LES ORAGES MAGNÉTIQUES

Tous les voyageurs qui ont visité les régions arctiques parlent de splendides phénomènes qui très souvent illuminent les longues nuits de ces latitudes, et remplacent jusqu'à un certain point, pour les habitants, la lumière solaire. Ces phénomènes, ce sont les aurores boréales, ou plutôt les aurores polaires ; car les hardis navigateurs qui , de nos jours, se sont avancés jusqu'au delà du cercle antarctique ont observé là aussi des aurores semblables. Il faut donc appliquer à ce genre de météores une dénomination qui leur convienne également, soit qu'ils se produisent dans le voisinage du pôle boréal ou du pôle austral. Le mot aurore lui-même, servant à désigner un phénomène qui n'a rien de commun avec le lever du soleil, est loin d'être irréprochable. Aussi quelques physiciens ont-ils adopté le terme de lumière polaire, qui a l'avantage de ne rien préjuger relativement à la cause et à la nature, encore peu connues, de ces merveilleuses apparitions.

Il y a un siècle et demi que Halley, le premier, émit une théorie qui rattachait les aurores boréales au magnétisme terrestre. Selon de Mairan , c'étaient des lambeaux de l'atmosphère lumineuse du soleil , que la terre rencontrait sur sa route, et qu'elle emportait avec elle.

En 1740, les observations de Celsius vinrent donner raison à liai— ley, en établissant que, lors de l'apparition des aurores boréales, l'aiguille aimantée éprouvait une agitation inaccoutumée. Néanmoins ces deux savants n'attribuaient au magnétisme qu'un rôle secondaire dans ce phénomène, qu'ils considéraient comme essentiellement électrique. Cette opinion fut aussi celle de Franklin et de Dalton. Ce dernier produisit à l'appui de ses vues toute une théorie qu'il serait superflu de répéter. Je ne m'arrêterai pas non plus à celle de Biot, qui supposait le météore composé d'une multitude infinie de petites parcelles métalliques, servant de conducteurs aux électricités contraires des diverses couches de l'atmosphère.

Kaemtz a rattaché les aurores boréales à des effets d'induction produits par des changements dans l'intensité magnétique du globe : changements qui seraient dus eux-mêmes à des variations de température ou à toute autre cause. Cette explication, très vague, n'avançait nullement la solution du problème.

Plus récemment les physiciens sont revenus à l'hypothèse de Halley, et les expériences de Faraday, qui est parvenu à faire naître de la lumière par la seule action des forces magnétiques, les observations de Humboldt, d'Arago, du général Sabine, les admirables travaux de M. de la Rive, qui, perfectionnant encore les procédés de Faraday, a pu reproduire artificiellement, avec une étonnante exactitude, les aurores boréales; enfin les ingénieuses expériences de M. G. Planté, sur lesquelles je reviendrai tout à l'heure, — tous ces faits ne permettent plus aujourd'hui de douter que la lumière polaire ne doive être attribuée au magnétisme. Il y a plus : le général Sabine a fait ressortir, dans un mémoire présenté à la Société royale de Londres en 1862, la concordance singulière qui existe entre l'apparition des aurores boréales et les variations périodiques des taches solaires. Depuis la publication de ce mémoire, de nouvelles observations sont venues confirmer celles du général Sabine.

Ces dernières années ont vu surgir de nouvelles tentatives pour l'explication des aurores polaires et la détermination de leurs causes; et les travaux qui ont été communiqués sur ce sujet à l'Académie des sciences peuvent encore se ranger sous les deux catégories que je viens d'indiquer : les uns attribuant le phénomène à une cause atmosph/rique, ou du moins terrestre, c'est-à-dire admettant que le théâtre de l'action se trouve dans notre atmosphère ou à ses limites, et procède de forces physiques propres à notre globe; les autres lui assignant un caractère beaucoup plus général et lui attribuant une cause cosmique, qui aurait son siège soit dans le soleil , soit dans l'ensemble du système qui a le soleil pour foyer.

Un savant qui s'est fait remarquer par plusieurs publications intéressantes, M. Ha roi d Tarry, un des laborieux physiciens de l'observatoire fondé à Montsouris, combattit, en 1872, la théorie de l'origine atmosphérique des aurores boréales, et prit en main la cause de la théorie cosmique en attribuant ces phénomènes à l'action des volcans solaires. Les éruptions de ces volcans enverraient sur notre globe d'énormes quantités d'électricité qui, arrivant sur notre planète, y produiraient les orages magnétiques, accompagnés des phénomènes lumineux qui caractérisent les aurores boréales.

Celte même théorie cosmique des aurores polaires a été appuyée par une suite de considérations développées dans un mémoire de l'habile physicien Silbermann, où il voulait prouver que ces manifestations lumineuses sont liées au phénomène des étoiles filantes; de sorte que l'apparition d'une aurore ferait pressentir l'existence d'un essaim de corpuscules planétaires dans le voisinage «le notre terre.

A la théorie atmosphérique et terrestre se rattachent les recherches plus récentes d'un autre physicien distingué, M. G. Planté, qui a communiqué à l'Académie des sciences, dans le courant du mois de mars 1876 , un mémoire contenant l'exposé d'une explication expérimentale très ingénieuse des aurores polaires. Les expériences de M. G. Planté et les conclusions qu'il en déduit semblent de nature à confirmer, en les complétant, les travaux de son devancier M. de la Hive. M. Planté a mis le courant électrique fourni par une batterie puissante en présence de masses aqueuses tant à l'état liquide qu'à l'état de vapeur, et il a réussi à produire ainsi une série de phénomènes tout à fait analogues aux aurores polaires.

Quoi qu'il en soit, la connexité des aurores polaires avec le magnétisme terrestre est aujourd'hui mise hors de doute, et l'on sait, avec non moins de certitude, que ces phénomènes ne sont qu'une conséquence des perturbations qui se produisent dans l'équilibre des forces magnétiques du globe: perturbations que nos sens ne perçoivent pas, mais qui nous sont révélées par des oscillations insolites, on pourrait dire par l'agitation de l'aiguille aimantée. Puis il arrive un moment où l'équilibre magnétique, quelque temps rompu, se rétablit, et alors apparaît la lumière polaire. Ce n'est donc pas sans raison qu'on a donné le nom d'orages magnétiques à ces perturbations, dont la cause est encore incertaine, mais dont l'analogie avec les orages électriques ne peut être méconnue. D'après cela, la lumière polaire est aux orages magnétiques ce que les éclairs sont aux orages électriques : elle n'est point le phénomène lui-même, encore moins la cause du phénomène; elle en est l'effet et la conclusion.

On trouve dans plusieurs ouvrages des dessins représentant des au-

Lumière polaire.

rores polaires. Un grand nombre d'auteurs ont décrit ces météores avec détail , soit de visu, soit d'après le témoignage d'observateurs très dignes de foi «. De tous ces documents il résulte que la lumière polaire peut se présenter sous des aspects très différents. C'est tantôt un grand arc lumineux entouré de jets brillants, et se dessinant sur un segment sombre qui semble reposer sur l'horizon ; tantôt c'est une sorte de calotte parabolique dont la convexité est dirigée en haut, et qui darde ses rayons vers la terre; tantôt une gloire formée de faisceaux lumineux irréguliers qui partent d'une ligne centrale obscure; ou bien un arc sombre semé de plaques brillantes presque rectangulaires, et dont la circonférence émet çà et là quelques fusées d'une lumière plus pâle; ou bien enfin c'est un immense rideau de lumière, s'enroulant et se déroulant sur lui-même, et suspendu au-dessus de l'horizon. La plupart des observateurs s'accordent à dire qu'en général une aurore boréale se compose de trois parties distinctes , sivoir : le segment obscur, Yarc lumineux et la couronne.

L'apparition de la lumière polaire s'annonce plusieurs heures, souvent une journée à l'avance, par la déviation et l'agitation de l'aiguille aimantée, seul symptôme sensible de l'orage magnétique. Puis le météore se forme graduellement dans la direction du pôle magnétique. Pendant l'hiver de 1838-1839, une commission de savants français, établie à Eossekop , sur la baie d'Alten (Finmark occidental), a pu se livrer sur cette apparition à des observations suivies. Le travail de ces savants est assurément le plus complet qui ait jamais été fait sur ce genre de phénomène, au point de vue descriptif. Du 7 septembre 1838 au commencement d'avril 1839, pendant une période de deux cent six jours , la commission française compta cent quarante-trois aurores boréales , qui furent surtout fréquentes du 17 octobre au 23 janvier, pendant l'absence du soleil ; de sorte que cette nuit de soixante-dix fois vingt-quatre heures offrit soixante-quatre aurores , sans compter celles que l'état trop nuageux du ciel ne laissait pas apercevoir, mais qui étaient accusées par les perturbations de la boussole.

« On voit assez souvent, dit Humboldt, des aurores australes dans nos climats (Dalton en a observé plusieurs en Angleterre), et l'on voit des aurores boréales entre les tropiques : au Mexique, par exemple, au Pérou et même jusqu'au quatrième degré de latitude australe (le 14 janvier 1831)... L'aspect du phénomène dépend de la position de l'observateur : chacun voit son aurore boréale , de même que chacun voit son arc-en-ciel. Il faut distinguer entre la zone terrestre où

1 Humboldt, dans son Cosmos; Kaemtz, dans son Cours de météorologie; MM. Becquerel, dans leurs Éléments de physique terrestre et de météorologie, etc.

l'apparition lumineuse, quand elle s'y manifeste, est partout visible au même instant , et les zones beaucoup moins étendues où elle se produit presque toutes les nuits. Souvent la même aurore a été observée à la même heure en Angleterre et en Pensylvanie, à Rome et à Pékin ; seulement la fréquence de ces apparitions diminue avec la latitude ma-

Aurore polaire observée à Bossekop en i83^.

gnétique, ou, en d'autres termes, elle décroît à mesure que le lieu de l'observation s'éloigne, non du pôle terrestre, mais du pôle magnétique.» Nous avons aussi en France , de temps en temps , des aurores boréales. Elles sont bien loin, il est vrai, de la magnificence de celles qu'on admire dans les régions polaires ; mais c'est encore quelque chose, pour un citadin de Paris, de Lyon, de Pontoise ou de Quimper, pour un paysan de la Beauce ou de la Limagne , que de pouvoir dire qu'il a vu une aurore boréale. Or une foule de nos concitoyens et contemporains peuvent se donner cette satisfaction. Les aurores polaires se sont mullipliées en France, dam lecourant des années 18n9 et 1860, à tel point qu'on a pu croire qu'elles allaient devenir pour nous,

comme pour les Grocnlandais et les Lapons, un phénomène vulgaire Des aurores boréales ont été visibles en France le 1 er septembre, le I or , le 2 et le 18 octobre 1859, le 9 avril 1860, le 18 mars et le 15 avril 1869 , le 24 octobre 1870 , et le même phénomène s'est reproduit avec une fréquence inusitée à partir du 4 février 1872 jusqu'au mois de janvier de l'année suivante.

L'aurore polaire de 1870 fut caractérisée par des jels lumineux rccrilignes analogues à ceux de l'aurore du 15 avril de l'année précédente. Je ne m'y arrête pas. Les nuits de Paris étaient alors éclairées par les lueurs sinistres de la cannonade et des incendies , et l'on avait d'autres soucis que d'observer les phénomènes célestes.

L'aurore boréale du 4 février 1872 est une des plus belles que l'on ait vues en France dans notre siècle : elle offrait le spectacle d'une immense coupole illuminant le ciel de ses brillantes radiations. Plusieurs descriptions de ce magnifique phénomène furent adressées, comme d'ordinaire, à l'Académie des sciences. MM. Fron , de l'Observatoire, Salicis, Laussedat, Goulier, Chapelas, Emmanuel exposèrent les résultats de leurs observations faites à Paris. Un grand nombre d'autres personnes avaient pu contempler le splendide météore en France, en Angleterre, en Belgique, en Espagne, en Italie, et jusqu'en Turquie. Les perturbations magnétiques furent très remarquées sur toute l'étendue de la région qu'il avait visitée. A l'observatoire de Paris , il fallut renoncer à enregistrer les variations de l'aiguille, tant ses mouvements étaient précipités et désordonnés.

Les boussoles et les aiguilles des appareils télégraphiques furent dérangées et affolées à partir de quatre heures , d'abord sur la ligne de l'Est, de l'Allemagne, de l'Autriche, puis sur celle de la Suisse, par Besançon et par Dijon. A cinq heures , les fils des environs de Paris étaient eux-mêmes sous le coup de la perturbat'on.

La lumière de l'aurore était assez vive pour que les physiciens aient pu l'analyser au spectroscope. M. Prasmowski, M. Cornu firent des observations d'après lesquelles les raies propres à l'hydrogène, à l'oxygène, à l'azote faisaient défaut; cela prouvait que le phénomène, comme 1 indique d'ailleurs une de. théories que nous avons signalées plus haut, avait son siège au delà des limites de l'atmosphère.

D'autres aurores boréales ont suivi, la même année, la magnifique explosion du 4 février 1872. Celles du 9 mai, des 7 et 10 juillet, du 8 août 1872, du 7 janvier 1873, ont pu être observées sur une multitude de points, et décrites dans tous leurs détails. Les théories par lesquelles on cherche à expliquer ce merveilleux phénomène ont profité de ces études plus approfondies, et nous avons dit entre quelles opinions semble se partager encore aujourd'hui à ce sujet le monde savant.

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