TUE

1 ^^^S^UUNÛATIONM

réclat de chaque rayon augmente successivement d'intensité. Cette espèce de courant lumineux se montre plusieurs fois de suite et bien plus fréquemment de Touest à l'est que dans le sens opposé. Quelquefois, mais rarement, un mouvement rétrograde a lieu immédiatement après le premier, et aussitôt que cette lueur a parcouru successivement tous les rayons de l'ouest à Test, elle se dirige dans le sens inverse, revenant ainsi à son point de départ sans que l'on puisse dire si ce sont les rayons qui éprouvent alors un mouvement de translation à peu près horizontal, ou si cette lueur plus vive se transporte d'un rayon à l'autre, de proche en proche, sans que ceux-ci éprouvent de déplacement. » Nous verrons plus loin que cette apparence provient en effet d'une translation des rayons.

Quelquefois, lorsque les pieds de l'arc auroral ont quitté l'horizon et qu'il monte dans le ciel, le mouvement alternatif des rayons adhérents le fait ressembler à une longue draperie dorée qui flotte dans l'atmosphère, se replie sur elle-même de mille manières et ondule comme si le vent l'agitait. Ce- premier arc pâlit et s'efface à mesure qu'il s'élève, mais pendant ce temps il s'en présente de nouveaux, les uns commençant d'une manière diffuse, les autres avec des rayons tout formés. On a compté jusqu'à neuf arcs se suivant ainsi et passant à peu près par les mêmes phases.

Dans la région vers laquelle convergent les rayons se dessine surtout une courbe lumineuse, elliptique, qu'on nomme couronne boréale. Elle semble le résultat d'un effet de perspective. Les rayons, parallèles à l'aiguille aimantée librement suspendue, sont disposés comme les arêtes d'un tunnel cylindrique, qu'on voit converger vers le centre des deux ouvertures. Quand

la couronne apparaît, Taurore est dans son complet développement. Elle ne reste pas longtemps visible et le phénomène entre bientôt dans sa phase de déclin. Les rayons deviennent plus rares, plus courts et moins vivement colorés. *< Des faisceaux de rayons, dit M. Lottin, des bandes, des fragments d'arcs paraissent et disparaissent par intervalles. Puis les rayons deviennent de plus en plus diffus ; ce sont des lueurs vagues et faibles qui finissent par occuper tout le ciel, groupées comme de petits cumulus, et désignées sous le nom de plaques aurorales. Leur lumière lactée éprouve souvent des changements très-vifs dans son intensité, semblables à des mouvements de dilatation et de contraction qui se propagent du centre à la circonférence et rappellent ceux des animaux marins nommés méduses. La lueur crépusculaire arrive peu à peu, et le phénomène faiblissant graduellement cesse d'être visible. D'autres fois, les rayons paraissent encore avec le commencement du jour, puis ils disparaissent tout à coup ; ou bien, à mesure que le crépuscule augmente, ils deviennent vagues, prennent une couleur blanchâtre, et finissent par se confondre avec les cirro- stratus, de telle sorte qu'il devient impossible de les distinguer de cette espèce de nuages. »

Brume glacée.

Les observations relatives à la dernière phase des aurores, que nous venons de citer, indiquent leurs relations avec les nuages composés de petits cristaux de glace. On voit très-bien, au jour, les parties brumeuses du ciel qui ont paru sous la forme de plaques aurorales, pendant qu elles étaient illuminées par la trans-

mission de rélectricité, qui est la première cause du phénomène. Quelquefois aussi on aperçoit des traînées de cirrus dans la région où s'élevaient les rayons les plus brillants. L'amiral Wrani^'cl a remarqué que des arcs de halos se formaient autour de la lune au moment où des rayons s'élançaient dans la direction de cet astre.

« Pendant le jour, dit Humboldt, les nuages se groupent et s'arrangent quelquefois à peu près comme les rayons d'une aurore boréale, et alors ils paraissent troubler l'aiguille aimantée. » Le P. Secchi, directeur de l'Observatoire de Rome, a aussi constaté que des perturbations magnétiques se manifestaient lorsque, la nuit, de légers nuages phosphorescents voilaient le ciel. C'étaient, en quelque sorte, de faibles aurores boréales. Chacun a pu apercevoir les bandes polaires décrites par Humboldt. Ces nuages sont disposés en longues lignes parallèles dans la direction du méridien magnétique, et se montrent assez souvent dans nos climats. M. de Tessan, dans sa relation du voyage de la YéniLS^ rapporte qu'un des officiers de la frégate prédisait toujours les belles aurores boréales, en observant dans la journée la disposition des cirrus.

Au Canada, des registres météorologiques, commencés depuis longtemps, indiquent l'état de l'atmosphère les jours qui précèdent et qui suivent l'apparition des aurores. Presque tous ces jours-là il a plu et surtout neigé, ce qui rend très-probable la présence dans l'atmosphère de particules glacées pendant la durée du météore. Cette infinité de cristaux très-ténus, traversés par les courants électriques, constituent un immense réseau lumineux flottant dans l'atmosphère.

Il faut remarquer que toutes ces délicates aiguilles

peuvent exister dans Tair pendant que le ciel garde une apparence très-sereine. Le docteur Richardson, par un beau temps et une température de 32 degrés centigrades au-dessous de zéro, voyait Tare de Taurore dans le voisinage du zénith et constatait au même moment la chute d'une neige extrêmement fine, à peine visible, mais qui laissait des gouttes en fondant sur la main.

L'existence de la brume qui s'élève à l'horizon, sous forme de segment obscur, avant le commencement du phénomène lumineux, confirme les aperçus précédents. Dans les contrées du Nord, des voyageurs se sont trouvés, au sommet des montagnes, subitement enveloppés d'un brouillard transparent, de couleur grise passant au vert, et qui se transformait ensuite, dans une région supérieure, en splendide aurore boréale.

Bruit et odeux*. — Gourants 61eotric|ne8.

Lorsque le lieu de l'observation est suffisamment rapproché de l'aurore, on entend un bruissement particulier, mêlé de] soudaines crépitations, analogues à celles que produit l'électricité quand elle s'échappe d'un corps sous forme d'aigrette. Souvent une odeur sulfureuse se répand, due sans doute à l'ozone qui se produit pendant les décharges électriques du pôle, comme pendant l'explosion de la foudre.

En parlant des orages, nous avons dit que l'atmosphère est constamment chargée d'électricité positive produite en grande partie dans les régions tropicales. La terre est au contraire électrisée négativement, et une neutralisation se fait au moyen de l'humidité dés couches inférieures de Tatmosphère. « C'est principa-

lement, dit M. A de la Rive, à qui l'on doit cette théorie, dans les régions polaires où les glaces étemelles condensent constamment les vapeurs aqueuses sous forme de brume, que cette neutralisation doit s'opérer, d'autant plus que les vapeurs positives y sont portées et accumulées par le courant tropical, qui, à partir des régions équatoriales où il occupe les parties Içs plus élevées de l'atmosphère, s'abaisse à mesure qu'il s'avance vers les latitudes les plus élevées, jusque dans le voisinage des pôles, où il vient en contact avec la terre. C'est donc là que la décharge entre l'électricité positive des vapeirrs et l'électricité négative de la terre, doit essentiellement avoir lieu, avec accompagnement de lumière quand elle est suffisamment intense , si, comme c'est presque toujours le cas près des pôles et quelquefois dans les parties supérieures de l'atmosphère, elle rencontre sur sa route des particules glacées extrêmement ténues qui forment les brumes et les nuages très- élevés. »

Selon rétat plus ou moins brumeux, et par suite plus ou moins conducteur de l'atmosphère dans les ré^ gions polaires, les deux électricités se neutralisent plus ou moins bieti; De là des courants d'intensité Variable qui traversent la surface terrestre du pôle à l'équateur; G^est l'influence de ces courants sur l'aiguille aimantée qui produit les déviations et les oscillations que nous avons signalées.

Les perturbatioiis sont continuelles dans les latitudes les plus élevées, parce que l'intensité des courants électriques est plus grande et leur influence plus marquée. A mesure qu'on avance vers l'équatëul*, on observe de moindres déviations, mais elles cfnt lieu partout, même dans les lieux où l'aurore n'est pas visible.

Pendant plusieurs années, Arago, en suivant les variations de l'aiguille à l'Observatoire de Paris-, a pu, sans être jamais mis en défaut, annoncer les apparitions de l'aurore boréale dans notre hémisphère.

Lors de la belle aurore du 27 novembre 1848, M. Matteucci observa cette influence des courants sous une forme très-remarquable. « Je me trouvais, dit-il, au bureau du télégraphe électrique de Pise, quand nous fûmes surpris par la suspension soudaine de la marche des machines, qui avaient toujours très-bien fonctionné pendant la journée ; cela arrivait en même temps aux machines de la station de Florence. Nous essayâmes de les faire aller, soit en augmentant la force des courants, soit en agissant sur les manipulateurs : tout fut inutile ; l'ancre restait attachée aux électro-aimants. » Cet effet singulier cessa avec l'aurore, et le télégraphe put fonctionner de nouveau sans avoir éprouvé d'altération. Le même jour, M. Highton constata , en Angleterre , une action très - prolongée de l'aurore sur les fils télégraphiques.

Dans toutes les parties du réseau européen, le service fut troublé par la magnifique aurore du 28 août 1859. Deux jours après, le phénomène lumineux était aperçu sur une grande partie des continents d'Europe, d'Asie et d'Amérique, et on observait une action plus générale encore. Il y eut des courants assez intenses pour faire jaillir l'étincelle d'un courant interrompu. Aux États-Unis, deux employés du télégraphe, placés aux stations de Boston et de Portland , purent se servir du fluide terrestre, beaucoup plus puissant que celui de la machine, pour corespondre pendant assez longtemps.

loflnenoe magnétique.

Considérons maintenant la grande masse de brume lumineuse placée dans la zone glaciale et qui , pour ainsi dire, est un conducteur mobile traversé par une succession de décharges électriques. Le globe pouvant être regardé comme un immense aimant, quelle action le pôle magnétique exerce-t-il sur cette brume?

On doit à M. de la Rive une expérience de physique très-intéressante, qui a mis sur la voie pour résoudre la question. Dans un ballon de verre, où Tair se trouve extrêmement raréfié, il dispose un appareil propre à faire converger des jets de lumière électrique sur le pôle d'un électro -aimant, et voici ce qui se produit : « Dès que le cylindre de fer doux qui sert d'électroaimant est aimanté, la lumière électrique, au lieu de partir indifféremment des divers points de la surface supérieure qui sert de pôle, comme cela avait lieu avant l'aimantation, part uniquement de tous les points de la circonférence de cette surface, de manière à former autour d'elle comme un anneau lumineux continu. Cet anneau a un mouvement de rotation autour du cylindre aimanté, tantôt dans un sens, tantôt dans un autre, suivant la direction de la décharge et le sens de l'aimantation. Enfin quelques jets plus brillants semblent partir de cette circonférence lumineuse, sans se confondre avec le reste de la gerbe. Dès que l'aimantation cesse, le phénomène lumineux redevient ce qu'il était auparavant. »

En s'appuyant sur cette expérience, M. de la Rive a fait construire un appareil composé d une sphère en bois portant une armature de fer doux, qui représente

la terre. C'est avec cet appareil qu'il a pu reproduire non-seulement les aurores polaires, mais encore les divers accidents qu'elles déterminent, tels que les perturbations de l'aiguille aimantée et les mouvements de l'électricité dans les fils télégraphiques.

Nous avons dit que l'arc des aurores boréales a toujours son sommet placé dans le méridien magnétique. Dans la grande aurore de l'automne de 1859, Tare pa^ raissait avoir son centre vers le nord-est en Californie, à peu près au nord à Philadelphie, et vers le nordouest en Angleterre, ce qui plaçait ce centre dans l'Amérique septentrionale. Un grand nombre d'observations semblables ont conduit au même résultat, et les aurores se présentent ainsi à nous comme des anneaux lumineux de diamètre variable, centrés autour du pôle magnétique, et planant à une hauteur plus ou moins grande dans l'atmosphère, en lançant des rayons verticaux. Le mouvement ondulatoire de l'arc et des rayons, décrit par M. Lottin, et qui parait indiquer leur rotation de l'ouest à l'est en passant par le sud, ajoute un autre trait à la ressemblance du grand phénomède avec l'expérience de M. de la Rive. C'est bien dans ce sens que l'anneau doit tourner lorsque l'électricité positive, partie de l'atmosphère, se dirige sur le pôle magnétique nord.

La forme et les mouvements de l'aurore sont donc déterminés par les forces qui émanent du grand aimant terrestre, et nous ajouterons à ce sujet une remarquable observation de M. Hansteen : « Pendant l'aurore et plusieurs jours après, l'intensité magnétique est notablement diminuée, et elle reprend seulement peu à peu sa valeur habituelle. »

Aurore australe.

D'après le petit nombre d'observations recueillies dans rhémisphère sud , on peut dire que l'aurore australe présente les mêmes phénomènes que Taurore boréale. Elle s'explique d'une manière semblable. Quelques cas de coïncidence entre l'illumination des deux pôles ont été remarqués.

M. de Tessan a donné la description suivante d une aurore australe observée pendant le voyage de la Vé~ nus : « Le 20 janvier 1839, à une heure vingt minutes du matin, on a aperçu une aurore assez belle formant un arc de cercle lumineux très-apparent et très-bien dessiné. Sa lumière était blanche; il pouvait y avoir cependant une légère nuance de vert, car elle rappelait un peu la lumière d'un corps phosphorescent. Cette lumière était douce et tranquille, et pouvait être comparée, pour réclat, à celle que présente le bord supérieur d'un nuage, d'un cumulus qui cache la lune quand celle-ci est sur le point de se montrer. Des faisceaux, ou rayons d'une lumière également blanche, mais d'intensité beaucoup plus faible, s'élevaient de divers points de l'arc. Ces faisceaux paraissaient et disparaissaient trèssensiblement à la même place après une durée variable de cinq à dix minutes.

« La partie inférieure de l'arc paraissait occupée par un gros nuage dont les bords contigus à l'arc étaient légèrement bosselés. J'ai pris cette apparence pour un nuage réel, je l'ai noté comme tel, et le doute ne me serait certainement pas venu à l'esprit si, depuis mon retour, je n'avais vu citer des apparences semblables comme trompeuses par des observateurs habiles, qui

assurent avoir vu des étoiles à travers ce prétendu nuage, si épais en apparence*

<c Le ciel était assez beau et parsemé seulement de quelques gros nuages ; les étoiles étaient très-brillantes. Nous n'avons entendu aucun bruit particulier provenant de l'aurorel »

PôinU de vue diffftrents. — Périodicité des aororea.

Plusieurs fois, dans le Nord, des observateurs se sont trouvés placés au milieu de Taurore,' au-dessous de Tanneau lumineux. L*arc dépassait alors le zénith et cachait en grande partie la trajectoire des rayons. C'est dans ces conditions que le bruit des décharges électriques devient perceptible, ainsi que Todeur d*ozone. On a aussi remarqué cette circonstance curieuse, que Taiguille aimantée reste alors complètement immobile, pendant qu'elle est vivement agitée sur le reste de la surface du globe ; la direction assignée par la théorie aux courants rend compte de cet effet.

Dans nos latitudes moyennes, les aurores boréales se présentent d'ordinaire sous la forme d'une coloration du ciel qui semble le reflet d'un incendie. On voit aussi, plus rarement, de grands nuages rougeâtres d'où se détachent quelquefois des rayons qui montent vers le zénith. Avant que ce météore ait été complètement connu, admiré pour sa beauté et pour le bienfait de sa brillante illumination pendant les longues nuits polaires, il était en Europe un sujet d'épouvante. Dans l'antiquité et au moyen âge, ces flammes rouges, ces rayons, paraissaient des torches et des épées teintes de sang. L'imagination créait tantôt une immense mêlée où combattaient des hommes de feu, tantôt un assem-

blage de têtes hideuses secouant leurs chevelures flamboyantes.

. L'aurore boréale n'est pas toujours visible. Elle est très-probablement un phénomène journalier. Durant un hiver passé à Borssecop, par 70 degrés de latitude, M. Lottin a compté cent cinquante aurores pendant deux cents nuits. Naturellement, le nombre des apparitions du phénomène est d'autant plus petit qu*on s'éloigne davantage du pôle magnétique.

Une périodicité annuelle se manifeste dans les aurores visibles, dont le nombre s'accroît en approchant des équinoxes et diminue aux époques des solstices. Ces fluctuations doivent dépendre de la plus ou moins grande abondance des vapeurs portées aux pôles pendant les diff'érentes saisons. Aux équinoxes, les circonstances météorologiques sont sensiblement les mêmes dans les deux hémisphères, et c'est aussi à ces époques que la simultanéité des aurores boréales et des aurores australes a été constatée.

GmSd