle que cette hypothèse soit soumise à mille vérifications. Or rien dans l’hypothèse de Poisson n’a le caractère qu’exige la science. Elle est gratuite tout aussi bien que celle de Cuvier. 11 est en effet aussi facile de faire passer la terre par une glacière intrà-sidérale que de l’abîmer

(1) D’après W. Herschell, le point serait voisin de l’étoile y* d’après Argelander et Struve, ce point serait situé entre tt et [x d’Hercule, à un quart de la distance apparente de ces étoiles à partir de tt.

sous des cataclysmes subits et universels. Jeu commode de l’imagination, l’explication proposée par Poisson doit donc être repoussée pour ce premier motif.

Elle doit l’être encore pour une seconde raison. Qu’est-ce que la chaleur ? Une vibration de molécules matérielles. Si les espaces célestes sont vides, s’ils ne contiennent pas de matière, comment pourraient-ils être plus chauds ou plus froids? Or, rien jusqu’à présent n’a donné à soupçonner qu’il y eût dans Immensité le moindre vestige de matière. Mais, dira-t-on, quelle idée doit- on se faire de la température de l’espace ? — Aucune, tant que l’on n’aura pas un fait qui puisse servir de base à une théorie. L’idée de température n’est point une idée absolue, c’est-à-dire indépendante de toute autre. Elle est relative, puisqu'elle dépend de ces deux idées fondamentales, matière et vibration. Or la matière n’existe pas dans l’espace, ou du moins si elle le remplit, notre ignorance sur ce sujet est entière. La vibration

que peuvent imprimer les astres reste à l’état d’énergie potentielle; pour que cette énergie entrât en acte, il lui faudrait l’indispensable condition d’un corps à faire vibrer. Par conséquent, puisque rien dans l’espace ne donne à penser qu’il renferme les deux conditions nécessaires pour créer la température, il est inutile d’en imaginer une : c’est une pure fantaisie. Aussi, quelle divergence voit-on entre les divers essais

d’appréciation ! Fourier évaluait le froid à — 50°; Arago à — 56°; Péclet à — 60°; Humboldt à — 65°, et plus tard à — 77°; sir John Iïerschell à — 95°, et

Pouillet à — 140°. Enfin, pour montrer par un contraste frappant la discordance extrême d’inductions qui toutes avaient la prétention d’être fondées sur des faits, Poisson, le premier venu dans la voie, avait estimé le froid à — 13°, tandis que MM. Quételet et Althans qui ont répété, le premier les expériences d’Herschell, le second celles de Pouillet, sont arrivés à des résultats numériques doubles et triples, c’est-àdire à — 420° ! Les observations et les calculs de ces divers savants sont fondés tant qu’il s’agit de la température de l’atmosphère terrestre parce que là se trouvent les deux conditions nécessaires, matière et vibration. Mais étendus aux espaces intrà-sidéraux, d’où la matière est absente, ils n’ont plus de base; leur valeur est nulle.

Enfin, une troisième raison péremptoire, celle qu’a donnée M. John Tyndall, écarte à jamais cette hypothèse: «Le froid ne produit pas les glaciers. » 11 faut de la chaleur, qui vaporise l’eau, puis un condenseur qui convertit la vapeur en neige.

IL — Déplacement du pôle de l’Ecliptique. —

L’axe terrestre décrit autour du pôle de l’écliptique une révolution complète au bout de 25,808 ans. Le pôle nord, qui aujourd’hui se trouve placé près de l’étoile de la petite Ourse appelée pour ce motif étoile polaire, sera dans !2 mille ans situé à 5° de Wéga de la Lyre : le pôle de l’écliptique reste immuable. Si l'axe terrestre se déplaçait dans la terre, s’il en perçait l’écorce à un autre point, le pôle de l’écliptique chan-

gérait de place cl avec lui les latitudes terrestres. La suite des siècles modifierait le climat des zones conformément aux positions variables du pôle de l’écliptique, lesquelles correspondraient aux déplacements hypothétiques de l’axe terrestre dans le corps même de notre globe. On pourrait alors, par le calcul et des mesures exactes, prévoir dans l’avenir ou reconstruire dans le passé les périodes glaciaires. Il n’en est rien. L’axe terrestre est immuable; les distances qui le séparent des diverses régions de la terre restent invariables; l’inclinaison de l’écliptique sur l’équateur reste sensiblement le même. Par conséquent, l’axe terrestre perçant notre sphéroïde toujours au même point, il est impossible que sa révolution autour du pôle immuable de l’écliptique produise un changement dans les climats.

III. Diminution séculaire de l’obliquité de l’Ecliptique. — L’obliquité de l’écliptique est l’angle que le plan de ce cercle fait avec celui de l’équateur, et c’est à la position oblique de ces deux plans, l’un par rapport à l’autre, que sont dues les alternances des saisons. Si l’écliptique coïncidait avec l’équateur, il n’y aurait ni été, ni hiver; la durée des jours et des nuits serait toujours égale et la même pour tous les lieux de la terre. Chaque zone conserverait toujours la même température, celle qui règne aux équinoxes. Il est clair, d’après cela, que toute modification dans l’obliquité de l’écliptique entraîne un changement dans les climats. Reste à déterminer si l’obliquité de

l’écliptique peut subir un écart tel que les changements dans les climats puissent donner la clé de la période glaciaire. L’obliquité de l’écliptique est aujourd’hui (1er juillet 1871) de 23°, 27', 21", 1; mais cette quantité est sujette à deux variations. L’une, périodique, est d’environ 4 8"; elle résulte de la nutation de l’axe terrestre. L’autre, inégalité séculaire dont la période n’est pas encore connue, est duc à l’action exercée sur la terre par les autres planètes, particulièrement par Vénus et Jupiter. L’observation, en effet, démontre que l’obliquité de l’écliptique éprouve une diminution constante depuis des époques très éloignées. Ainsi, 1,100 ans avant Jésus-Christ, l’astronome chinois Tchéou-Koung trouvait que l’angle de l’écliptique était de 23°, 51'. En 250 avant Jésus- Christ, cet angle d’après les mesures d’Eratosthènes n’était plus que de 23°, 46'. Delambre, en 1800 de notre ère, trouva 23°, 28'. Cette obliquité n’est plus, en juillet 1871, que de 23°, 27', 21". En 1900, elle se réduira à 23°, 27', 9". La moyenne de cette diminution est de 48 secondes par an. Pour demander a cette variation si minime une explication plausible du phénomène glaciaire, il faudrait se résigner à l’attendre d’un nombre incalculable d’années. Cet espoir n’est pas môme possible : «Le décroissement de l’obliquité, dit sir John Herschell, est resserré dans des limites peu étendues. Après une immense période de siècles, cycle dont la durée est déterminée par la combinaison des actions perturbatrices de toutes les planètes, l’obliquité redeviendra croissante et oscillera

ainsi de pari cl d’autre d’une valeur moyenne, sans que les écarts dans un sens et dans l'autre puissent atteindre 1°, 21'. »

ÏV. — Déplacement lent du Périhélie (1). — L’orbite cptie décrit la terre autour du soleil n’est pas un cercle parfait. S’il en était ainsi, le soleil devrait toujours avoir le même diamètre apparent, quelle que fût la position de la terre dans son orbite. Or, lorsqu’on mesure le diamètre apparent du soleil avec l’instrument appelé héliomètre, on remarque, d’une part, que ce diamètre augmente de plus en plus au fureta mesure que le soleil se rapproche du solstice d’hiver; et, d’autre part, qu’il diminue au fur et à mesure que le soleil se dirige vers le solstice d’été. Le plus grand dia^mètre apparent correspond au îcr janvier; le plus petit, au 1er juillet. Comme on ne peut pas supposer que le soleil change périodiquement de dimensions, les variations de son diamètre apparent ne sauraient provenir que d’un changement de distance. Il en résulte : 1° que l’orhite décrite par la terre n’est pas un cercle parfait, mais une ellipse; 2° que, quant h la distance de la terre au soleil, le point le plus éloigné ou aphélie se trouve au b' juillet environ, et que le point le plus rapproché ou périhélie est au lcrjanvier. Si l’on suppose cercle parfait l'orbite terrestre et qu’on représente par 1 le demi-axe, on trouve qu’au 1*T juillet, moment de l’aphélie, la distance de la terre au

(1) Sir John Hersehell. Astronomie . — Àrago. Notice de 1834.

soleil, comparée à ce demi-axe 1 pris comme unité de mesure, est égale à 1,01679. Alors la distance du périhélie n’est plus que 0,98321 (1). Le surcroît 0,01679 est ce qu’on appelle l’excentricité de l’orbite terrestre.

La distribution de la chaleur solaire est proportionnelle aux distances; son intensité est en raison inverse du carré des distances. Il semblerait donc que le globe terrestre dût recevoir du soleil une quantité de calorique plus grande dans les deux saisons, automne et hiver, que dans les deux autres printemps et été, puisque c/est en automne et en hiver que le soleil est plus rapproché de la terre. C’est en effet ce qui aurait lieu si la vitesse du soleil était toujours la meme: mais il n’en est pas ainsi. Plus le soleil s’éloigne de la terre, plus sa vitesse angulaire diminue. Au contraire, plus il s’en rapproche, plus sa vitesse augmente; Au 31 décembre, par exemple, le soleil parcourt un arc de 1°, 1', 10", 1; au 29 juin, l’arc qu’il décrit n’est plus que de 57', 11", 8. Il s’ensuit qu’il parcourt les 180° qu'embrassent l’automne et l’hiver plus rapidement que les 180° qu’embrassent le printemps et l'été. Si} dans l’unité de temps, il verse plus de chaleur pendant l’automne et l’hiver, en revanche le printemps et l’été durent plus longtemps: «Tout compte

(l) 1,01670 -f 0,98321 = 2 (lesdeux moitiés de l’axe entier de l’orbite terrestre). Comme l’axe entier de l’orbite terrestre a constamment la même longueur, il s’ensuit que plus la longueur d’un demi-axe (côté de l’aphélie) augmente, plus la longueur de l’autre demi-axe (côté du périhélie) diminue.

fait, dit Arago, la compensation est mathématiquement exacte. »

Ainsi donc, par suite du balancement entre la vitesse angulaire du soleil et la loi de la distribution de la chaleur, la quantité de calorique reçue par le globe terrestre, est la même pendant les deux grandes périodes hiver et automne, été et printemps. Il est évident (pie la température dans un lieu particulier considéré isolément dépend de l’obliquité des rayons solaires. Ce lieu particulier n’est qu’une fraction du tout, tandis qu’il s’agit ici du toat lui-même.

Le périhélie aujourd’hui correspond environ au Ier janvier, et l’aphélie au 1er juillet. lien résulte que pour l’hémisphère boréal la durée du printemps et de l’été réunis, égale 186 jours, 11 h., 12', 37". Le soleil reste donc, chaque année, près de huit jours de plus dans l’hémisphère boréal que dans l’hémisphère austral.

Si le périhélie était fixe, la répartition des saisons pour chacun des deux hémisphères resterait sensiblement la meme; il n’y aurait pas à s’occuper de ce fait astronomique au point de vue des climats. Mais il n’en est point ainsi. Le périhélie, loin d’être fixe, se déplace lentement sur l’écliptique d’une quantité réelle de 11", 7 par an. Gomme ce déplacement s’ajoute à celui que produit la précession des équinoxes, lequel est de 50", 2, il s’ensuit que le déplacement total du périhélie est de 11", 7 4* 50" 2 = 61", 9 par an. Au bout de 20,984 ans environ, le périhélie a fait le tour de l’écliptique.

Quelle est la conséquence directe de ce déplacement lent du périhélie? Un changement dans les durées relatives des saisons, puisque c’est la position du grand axe de l’écliptique par rapport aux lignes des équinoxes et des solstices qui détermine ces différences de durée. Or, quand on remonte dans la série des siècles, on reconnaît que, vers l’an 1250 de l’ère chrétienne, le grand axe coïncidait avec la ligne des solstices : à cette époque la durée du printemps était égale à celle de l’été, et la durée de l’automne égale à celle de l’hiver. Vers l’an 4,000 avant Jésns-Christ, le périhélie coïncidait avec l’équinoxe d’automne : alors les durées réunies du printemps et de l’été formaient une somme égale à celle des durées réunies de l’automne et de l’hiver (I ).

De ces trois situations du périhélie: 1° celle d’aujourd’hui qui donne un été plus grand que le printemps et huit jours de soleil en plus pour l’hémisphère boréal; 2° celle de l’an 1250 après Jésus-Christ, qui a donné un printemps égal à l’été; 3° celle de l’an 4000 avant notre ère, qui a donné l’égalité entre la belle saison et la mauvaise; de ces trois situations faut-il conclure, avec quelques astronomes, que certains phénomènes glaciaires trouvent là leur explication? L’excès de huit jours solaires pour l’hémisphère boréal est-il la cause de l’accroissement des glaces au pôle austral? Oui, si le globe terrestre était sans montagnes, sans mers, sans végétation, en un mot,

0) Delaunay. Astronomie .

s’il était vraiment une sphère mathématique. Mais il n’en est rien. Les montagnes, les mers, les territoires cultivés et les déserts introduisent des éléments qui bouleversent entièrement les déductions fondées sur la conception idéale du sphéroïde terrestre. Qui ne sait aujourd’hui que les hivers, dans les régions do notre hémisphère, doivent leur rudesse ou leur douceur, non pas à quelques jours supplémentaires de soleil, mais à la direction des courants atmosphériques et marins. Lorsque les courants polaires soufflent avec constance sur la zone tempérée, l’hiver est aussi rigoureux que celui d’une partie de la zone glaciale. Lorsque les vents brûlants d’Afrique dominent, les habitants du nord de la France jouissent d’une température aussi douce que les habitants privilégiés de Nice ou de Naples. Cet exemple particulier s’applique à toutes le régions où régnent les mêmes courants, dans les proportions qu’impose le degré de latitude. La configuration du sol joue aussi un rôle considérable à la fois dans la direction des vents et dans leur état de sécheresse ou d’humidité, de chaleur ou de refroidissement. A l’action des courants atmosphériques se joint l’action non moins puissante des courants marins. On a vu précédemment quelle influence a sur le climat d’une région la direction du Gulf-Stream. Qu’on se souvienne du port nonvégien d’Hammerfest jamais obstrué par les glaces; des côtes occidentales du même pays où s’épanouit une riche végétation tandis qu’à côté, les territoires russes ont l’aspect désolé d’un

manteau de glace! C’est que les uns sont visités par les eaux chaudes du Gulf-Stream et que les autres ne le sont pas. Et cependant la zone entière jouit du bénéfice des huit jours excédants de belle saison! Non, ce n’est pas cette différence dans la durée des saisons qui est la cause de l’accroissement des glaces au pôle austral : la somme de chaleur distribuée danscecourt espace est trop petite en comparaison du calorique que déversent sans relâche les courants atmosphériques et marins. C’est à ces derniers, h leur direction qu’il faut demander la cause des inégalités de température qui modifient si profondément la loi des latitudes. Cela est si vrai que si, par hypothèse, la configuration du globe subissait quelques changements, la rupture d’un isthme, par exemple, le déplacement d’une mer ou l’affaissement de bancs de sable, à l’instant les courants marins et atmosphériques quitteraient leur actuelle direction ou la conserveraient dans des conditions nouvelles de chaleur et d’humidité; la face du globe, au point de vue des climats, serait changée. Détruisez l’isthme de Panama, ce n’est plus pour l’occident européen que le Gulf-Stream ira dans les eaux brûlantes du golfe mexicain puiser ses trésors de chaleur; il roulera ses Ilots bienfaisants le long d’autres rivages. La simple suppression des bancs de Terre-Neuve, en déviant la grande rivière océanienne vers les parages du Labrador, rendrait à cette contrée désolée la verdure et la vie, tandis qu’à son tour l’Angleterre serait envahie par les glaces et la mort. Ce n’est donc pas le déplacement lent du

périhélie et par conséquent les huit jours supplémentaires de soleil pour l’un ou l’autre hémisphère qui peuvent donner l’explication de la période glaciaire,

V. — Augmentation ou diminution de l’excentricité de l’orbite terrestre. — • «Si l’on porte tout à coup, par la pensée, l’excentricité de l’ellipse à l'extrême; si l’on amène l’orbite à être si resserrée que ses deux branches rasent presque la surface du soleil, la quantité de chaleur reçue par notre globe augmentera (1).» Cette quantité diminue lorsque l’excentricité diminue, ou, ce qui est la même chose, lorsque le petit axe grandit. Herschell, vers 1832, s’occupa de ce problème précisément dans des vues géologiques. Il admit que dans la suite des siècles l’excentricité de l’orbite terrestre pourrait s’élever au point d’être les 25 centièmes du demi-grand axe, ce qui est l’excentricité même de la planète Pallas. « il est très peu probable, ajoute Arago, que l’excentricité de notre orbite éprouve d’aussi énormes variations; et toutefois ces 25 centièmes n’accroîtraient que d’un centième la moyenne de la radiation solaire annuelle.» L’hypothèse d’Herschell n’a jamais été admise. 11 ne faut point compter sur les variations de l’excentricité de l’ellipse, pas plus que sur celles de son inclinaison sur le plan équatorial. «On a reconnu que les variations de ces éléments, quoiqu’elles s’effectuent dans un grand nombre de siècles, n’en sont pas moins pé-

( 1 ) A rago . No I /ce de 183 4 .

riodiques. Chacun de ces éléments, après avoir constamment augmenté ou constamment diminué pendant un certain temps, variera ensuite en sens contraire do manière à se rapprocher de sa valeur primitive. On a démontré que ces excentricités et ces inclinaisons, qui ont actuellement de petites valeurs, resteront toujours petites, en sorte qu’elles ne feront jamais qu’osciller entre des limites restreintes. C’est dans l’ensemble de ces résultats que consiste la stabilité du système du monde, telle qu’elle a été établie par les géomètres (1). »

VI.— Conclusion. — De cet examen critique il résulte que les phénomènes astronomiques ne peuvent point donner l’explication de la période glaciaire. L’avenir enrichira-t-il l’astronomie de connaissances capables d’infirmer cette conclusion?... Gela n’est guère vraisemblable. Au surplus, si jamais cette hypothèse entrait dans le domaine de la réalité, il serait

temps alors de la prendre en considération. Que le

géologue cesse donc de lever les yeux vers le ciel, ce n’est pas de là que lui viendra le secours pour résoud re les problèmes géologiques. La science particulière dont il peut espérer plus tard de vives lumières est celle des courants atmosphériques et marins. La météorologie ne fait que de naître, et les travaux du capitaine Maury sur les courants océaniens ne datent que d’hier. C’est donc en s’appuyant sur les progrès

(1) Delannay. Astronomie , page 5G7.

continus dos sciences physiques que le géologue doit poursuivre scs études. Essayer de résoudre les difficultés particulières par des causes propres et puisées dans les conditions mêmes où sont placées ces difficultés, telle est la méthode, la seule qui puisse donner d’heureux fruits. C’est, pour ainsi dire et par analogie, une suite de monographies qu’il est utile défaire. Après une étude complète ou, pour le moins, suffisante do tous les faits, mais après cela seulement, une vaste synthèse pourra être légitimement tentée. Aujourd’hui les documents sont encore trop rares; la géologie n’a pas encore réuni assez de faits pour que l’entreprise soit couronnée de succès. Loin d’apporter la clarté et la vérité, une impatiente généralisation ne ferait que compromettre la science elle-même en détournant les esprits de la véritable voie, celle de l’étude des faits particuliers. M. Adhémar l’a dit avec une grande sagesse: «Il n’y a pas de raisons pour penser que tous les faits obscurs doivent avoir la même origine, et je crois que l’on arriverait plus sûrement à la vérité en cherchant une explication particulière à chaque phénomène. »