RECHERCHES SUR LE REFROIDISSEMENT DE LA TERRE ET DES PLANÈTES

En supposant, comme tous les phénomènes paraissent l’indiquer, que la Terre ait autrefois été dans un état de liquéfaction causée par le feu, il est démontré, par nos expériences, que si le globe était entièrement composé de fer ou de matière ferrugineuse *, il ne se serait consolidé jusqu’au centre qu’en 4,026 ans, refroidi au point de pouvoir le toucher sans se bniler en 46,991 ans, et qu’il ne se serait refroidi au point de la température aetuelle qu’en 100,696 ans; mais, comme la Terre, dans tout ce qui nous est connu, nous parait être composée de matières vitrescibles et calcaires, qui SC refroidissent en moins de temps que les matières ferrugineuses, il faut pour approcher de la vérité autant qu’il est possible, prendre les temps respectifs du refroidissement de ces différentes matières, tels que nous les avons trouvés par les expériences du second mémoire, et en établir le rapport avec celui du refroidissement du fer. En n’employant dans celte somme que le verre, le grès, la pierre calcaire dure, les marbres et les matières ferrugineuses, on trouvera que le globe terrestre s’est consolidé Jusqu’au centre en 2,903 ans environ; qu’il s’est refroidi au point de pouvoir le toucher, en 35,91 1 ans environ , et à la température actuelle en 74,047 ans environ.

J'ai cru ne devoir pas faire entrer dans cette somme des rapports du refroidissement des matières qui composent le globe, ceux de l’or, de l’argent, du plomb, de l’étain, du zinc, le l’antimoine et du bismuth, parce que ces matières ne font, pour ainsi dire, qu’une partie infiniment petite du globe.

De même je n’ai point fait entrer les rapports du refroidissement des glaises, des ocres, des craies et des gypses, parce que ces matières n’ayant

Premier et liuilicmc Mémoires.

478 IlISTOmiî NATURELLE,

que peu ou poiiil de dureté, et n étant que des détriments des premières, ne doivent pas être mises au rang de celles dont le globe est principalement composé, qui, prises généralement, sont concrètes, dures et très-solides, et que j’ai cru devoir réduire aux matières vitrescibles, calcaires et ferrugineuses, dont le refroidissement, mis en somme d’après la table que j’en ai donnée *, est à celui du fer i: : S0,516 : 70,000 pour pouvoir les toucher, et :: 51,473 : 70,000 pour le point de la température actuelle. Ainsi, en partant de l’état de la liquéfaction, il a dû s’écouler 2,903 ans avant que le globe de la Terre fût consolidé jusqu’au centre. De même il s’est écoulé 33,911 ans avant que sa surface fût assez refroidie pour pouvoir la toucher, et 74,047 ans avant que sa chaleur propre ait diminué au point de la température actuelle; et, comme la diminution du feu ou de la très-grande chaleur se fait toujours à très-peu près en raison de l’épaisseur des corps, ou du diamètre des globes de même densité, il s’ensuit que la Lune, dont le diamètre n’est que de ^ de celui de la Terre, aurait dû se consolider jusqu’au centre en 792 ans ^ environ, se refroidir au point de pouvoir la toucher en 9,248 ans environ, et perdre assez de sa chaleur propre pour arriver au point de la température actuelle en 20,194 ans environ, en supposant que la Lune soit composée des mêmes matières que le globe terrestre. Néanmoins, comme la densité de la Terre est à celle de la Lune : : 1,000 : 702, et qu’à l’exception des métaux, toutes les autres matières vitrescibles ou calcaires suivent dans leur refroidissement le rapport de la densité assez exactement, nous diminuerons les temps du refroidissement de la Lune dans ce même rapport de 1,000 à 702; en sorte qu’au lieu de s’être consolidée jusqu’au centre en 792 ans, on doit dire 536 ans environ pour le temps réel de sa consolidation jusqu’au centre, et 6,492 ans pour son refroidissement au point de pouvoir la toucher, et enfin 14,176 ans pour son refroidissement à la température actuelle de la Terre; en sorte qu il y a 39,871 ans entre le temps de son refroidissement et celui du refroidissement de la Terre, abstraction faite de la compensation qu’a dû produire sur l’une et sur l’autre la chaleur du Soleil, et la chaleur réciproque qu’elles se sont envoyée.

De même le globe de Mercure, dont le diamètre n’est que | de celui de notre globe, aurait dû se consolider jusqu’au centre en 968 ans ; se refroidir au point de pouvoir le toucher, en 11,301 ans environ, et arriver à celui de la température actuelle de la Terre en 24,682 ans environ, s’il était composé d une matière semblable à celle de la Terre. Mais sa densité étant à celle de la Terre : : 2,040 : 1,000, il faut prolonger dans la même raison les temps de son refroidissement. Ainsi Mercure s’est consolidé jusqu’au centre en 1,976 ans refroidi au point de pouvoir le toucher en 23,034 ans, et enfin à la température actuelle de la Terre en 50,331 ans; en sorte qu’il y a 23,696 ans entre le temps de son refroidissement et celui du refroidis-

Sccond Mémoire.

TflÉORIE DE LA TERRE. 479

sement de la Terre, abstraction faite de même de la compensation qu’a dû faire à la perte de sa chaleur propre la chaleur du Soleil, duquel il est plus voisin qu’aucune autre planète.

De même le diamètre du globe de Mars n’étant que ^ de celui de la Terre, il aurait dû se consolider jusqu’au centre en 1,510 ans | environ, se refroidir au point du pouvoir le toucher en 17,634 ans environ, et arriver à celui de la température actuelle de la Terre en 38,304 ans environ, s’il était composé d’une matière semblable à celle de la Terre. Mais, sa densité étant à celle du globe terrestre :: 730 : 1,000, il faut diminuer dans la même raison les temps de son refroidissement. Ainsi, Mars se sera consolidé jusqu’au centre en 1,102 ans || environ, refroidi au point de pouvoir le toucher en 12,873 ans, et enfin à la température actuelle de la Terre en 28,108 ans; en sorte qu’il y a 43,839 ans entre les temps de son refroidissement et celui de la Terre, abstraction faite de la différence qu’a dû produire la chaleur du Soleil sur ces deux planètes.

De même le diamètre du globe de Vénus étant du diamètre de notre globe, il aurait dû se consolider jusqu’au centre en 2,744 ans environ, se refroidir au point de pouvoir le toucher en 32,027 ans environ, et arriver à celui de la température actuelle de la Terre en 69,933 ans, s’il était composé d’une matière semblable à celle de la Terre. Mais sa densité étant à celle du globe terrestre :: 1,270 : 1,000, il faut augmenter dans la même raison les temps de son refroidissement. Ainsi, Vénus ne se sera consolidée jusqu’au centre qu’entre 3,484 ans |f environ, refroidie au point de pouvoir la toucher en 40,674 ans, et enfin à la température actuelle de la Terre en 88,813 ans environ; en sorte que ce ne sera que dans 14,768 ans que Vénus sera au même point de température qu’est actuellement la Terre, toujours abstraction faite de la différente compensation qu’a dû faire la chaleur du Soleil sur l’une et sur l’autre.

Le diamètre du globe de Saturne étant à celui de la Terre : : 9 i : 1, il s’ensuit que, malgré son grand éloignement du Soleil, il est encore bien plus chaud que la Terre ; car, abstraction faite de cette légère différence, causée par la moindre chaleur qu’il reçoit du Soleil, il se trouve qu’il aurait dû se consolider jusqu’au centre en 27,397 ans se refroidir au point de pouvoir le toucher en 322,134 ans^, et arriver à celui de la température actuelle en 703,446 j, s’il était composé d’une matière semblable à celle du globe terrestre. Mais sa densité n’étant à celle de la Terre que : : 184 : 1,000, il faut diminuer dans la même raison les temps de son refroidissement. Ainsi Saturne se sera consolidé jusqu’au centre en 3,078 ans environ, refroidi au point de pouvoir le toucher en 39,276 ans environ, et enfin à la température actuelle en 129,434 ans, en sorte que ce ne sera que dans 33,387 ans que Saturne sera refroidi au même point de température qu’est actuellement la Terre, abstraction faite non-seulement de la chaleur du Soleil, mais encore de celle qu’il a dû recevoir de ses satellites et de son anneau.

De même le diamètre de Jupiter étant onze fois plus grand que celui de

la Terre, il s’ensuit qu'il est encore bien plus cliouti que Saturne, parce que, d une part, il est plus gros et que, d’autre part, il est moins éloigné du Soleil. Mais, en ne considérant que sa chaleur propre, on voit qu’il n’aurait dû se consolider jus(|u’au centre qu’en 31,955 ans, ne se refroidir au point de pouvoir le toucher qu’en 373,021 ans, et n'arriver à celui de la température de la Terre qu’en 814,514 ans, s’il était composé d’une matière semblable à celle du globe terrestre. Mais, sa densité n’étant à celle de la Terre que : : 222 : 1,000, il faut diminuer dans la même raison les temps de son refroidissement. Ainsi Jupiter se sera consolidé jusqu'au centre en 9,331 ans { environ, refroidi au point de pouvoir le toucher en 108,922 ans, et enfin à la température actuelle en 237,838 ans, on sorte que ce ne sera que dans 163,791 ans que Jupiter sera refroidi au même point de température qu’est actuellement la Terre, abstraction faite de la compensation, tant par la chaleur du Soleil que par la chaleur de ses satellites.

Ces deux planètes, Jupiter et Saturne, quoique les plus éloignées du Soleil, doivent donc être beaucoup plus chaudes que la Terre, qui néanmoins, à l’exception de Vénus, est, de toutes les autres planètes, celle qui est actuellement la moins froide. Mais les satellites de ces deux grosses planètes auront, comme la Lune, perdu leur chaleur propre en beaucoup moins de temps, et dans la proportion de leur diamètre et de leur densité. Il y a seulement une double compensation à faire sur cette perte de la chaleur intérieure des satellites, d abord par celle du Soleil, et ensuite par la chaleur de la planète principale, qui a dû, surtout dans le commencement et encore aujourd hui, sc porter sur ces satellites, et les réchauffer à l’extérieur beaucoup plus que celle du Soleil.

Hans la supposition que to,utes les planètes aient été formées de la matière du Soleil, et projetées hors de cet astre dans le mémo temps, on peut prononcer sur 1 époque de leur formation, par le temps qui s’est écoulé pour leur refroidissement. Ainsi la Terre existe, comme les autres planètes, sous une forme solide et consistante è la surface, au moins depuis 74,047 ans, puisque nous avons démontré qu’il faut ce même temps pour refroidir au point de la température actuelle un globe en incandescence, qui serait de la même grosseur que le globe terrestre * et composé des mêmes matières. Et, comme la déperdition de la chaleur, de quelque degré qu’elle soit, se fait en même raison que récoulement du temps, on ne peut guère douter que cette chaleur de la Terre ne fût double, il y a 37,023 ans f, de ce qu elle est ajourd hui, et qu’elle n’ait été triple, quadruple, centuple, etc., dans des temps plus reculés, à mesure qu’on se rapproche de la date de l’état primitif de l'incandescence générale. Sur les 74,047 ans, il s’est, comme nous I avons dit, écoulé 2,905 ans avant que la masse entière de notre globe fût consolidée jusqu’au centre. L’état d’incandescence, d’abord avec flamme, et ensuite avec lumière rouge à la surface, a duré tout ce

Voyez le liniticme Mémoire de la partie c.vpérimcntale, première partie.

TJIEOlUE DE LA TEHKE PARTIE HYPOTHÉTIQUE. 481 teiups, après lequel la chaleur, quoique obscure, ne laissait pas d’clre assez forte pour enflammer les matières combustibles, pour rejeter l’eau et la dissiper en vapeur, pour sublimer les substances volatiles, etc. Cet état de grande chaleur sans incandescence a duré 35,911 ans, car nous avons démontré, par les ex|)érienees du premier mémoire, qu’il faudrait 42,964 ans à un globe de fer gros comme la Terre, et chauffé jusqu’au rouge, pour se refroidir au point de pouvoir le toucher sans se brider j et par les expériences du second mémoire, on peut conclure que le rapport du refroidissement à ce point des principales matières qui composent le globe terrestre est à celui du refroidissement du fer :: 60,516 : 70,000. Or, 70,000 ; 50,316 :: 42,964 : 33,911, à très-peu près. Ainsi, le globe terrestre, très-opaque aujourd’hui, a d’abord été brillant de sa propre lumière pendant 2,905 ans, et ensuite sa surface n’a cessé d’ètrc agsez chaude pour brûler qu’au bout de 33,911 autres années. Déduisant donc ce temps sur 74,047 ans qu’a duré le refroidissement de la Terre au point de la température actuelle, il reste 40,136 ans. C’est de quelques siècles après cette époque que l’on peut, dans cette hypothèse, dater la naissance de la nature organisée sur le globe de la Terre; car il est évident qu’aucun être vivant ou organisé n’a pu exister, et encore moins subsister dans un monde où la chaleur était encore si grande, qu’on ne pouvait, sans se hrùler, en toucher la surface, et que, par conséquent, ce n’a été qu’après la dissipation de cette chaleur trop forte, que la Terre a pu nourrir des animaux et des plantes.

La Lune, qui n’a que ^ du diamètre de notre globe, et que nous supposons composée d’une matière dont la densité n’est è celle de la Terre, que ; : 702 ; 1,000, a dû parvenir à ce premier moment de chaleur bénigne et productive bien plus tôt que la Terre, c’est-à-dire quelque temps après les 6,492 ans qui se sont écoulés avant son refroidissement, au point de pouvoir, sans se hrùler, en loucher la surface.

Le globe terrestre se serait donc refroidi du point d’incandescence au point de la température actuelle en 74,047 ans, supposé que rien n’eût compensé la perte de sa chaleur propre : mais, d’une part, le soleil envoyant constamment à la terre une certaine (piantité de chaleur, l’accession ou le gain de celte chaleur extérieure a dû compenser en partie la perle de sa chaleur intérieure ; et, d’autre part, la lune, dont la surface, à cause de sa proximité, nous parait aussi grande que celle du soleil, étant aussi chaude que cet astre dans le temps de rincandcsccnee générale, envoyait en ce moment à la terre autant de chaleur que le soleil même; ce qui fait une seconde compensation qu’on doit ajouter à la première, sans compter la chaleur envoyée dans le même temps par les cinq autres planètes, qui semble devoir ajouter encore quelque chose à celte quantité de chaleur extérieure que reçoit et qu’a reçue la terre dans les temps précédents, ahstraction faite de toute compensation par la chaleur extérieure, à la perle de la chaleur propre de chaque planète; elles se seraient donc refroidies dans 1 ordre suivant :

lllSTOIRI': rsATÜRI^LLE.