Rayon moyen de la terre : 6,371 kilomètres

variations, et en certains endroits, la nécessité de descendre plus bas, si Ton veut retrouver le même progrès dans la température.

Cependant les variations sont peu considérables. On a appelé degré géothermique, la profondeur nécessaire pour faire monter d'un degré le Ihermomètre. Entre 101 et 435 mètres, dans les mines de Giromagny, Gensanne, en 1740, montra que la température augmentait d'un degré chaque fois qu'on descendait de 32 mètres.

Saussure, d'Aubuisson, indiquèrent l'un 30, l'autre 37 mètres. D'autres observateurs obtinrent des résultats qui variaient entre un minimum de 16 mètres à un maximum de 46.

Les sondages opérés, il y a quelques années, à Sperenberg, en Prusse, à travers une épaisse couche de sel gemme, milieu homogène, pénétraient à environ 1,200 mètres de la surface. La température la plus élevée était bien celle du fond. Mais les chiffres obtenus suivaient une progression si peu régulière que des mathématiciens, les soumettant au calcul, crffrent pouvoir affirmer que cette marche deviendrait rétrograde à un certain moment; et que la température, après avoir atteint 50 degrés, diminuerait et deviendrait nulle. Et aussitôt M. Cari Vogt s'écria : « Où est le feu intérieur? Ce n'était

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qu'un nouvel avatar de l'antique géhenne. »

Mais l'auteur même des sondages de Sperenberg, M. Duncker, persista à croire au progrès de la chaleur, à mesure qu'on s'enfonce dans les profondeurs du globe. Et M. Duncker a eu raison. Depuis lors les sondages de Schladbach, en Saxe, ont pénétré jusqu'à 1 ,700 mètres ; la température du fond atteignait 55 degrés, dépassant les 50 degrés que de faux calculs avaient fait prendre pour un maximum.

Malgré les causes de variation, la température suit, en somme, à peu de chose près, une progression arithmétique; et très généralement augmente de 1 degré par 37 mètres. Les résultats seraient peut-être tout à fait concordants, si, évitant les terrains de sédiment, on perçait des sondages dans le granit et le gneiss primitifs : œuvre de pure curiosité, ardue d'ailleurs et sans profit, qui a peu de chances d'être entreprise.

Nous ne descendons pas très bas dans ces profondeurs ; mais, de temps en temps, nous recevons, à travers les fissures de l'écorce terrestre de soudains et terribles messages de l'intérieur ; et toujours la matière qui fait éruption à la surface atteste la haute température qui règne sous nos pieds.

Quelquefois l'écorce se soulève; et au milieu

de la mer bouillonnante, couverte de scories et de cadavres de poissons, sous un dais de vapeur, une île nouvelle montre son dos ; l'île Julia, de 4 kilomètres de tour, naquit ainsi, en 1831, près de Pantellaria ; et elle disparut, dit M. de Lapparent, au bout d'un mois, tandis que les chancelleries de plusieurs États s'en disputaient la possession.

Dans toutes les contrées sortent de terre des eaux chaudes tenant en dissolution des sels minéraux ou des gaz. Certaines de ces eaux, comme il arrive pour les sources ordinaires, ont pu être arrêtées par une couche de terrain imperméable placée au-dessous d'aulres couches.

Ce sont simplement des eaux du ciel, qui, en passant par le sol ont entraîné quelques substances solubles. Mais d'autres viennent de réserves intérieures, de lacs souterrains, où, maintenues à l'état liquide, malgré leurs températures, par de formidables pressions, elles ont dissous les roches environnantes. Poussées par cette pression intérieure elles s'échappent, par un soupirail, des régions profondes et brûlantes du globe; et les géologues reconnaissent à beaucoup de ces sources le caractère volcanique, geysérien, suivant l'expression venue d'Islande.

Dans toutes les régions du globe aussi, ont lieu les éruptions des volcans. Elles sont irrégulières

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et souvent imprévues. Spartacus avait campé dans une vigne sauvage qui couvrait le Vésuve ; et la vigne y élait encore, lorsqu'en Tan 79 de notre ère, la montagne éclata, enterrant Herculanum et Pompéi sous la cendre et les laves. Le Vésuve eut ensuite des siècles de repos.

Il y a douze ans, dans une éruption soudaine, le Krakatoa rejeta une masse de matière évaluée à 18 kilomètres cubes. Sous cette chute, une vague de 15 à 20 mètres de haut se souleva dans la mer, et envahit les terres de Sumatra et de Java, les couvrant jusqu'à 3 kilomètres de la côte, détruisant les villages et noyant trente mille habitants.

Dans tous les lieux du monde, émergeant des eaux comme le Stromboli, loin des mers et au sommet des montagnes neigeuses comme dans la chaîne des Andes, apparaissent les volcans. Ce sont des soupiraux qui viennent de l'intérieur du globe; là sont encore probablement de grandes masses de minéraux fondus, tenant en solution des gaz, qui de temps en temps s'échappent avec de formidables éruptions, entraînant des laves et des cendres. Quelle cause provoque les éruptions? Les eaux de la mer tombent-elles par quelques fissures dans cette chaudière? Quelques-uns l'ont dit; d'autres ont trouvé l'hypo-

thèse invraisemblable, à cause de la distance de certains volcans à la mer; et d'ailleurs inutile. Ces soupiraux sont-ils en communication avec un réservoir commun de substances ignées? Ou bien chacun a-t-il un réservoir particulier, une petite Méditerranée de laves? L'une et l'autre opinion ont été soutenues, bien que la première soit plus conforme à l'hypothèse généralement admise au sujet de la formation de la terre; et rendue plus probable par diverses autres considérations.

Nous n'avons en somme que d'incertaines hypothèses sur l'intérieur. Quant à la forme de notre terre, nous sommes mieux renseignés; mais ce n'est pas depuis longtemps.

Fernel, le médecin de Henri II, élégant et éclectique écrivain, tenta la mesure d'un arc du méridien entre Amiens et la ferme de Malvoisine, cette ferme située au bord du grand plateau qui domine la Ferté-Aleps et qu'on aperçoit de dix lieues à la ronde dans le pays de Hurepoix. Fernel donna, dans sa Cosmotheoria, le moyen d'opérer avec exactitude. Mais il s'était contenté, pour obtenir la distance entre Amiens et Malvoisine, de compter les tours de roue de son coche. Le chiffre qu'il donna diffère de ceux qui furent obtenus par ses contemporains, Guellius, auteur de YEratosthençs batavm de term ambitu et le Père jésuite

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Riccioli , qui écrivit Y Astronomie* reformata.

Cent ans après, l'abbé Picard, chargé par le roi Louis XIV et l'Académie des sciences de trancher le différend, refaisait le voyage d'Amiens à Malvoisine et donnait raison à Fernel. 11 trouva 57,060 toises au lieu de 57,070.

Vers ce temps, Newton écrivait son livre des Principes; et par des raisonnements théoriques, il arrivait à cette conclusion : La terre n'est pas une sphère parfaite; c'est une sphère aplatie, ellipsoïde. Il imagina un globe d'une substance fluide comme l'eau, et de même densité; il examinait une colonne allant du centre au pôle, et une autre colonne allant du centre à l'équateur ; celle-là soumise aux seuls effets de la gravité ; celle-ci à la fois aux effets de la gravité et à ceux de la force centrifuge ; et il concluait que la seconde colonne devait devenir plus longue que la première : il avait même calculé les proportions de l'allongement. Huygens, avec d'autres moyens, arrivait à peu près aux mêmes conclusions, mais non aux mêmes nombres.

Ces grands calculateurs n'avaient pas pu atteindre ces résultats par le seul raisonnement. Un expérimentateur, Richer, leur avait indiqué une voie féconde : il avait trouvé que le pendule qui battait les secondes à Paris, ne les battait plus dans

les pays voisins de I'équateur, et qu'il le fallait raccourcir. Huygens crut d'abord qu'il y avait là un effet de la rotation de la terre. Mais l'action de la pesanteur fut bientôt reconnue. On est arrivé aujourd'hui à établir par une formule la relation existant entre la pesanteur, la longueur du pendule, et le temps des oscillations. Quand la pesanteur, ou la force d'attraction vers la terre augmente, les oscillations sont plus rapides, et il faut allonger le pendule pour qu'elles continuent à s'opérer en un même temps.

Or, si la terre est un ellipsoïde, si le cercle de i'équateur est plus grand que la courbe qui passe par les pôles, la pesanteur doit être un peu moindre à I'équateur qu'aux pôles, ceux-ci étant un peu plus rapprochés du centre d'attraction. L'expérience de Richer avait trouvé son explication théorique.

L'Académie royale de France se remit à l'œuvre pour vérifier les hypothèses de Huygens et de Newton et pour opérer des mesures précises. De nouveau on porta la toise sur le globe terrestre lui-même. Et Cassini mesura un arc du méridien, non plus d'Amiens à Malvoisine, mais de Dunkerque à Collioure. Quelle ne fut pas la surprise du monde savant quand l'habile géomètre déclara que les faits donnaient tort à Huygens comme

à Newton! La terre n'était pas sans doule une sphère parfaite, mais elle était renflée aux pôles, et non aplatie.

Sous le patronage du jeune roi Louis XV une double expédition partit en 1735: Bouguer, La Condamine et Godin allaient au Pérou, Mauperthuis, Clairaut et Le Monnier allaient en Laponie. Les éludes et les calculs durèrent dix ans, après lesquels Terreur de Cassini fut démontrée et justice fut définitivement rendue à Newton et à Huygens.

Comment la terre s'esl-elle formée et par quelles transformations est-elle arrivée à l'état où nous la vayons?

Il est admis que Descartes a deviné, par un trait de génie, la théorie adoptée par la plupart des géologues, celle d'après laquelle la terre est un astre refroidi, conservant une fournaise de métaux fondus sous une couche de silice et d'argile : comparable enfin à ces vases des soldats de Gédéon, dans lesquels une lampe était cachée.

Il paraît cependant que Descartes a pu connaître le danois Slénon, qui enseignait alors la même théorie, en des termes que nous ignorons. Dans les Principes de la Philosophie, cette hypothèse fait partie du système des tourbillons.

Descartes nous prévient d'abord qu'il ne fait que

412 LE MONDE EXTEIWEUU

proposer une simple hypothèse . « Je ne veux pas, dit-il, que Ton se persuade que les corps qui composent ce monde visible aient jamais été produits en la façon que j'ai décrite \ »

Il ne faut pas s'étonner de cette extrême modestie. Il a douté de toutes choses; il a refusé de croire à Celles que son esprit ne voyait pas clairement et distinctement, suivant son expression maintes fois répétée. Et il a rebâti l'édifice de sa croyance sur les fondements que lui fournissait la connaissance de lui-même. Mais le monde extérieur! Ce philosophe qui range toutes les sensations, y compris celles du toucher et de la vue, parmi les passions de l'âme; qui, dans la 6 e Méditation a exposé tant de raisons puissantes de ne point admettre l'existence de l'objet de ces sensations; peut-il prétendre que son âme a la vue claire et distincte du monde extérieur, avec lequel elle ne communique que par les sens; et que non seulement elle voit le monde d'aujourd'hui; mais qu'elle connaît par intuition l'histoire de la création du monde et des révolutions primitives de la matière?

Cependant, le doute exprimé, il ne craint pas (et c'est un bel exemple de ce que peut la cri-

i. Principes de la philosophie, IV« partie, p. 330, Ed. Cousin..

LA TERHE i!3

tique scientifique) d'avancer l'affirmation suivante : « Toutes les choses que contient le monde ne laissent pas d'être maintenant de même nature que si elles avaient été ainsi produites. »

Il invoque enfin cette grande raison à laquelle on Ta vu déjà recourir, avec une foi philosophique si profonde, la véracité de Dieu. « Et certes, s'écrie-t-il, si les principes dont je me sers sont très évidents, si les conséquences que j'en tire sont fondées sur la certitude des mathématiques, et si ce que j'en déduis de la sorte, s'accorde exactement avec toutes les expériences, il me semble que ce serait faire injure à Dieu de croire que les causes des effets qui sont dans la nature et que nous avons ainsi trouvées, sont fausses : car ce serait le vouloir rendre coupable de nous avoir créés si imparfaits que nous fussions sujets à nous méprendre, lors même que nous usons bien de la raison qu'il nous a donnée. »

Le respect fait taire toute velléité de critique, en présence d'un si grand homme. 11 nous parait cependant qu'en d'autres circonstances l'argument a été invoqué par Descartes avec plus de confiance, et devait l'être. On sent cette fois de l'inquiétude dans l'invocation au Dieu juste et véridique. Lorsque Descartes donnait la même raison de croire à la réalité de l'espace, nous pensons que

l'argument était mieux employé, et nous avons dit pour quelles raisons. Le passage sublime que nous venons de citer ne paraît point tiré des calmes leçons d'un philosophe : c'est plutôt la révolte d'un nouvel Adam au pied de l'arbre de science.

Presque tous les astronomes et les géologues, s'accordent depuis Descaries à appeler la terre un astre éteint. Que l'on admette l'hypothèse de Buffon et de Laplace, ou l'hypothèse de M. Faye, on en revient à l'idée d'abord mise en avant par Descartes, à savoir que notre sphère autrefois incandescente s'est condensée et durcie, au moins à l'extérieur, en se refroidissant.

« La présente condition de notre terre, disait, en 1886, le savant géologue anglais Archibald Geikie, répond de tout point à l'hypothèse de la nébuleuse primitive. » (Or, toutes les hypothèses se ramènent à celle-là.) A l'extérieur, se présente le dernier des sédiments, la plus légère des enveloppes 1 , l'atmosphère faite de gaz et de vapeurs. Sous cette enveloppe continue paraît une seconde enveloppe, celle-là déchirée, ne couvrant que les deux tiers du ade, celle des eaux de l'Océan. Ensuite, les hes solides, si loin du moins que nous pouvons

The lightest layer or shell in for m of the atmosphère {Class of geology, p. 30).

les atteindre, ont une densité double ou triple de celle des eaux. Et enfin, des observations faites au moyen du pendule à diverses hauteurs au-dessus du niveau de la mer, nous montrent, d'après Fattraction de la terre prise dans son ensemble, que sa densité doit être 5,56 fois plus grande que celle de l'eau, nombre très voisin de ce que Newton avait annoncé. »

11 faut donc qu'à partir de l'atmosphère, la densité aille croissant vers le centre. S'il est des matières tenues en fusion par le feu intérieur, elles sont lourdes; l'âme du monde est probablement faite de métaux fondus. Descartes, pour alléger la terré, plaçait au centre le plus subtil élément. Mais tout le reste est conforme à ses idées.

La terre, disait-il, centre d'un des quatorze tourbillons 1 du premier ciel, est « descendue vers le soleil jusques à l'endroit où elle est à présent », après avoir été condensée. Primitivement, « elle ne différait en rien du soleil, sinon qu'elle était plus petite 1 ». Puis des parties très subtiles, se sont assemblées, formant des nuages, semblables aux taches du soleil; elles se dissipaient, mais laissaient des débris plus gros encore que ne sont les atomes de la matière de la lumière et de la matière

i. Principes, p. 331.

du ciel; c'était une matière assez semblable à celle de l'air que nous respirons. Sous cette enveloppe, • les nuages opaques se reformèrent, et furent plus durables; ils finirent, en se condensant, par composer une écorce solide. « Ils Pont peu à peu toute couverte et offusquée ; et même peut-être plusieurs couches de tels corps s'y sont entassées l'une sur l'autre. Ce qui a tellement diminué la force du tourbillon qui la contenait qu'il a été entièrement détruit \ »

Il se pourrait, dit-il encore, que l'espace intérieur fût maintenant tout entier rempli de la matière du troisième élément; mais « il me semble que si cela était, la terre serait si solide qu'elle ne pourrait rester si près du soleil ». Ainsi l'argument est tiré de la gravitation de la terre. Si elle était tout entière refroidie et solide, sa masse serait autre, et elle serait attirée vers le soleil.

En second lieu, Descartes suppose que la terre intérieure est divisée en trois régions. Autour de la région centrale, celle du feu, ou du premier élément, règne une enveloppe faite de ce premier élément condensé ; et la matière de cette enveloppe est si serrée, si solide, qu'elle ne donnerait même aucun passage au second élément, à ce qu'il

i. Principe*, p. 332.

nomme la matière du ciel ; à cette subtile matière qui remplit l'espace que nous croyons vide et qui transporte la lumière. Et cette enveloppe « au commencement a été molle et fluide ».

Voici donc un grand fait sur lequel la plupart des savants sont d'accord : le refroidissement.

En effet, nous pénétrons assez loin dans l'écorce terrestre, pour trouver partout, sous les eaux et sous les couches de terrains visiblement transportés et déposés par les eaux, la première enveloppe solide, le terrain primitif qui couvre les entrailles mystérieuses du globe, et qui porte les couches sédimentaires sur lesquelles vivent ou ont vécu les animaux et l'homme.

Mais qu'est-ce que le terrain primitif?

11 y a quinze ou vingt ans les idées à ce sujet étaient plus simples qu'aujourd'hui. On a soumis à l'étude la question du refroidissement; et, admettant l'hypothèse d'un bain métallique en fusion, on a cherché dans des exemples présents ce qui se passe en pareil cas. A la surface des métaux fondus surnagent des scories ; le laitier de la fonte est un mélange de la silice et de la chaux employées comme dissolvants, avec l'oxyde de fer. Ces substances plus légères, véritable écume de la matière fondue, se solidifient les premières.

On a pensé que les roches éruptives, les granits

DBHTS OOCHIN. 27

étaient les scories de la coulée primitive. Ces scories ne surnageaient point comme la glace sur l'eau ; en se solidifiant, elles prenaient une densité plus grande, et s'enfonçaient dans le liquide : mais non sans le refroidir autour d'elles, et contribuer à la reformation d'une pellicule solide. Celte pellicule solide devait naturellement être attaquée chimiquement, être refondue en dessous.

En dessus elle devait subir aussi des attaques. Car les vapeurs enveloppant primitivement la terre incandescente se condensaient. L'eau des océans retombait sur la terre, bouillante, sous d'énormes pressions, saturée de substances solubles fort actives, telles que les chlorures alcalins.

« Ces vapeurs, dit M. de Lapparent 1 sont venues former à la surface de l'écorce un bain d'une puissance chimique considérable, suffisante pour déterminer, dans les matériaux de la croûte, une cristallisation semblable à celle que produisent les réactions de la voie humide. Le même bain ne pouvait non plus manquer d'exercer sur l'écorce une action mécanique analogue à celle que la mer exerce % sur ses rivages. A peine formées les roches primitives étaient exposées à une désagrégation, bientôt suivie, sans doute, d'une cristallisation

1. Lapparent. Abrégé de Géologie p. 127. G. Masson. Paris, «895.

nouvelle des éléments un instant séparés. De plus les matières fondues sous-jacentes devaient, soit refondre partiellement la base de la croûte, soit s'y injecter fréquemment en forme de veines ou veinules.

On est donc conduit à se représenter le terrain primitif comme une sorte de produit mixte, né du refroidissement, mais où les signes de l'état igné auraient été rapidement effacés par une cristallisation chimique; massif à l'origine, mais soumis aussi bien à la base qu'au sommet à des actions qui ont dû lui imprimer quelques-uns des caractères des dépôts stratifiés, notamment un arrangement des éléments en zones plus ou moins parallèles. »

Il ne faut donc pas nous figurer que le globe liquide s'est simplement durci à sa surface, comme un lac se couvre de glace, en temps froid. Un bain métallique en fusion a poussé hors de son sein des scories; elles ont été refondues et retravaillées, par le dedans et par le dehors. 11 n'en est pas moins vrai que sous les terrains sédimentaires, déposés plus tard, après plus complet refroidissement par le travail des eaux, on retrouve avec les mêmes caractères, l'écorce primitive.

Elle est faite surtout de silicium et d'oxygène. Le gaz oxygène entre pour près de moitié dans sa

substance. Il était libre au temps de l'incandescence de notre astre, au temps où une énorme chaleur maintenait les éléments dissociés. Il a dû ensuite être dissous en grande quantité dans la masse métallique liquéfiée, et l'oxydation s'est faite pendant que la température diminuait. Le gaz combiné est devenu un élément des roches solides. Les géologues de nos jours prétendent même nous faire voir comment les choses se sont passées. Parmi les roches, d'origine ignée, ils ont pu établir deux classes : il va sans dire qu'entre ces deux classes les confins sont assez vaguement déterminés. Il y a des roches basiques dans lesquelles la silice est relativement peu abondante, (47 à 48 0/0) et des roches acides contenant de 67 à 76 0/0 de silice. Les premières sont les plus lourdes, et se rencontrent à un étage plus bas ; elles se sont enfoncées au moment où la coulée s'épaississait avant de devenir solide. Ellos sont les moins oxygénées, ayant achevé de se refroidir loin de l'air libre: là se trouvent les pyrites, le fer oxydulé, quelquefois le fer natif. Bunsen distinguait la pâte normale pyroxénique, celle des roches basiques, et la pâte normale trachytique des roches acides *.