I.A VIE ET LA MORT DU SOLEIL

tu.'inls. Mais ceux-ci, g^râce à leur Ici^èreti-, vont i4at;ni'r les couches extérieures plus froides.

("h;i(|Uf inolécule d'oxygène, par exemple, en arrivant à la surface, pourra donc à nouvjeau se combi* ner avec la molécule métallique dont la chaleur l'avait séparée. Cette combinaison chimic|ue donntMa lien à un dég^agement calorifique et lumineux ; à peiiu-, cependant, l'association si-ra-t-elle accomplie i|Ut' déjà, la pes.anteur aidant, le corps nou\ fllrment pruiiuil se replongera dans les masses inlérit-ures et les' mêmes phénomènes recommenci'ront.

Tout cela est très plausible, mais, à y regarder de. plus près, nous nous apercevons (jue le problème est loin d'être résolu, l'n tel mécanisme, s'il rend compte de la constance de la radiation pour un temps très ct)urt, ne saurait durer indéfiniment, Sans cesse l'énergie se dissipe ; des molécules, se replongeant i]o:i milliards de fois dans la masse interne et brûlante tiu -Soleil, finissent par épuiser la source calorifique, aussi grande soit-elle. Bon gré mal gré, l'astre du jour se refroidit, lentement sans doute, mais très si*lrement.

."^lors, nouvelle question : depuis combien de temps le Soleil se refroidit-il et pendant combien de siècles encore pourra-t-il entretenir la vie terrestre ?

Une science nouvelle, la Thermodynamique, va essayer de nous répondre. Nous savons que tout choc engendre de la chaleur. De même qu'on échauffe un morceau de fer en le martelant, de même on augmente la température d'une plaque d'acier en la

bombardant de projectiles. Cette transformation de tout phénomène mécanique en chaleur a été si bien étudiée, qu'au regard du physicien, élever un poids de 425 kilogrammes à un mètre de hauteur ou ajouter un degré de plus k un\ litre d'eau, c'est fournir la même dépense fl 'énergie, accomplir le même travail. 11 y a 1<\, pour ainsi- dire, deux effets différents d'une cause imique, et c'est ce qui nous permet, ;lans les calculs, de passer de l'un à l'autre.

Celte base fondamentale de la thermodynamique va nous permettre d'apprécier à leur juste valeur les ■ différentes sources d'énergif en a.aivre pour la conservation de notre ,Soleil.

L'espace célecte e.st sans cesse sillonné t!c météores. Comme la Terre, le Soleil doit recevoir des pous.sières cosmiques, bolides, météorites, étoiles filantes ; et nous savons que des corps (je ce genre, souvent fort pesants, arrivant des profondeurs interstellaires, acquièrent, au moment de leur chute sur le vSoleil, une vitesse énorme de 61.3 kilomètres par seconde.

L'apport de chaleur résultant d'une telle pluie pourrait donc n'être pas négligeable. Toutefois, le calcul montre que pour entretenir la radiation actuelle de l'astre du jour, c'est-à-dire pour empêcher celui-ci de perdre chaque année deux degrés de température — h supposer que sa chaleur spécifique égale celle de l'eau — il faudrait admettre^ une chute de un kilogramme i\c météores par heure et par mètre carré de la surface du Soleil ; et cela ne représente pas moins de :

147 000 000 000 000 000 kiloo-rnmmes.

LA VIE ET LA MORT DU SOLIilL -il^

soit 147 Irillions de tonnes de météores par jour ! Et si cette réserve venait à s'épuiser, le Soleil, à l'instar do Saturne que la légende nous montre dévorant ses enfants, n'aurait plus que la suprême ressource d'absorber ses planètes l'une après l'autre. Sacrifice bien inutile, au surplus, quand on calcule que la chute de notre propre Terre ne saurait qu'allongfer d'un siècle la durée du brasier solaire.

En admettant cette hypothèse, imaginée par Mayer, vers. 1848, il faudrait tabler sur un accroissement continu de la masse du Soleil, donc sur une diminution de notre année de près de trois secondes par an. Or, les astronomes, en supputant les observations des phénomènes célestes enregistjés par les anciens, ne constatent rien de semblable.

Toutefois, ridée de Mayer fît son chemin et ïlelniholtz parvînt à la modifier d'une très ingénieuse manière. Il supposa que la formation du Soleil, comme celle des planètes d'ailleurs, dérive d'une immense nébuleuse ronde' s 'étendant dix fois plus loin que Neptune, la dernière planète connue de notre système, soit à 45 milliards de kilomètres. Dans cette sphère aux proportions fantastiques, diffusons toute la matière du Soleil — celle des planètes est négligeable en comparaison — nous obtiendrons un milieu si léger que. le vide des ampoules à rayons ,X serait encore 140000 fois plus cfense. Même dans cet état de raréfaction inimaginable, un myriamètre cube contiendrait néanmoins 5 217 grammes de substance.

Sous l'empire de l'attraction, tous ces matériaux vont tomber vers le centre et y développer un puis-

2l6 LES ÉNIGMES DE LA SCIENCE

sant foyer de chaleur. Ilelmholtz a montré que l'énergie calorHique ainsi engendrée aurait été de 20 initiions de fois la dépense annuelle du Soleil. Conclusion : la source calorifique en action dans la masse solaire fonctionne depuis 20 millions d'années.

Tel serait le bilan du passé ; mais il fallait aussi fixer celui des gains pour l'avenir, Helmholtz le découvre dans la contraction actuelle du Soleil. De même, en effet, qu'on développe de la chaleur par des chocs répétés, de même on échauffe un g"az en le comprimant. vSi le diamètre du Soleil diminuait de 76 mètres par an, cela lui suffirait pour réparer ses pertes. Or, à la distance où nous sommes de l'iistre central, une semblable diminution correspond à une réduction de un dixième de seconde d'arc en i 000 ans ; elle aurait pu avoir lieu depuis le commencement des observations au télescope, personne ne saurait encore s'en apercevoir.

Newcomb a repris les calculs avec des données plus modernes et son avis est qu'un pareil phénomène amènerait une diminution de moitié du diamètre solaire et) 7 millions d'années.

A peine ces théories étaient-elles lancées, que les critiques vinrent du côté où personne n'aurait pu les attendre.

La radiation solaire et son histuiie sont liées au développement dp""la vie sur la Terre. \'ingt niiilioiis d'années pour embrasser les phénomènes géologiques depuis l'apparition des premiers organismes,

r.A VIF. ET I.A MORT DT) SOI.KTI. 217

paniit-nl aux naluralislrs un radre trop étroit ; ceux- 'ci poussèrent les liauls cris ri exigèrent cent millions |K)Ui- le moins.

lui fait, (|uanil on song'e à l'histoire passée du "•lobe terrestre, à ces hautes chaînes calédonienne et hercynienne semblables aux o;rands massifs alpins et qui cependant disparurent, rabotées par les agents atmosphériques ; quand, multipliant même par dix la puissance de l'érosion — aux périodes où des pluies diluviennes menaient, suivant l'expression île M. de Lapparent, le deuil de la terre ferme — on ne eomptc- pas moins de 27 millions d'années pour faire ainsi disparaître la grande chaîne des x^lpes... les calculs de Mayer et de Helmholtz semblent mesquins.

Plus d'un astronome en convint et presque tous les travaux contemporains décelèrent la louable intention d'introckiire dans les calculs des données propres à aug'menter les nombres obtenus.

Kn faisant toutes sortes d'hypothèses accessoires sur l'état de la matière à l'intérieur du Soleil, sur la densité des régions centrales, sur la température, sur les pressions, etc.. on arrive en certains cas à aug'menter les nombres de Helmholtz. C'est ainsi <|ue lord Kel\in parvenait k fixer pour l'âg'e du Soleil un nombre respectable de 50 millions d'années. Quelques autrt-s trouvèrent un peu moins. Tout dépend aussi de l'étendue de la nébuleuse primitive, de sa forme et de son état primordial. La science ne udus cK)nnant rien de positif h ce sujet, les imaginations continueront à galoper bride sur le cou.

La solution n'est peut-être pas là oîi nous la cherchons : tel fut le premier enseignement que nous

' I s !,ES ENIGMES DE LA SCIENCE

fournit la découverte du radium. Entre autres particularités, cette curieuse substance possède la bizarre propriété, en se transformant sans cesse, d'émettre constamment de la- chaleur. Que le vSoleil renferme des subslantes radioactives, cela ne fait aucun doute ; or il -suffirait que chaque kilogramme de la masse solaire contînt deux milligrammes de ra- 'iium pour assvner au Soleil la réparation de ses perles. Malheureusement, objectera4-on, ce dégag-enuMTt de chaleur n'est pas éternel • au bout de 2 000 ans, le radium est. presque complètement détruit. Oui, mais il peut s'en former d'autre au sein de la masse solaire ; nous savons maintenant que le radium est un produit de transformation de l'uranium qui; lui, semble évoluer très lentement.

" Nous ne pouvons (i. pendant pas accepter une déduction semblable sans être contraints à une autre hypothèse secondaire. Il faut admettre^ en effet, que la éhaleur se crée de rien ! » Ainsi parle le savant .\rrhénius, et il a en partie raison.

■Niais l'histoire du radium est bien propre à nous rendre prudents. Ecoutons Henri Poincaré disserter sur ce sujet : « Malgré ce que cette théorie (celle du radium appliquée au vSoleil)'a d'hypothétique et dtprématuré, elle suffit à nous convaincre que les chiffn s dr lord Kelvin cl de T-Ielmholtz, qui refusent au Soleil un âge supérieur à 50 millions -d'années, ne doivent pas être acceptés sans les plus expresses réserves. Un fait inconnu de Helmholtz suffit pour que son raisonnement perde sa force probante ; il y a sans doute beaucoup d'autres sources de réser-

\orrs d'énergie que nous ne pouvons pas plus soupçonner que Helmholtz ne soupçonnait le radium. »

Méfions-nous donc des théories purement mécani-: ques ; ce ne sont, tout au plus, que prétextes à calculs sans bases sérieuses ; correctement appliquées, comme on l'a fait récemment, elles tendraient même à écourter par les deux bouts la vie de notre Soleil. Encore une lois, la solution n'est piis là ; elle est tout entière dans la constitution intime de- la matière, dont le radium nous a permis d'entrevoir ia mystérieuse complexité. L'atome est bien loin d'être l'élément insécable et ultime des anciens chimistes. Toutes les expériences modernes s'accordent à nous le montrer comme formé de plusieurs milliers de corpuscules. Si nous ajoutons que, semblables aux météores composant l'anneau de Saturne, ces particules d'une infime petitesse tournent autour d'une sphère centrale avec des vitesses de révolution leur faisant accomplir des milliards de tours par seconde, vous comprendrez que ces édifices atomiques, lorsqu'ils viennent à se désagréger, constituent des sources d'énergie formidables.

Par là même aussi, nous conce\ons qu'en regard des composés chimiques s'élaborant au fond du gigantesque creuset solaire, nos explosifs les plus violents ne soient que jouets d'enfant.

Même à la distance où nous sonunes du Soleil, nos lunettes puissantes, munies de spectroscopes, nous permettent d'assi.ster aux orages terribles qui accompagnent ces genèses titanesques.

Au moment oi!i le ciel du Soleil s'assombrit en se couvrant de taches, les gaz internes, comprimés à

des millions d'atmosphères, piirviënnent çà et là à crever la lourde cuirasse qui les étrcint ; bientôt la chaudière éclate ; des poussées violentes soulèvent les couches superficielles et à chaque instant des masses formidables explosent avec fracas : ce sont les proinhérances solaires, éruptions fantastiques où tous les métaux sont volatilisés, jets puissants dont Jes sommets atteig'nent de prodig^ieuses hauteurs. L'orage gronde alors au-dessus de l'épouvantable fournaise, des éclairs fulgurants teintent de pourpre ces immenses feux d'artifice que nous contemplons stupéfaits dans le calme de nos observatoires et dont les pièces fusent au milieu du grandiose incendie, à cinq ou six cent mille kilomètres d'élévation.

Ces effroyables tourmentes, oij des éléments déjà semblables à ceux de notre chimie terrestre se mêlent aux vapeurs hydrogénées, nous avertissent que notre Soleil traverse actuellement cette phase intermédiaire entre une jeunesse désordonnée et la froideur de la vieillesse, apanage des astres rouges à leur déclin. Notre grosse étoile jaune représente donc la sérénité de l'âge mûr et, à tout prendre, autant que la science puisse donner son avis en ces questions délicates, il semble bien qu'il faille accorder encore quel- (|ucs dizaines de millions d'années de vie à ce flambeau aux rayons duquel les destinées de la Terre sont suspendues.

Si notre globe meurt de sa bonne mort, il périra donc par le froid dans un avenir fort lointain ; mais, d'ici là, une foule d'autres dangers menacent Thumanité.

Le Solnl, nous le saxons, einpoi-te avec lui dans

Deux types îî î! î! " de Protubérances Solaires

LA VtK ET LA MORT DU SOLEIL 2il

l'espace son cortègfe de planètes. Nous volons ainsi vers la constellation de la Lyre avec une vitesse trente fois plus rapide que celle de nos obus nu sortir du canon.

Dans ce grand voyage intersidéral coinnuncé depuis quelque cent millions d'années, notre Soleil ne va-t-il pas heurter quelque étoile, soleil noir ou incandescent, peu importe ?

Le fait ne serait pas inouï et les annales célestes ont enregistré plus de vingt cas de ce genre depuis que l'humanité tourne ses regards vers la voûte étoilée.

Sans doute, en raison de l'immensité qui nous entoure, de telles rencontres paraissent bien improbables et nous avons beaucoup de chances de voler longtemps sans rencontrer d'obstacle, mais vous savez ce que viu.it le mot chance, et un seul événement de ce genre suffirait, non point à détruire le Soleil, mais à accroître sa chaleur en de telles proportions que notre globe terrestre serait immédiatement transformé en une fournaise ardente, comme au temps de sa jeunesse.

Conclusion : la science, à l'heure actuelle, est impuissante à nous fixer l'heure de la -fîn ; tout ce qu'elle peut nous affirmer, c'est qu'autrefois la Terre n'existait pas et que dans un avenir plus ou moins lointain, l'humanité disparaîtra du grain de sable dont elle se dispute les parcelles.

L'Enigme de notre Climatologie

Y a-t-il, dans toutes les sciences humaines, une science plus féconde en résultats pratiques que la météorologie? Je ne parle pas de celle qui se bornerait à constater des faits, à enregistrer des valeurs, à tracer les courbes des phénomènes passés : j'entendrais par météorologie une science capable de prévoir.

Hélas ! une telle science vient à peine de naître ; il faudra beaucoup d'années peut-être pour la voir grandir et tenir une place honorable à côté des autres sciences humaines. Mais si elle est née hier, il importe de le constater dès maintenant ; il nous faut établir son acte officiel de naissance, et voilà le but unique de cette étude.

Point n'est besoin, pour mes collègues les météorologistes, de faire constater le peu de portée des méthodes actuelles de prévision ; malgré une réclame effrénée autour de certains noms, je persiste à dire que la prévision du temps qu'il fera n'existe pas pratiquement. Ceux qui reçoivent les dépêches du Bureau central savent à quoi s'en tenir à ce sujet, et je mets au défi un météorologiste, non seulement de tracer la courbe de la pluie pour le mois prochain dans telle région déterminée, mais encore de prévoir à coup sûr le temps de demain.

Cette profession de loi bien affichée, je •dois déclarer que je regarderais comme un non moins grossière illusion le fait de croire ces problèmes insolubles et d'écarter a priot-i toute esquisse de solution, aussi vague fût-elle.

Parmi les hypothèses nombreuses ayant la prétention d'expliquer une série de phénomènes se trouve souvent, sinon la vérilabk- solution, du moins quelque chose d'assez approché. Chacune d'elle vaut donc la peine d'être minutieusement examinée.

Il faudrait "des volumes pour exposer et discuter les méthodes préconisées pour la prévision du temps. Pour la majorité des habitants de notre planète, c'est notre satellite qui détermine les variations de température, la pluie, les tempêtes, etc.. Je laisse de côté toutes ces élucubrations fantaisistes pour aborder la question sous son vrai jour.

Il existe dans le Soleil des changements qui semblent avoir une simultanéité avec des changements constatés sur la Terre. N'y aurait-il pas là autrtchose qu'une simple coïncidence ? Si les changements solaires étaient la cause des phénomènes terrestres, nous aurions d'ores et déjà des principes sur lesquels on pourrait asseoir une M'ritablc théorie des variations météorologiques.

Je pourrais me contenter de donner les résultats auxquels on est arrivé dans ces dernières années. Mais je pense qu'il sera particulièrement agréabltau lecteur de suivre pas à pas le progrès de la r]Uesl'ion, f|ui est loin d'être nouvelle.

Il est bon parfois de jeter un regard derrière soi pour s'assurer de la longueur de la route parcourue;

2 24 Jl'^S ENIGMES DE LA SCIENCE

il semble que les étapes h franchir en deviennent nioins rudes.

L'idée d'aippliqiier k la prévision du temps les taches du Soleil n'est pas née d'hier, comme on pourrait le croire, en se rappelant le bruit répandu il y a quelque trente ans autour du nom de l'abbé Fortin. A peine les taches étaient-elles découvertes (|uc Riocioli, en 1651, annonça qu'il pouvait exister une coïncidence entre l'apparition de ces phénomènes sur le Soleil et les variations du temps. Mais, à cette époque, C4"la ne pouvait avoir aucune portée. On assimilait d'ailleurs les taches à des astéroïdes tournant autour du Soleil, et les influences astrales étaient trop en honneur pour qu'on ne song-eât pas k donner aux taches solaires un rôle prépondérant d:ins les affaires terrestres.

A\ce sir William Herschel, la (|uestion, en iSoi, pit'nd déjà une alhire plus scientifi(|ue : << l.a première chose, dit-il, qiii ressort des observations astronomiques du Soleil, c'est que les périodes de disparition des taches sont de beaucoup plus longue durée que celles de leur apparition. Pour ce qui est de la concordance (\cs taches avec la rigueur (^u la douci'ur des saisons, il est h peine nécessaire de faire remarquer que nous n'avons rien de décisif à ce sujet. Nous trouvons cependant (](^s éléments pour résoudre la question, d^uK^ façon indiri'cte, il est vrai, ilans l'influence des ravons solaires sur la végétation et la culture du froment dans notre pays. N'y a-t-il pas \k un critérium certain de la quantité de lumière et de chaleur émises par le Soleil, puisque le prix du blé représente exactement la rareté ou