REFROIDISSEMENT SÉCULAIRE DU GLOBE TERRESTRE

Bulletin des Sciences par la Société philomathique de Paris, p. 58 à 70; avril [820.

La question des températures terrestres est fort composée; nous ne pouvons ici qu'indiquer la nature de cette question, l'analyse qui sert à la résoudre, et les résultats remarquables que l'on en déduit.

La chaleur qui se distribue dans l'intérieur de la Terre est assujettie ;i trois mouvements distincts :

i° L'action des rayons du Soleil pénètre le globe, et cause des varialions diurnes et annuelles dans les températures. Ces changements périodiques cessent d'être sensibles à quelque distance de la surface. Au delà d'une certaine profondeur, et jusqu'aux plus grandes distances accessibles, la température due à la seule influence du Soleil est devenue fixe; elle est la même pour les différents points d'une même verticale, et elle est égale à la valeur moyenne de la température dans les points de cette verticale sujets aux variations périodiques. Cette quantité immense de chaleur solaire qui détermine les variations annuelles oscille dans l'enveloppe extérieure de la Terre; elle passe au-dessous de la surface pendant une partie de l'année, et, pendant la saison opposée, elle remonte et se dissipe dans l'espace.

20 Si l'on fait abstraction de ce premier mouvement pour ne considérer que les températures fixes des lieux profonds, on reconnaît que la température, qui est constante dans un lieu donné, diffère selon la situation de ces lieux par rapport à l'équateur. Plusieurs causes accès-

soires concourent à ces différences. Il résulte de l'inégalité des tempérai lires fixes que la chaleur solaire, qui s'est propagée depuis un grand nombre de siècles dans la masse intérieure du globe, y est assujettie à un mouvement très lent, devenu sensiblement uniforme. C'est en vertu de ce second mouvement que la chaleur du Soleil pénètre les climats équinoxiaux,. s'avance dans l'intérieur du globe, en même temps s'éloigne du plan de l'équateur et se dissipe à travers les régions polaires;

3° Il ne suffit pas de considérer les effets du foyer extérieur, il faut aussi porter son attention sur le mouvement de la chaleur propre du globe. Si la température fixe des lieux profonds devient plus grande à mesure qu'on s'éloigne de la surface en suivant une ligne verticale, il est impossible d'attribuer cet accroissement à la chaleur du Soleil qui se serait accumulée depuis un très long temps. L'Analyse démontre que cette dernière supposition ne peut être admise. Or, des observations très variées établissent aujourd'hui ce fait général que les températures fixes croissent avec la profondeur. A la vérité, la mesure de l'accroissement demeure sujette à beaucoup d'incertitude; mais il n'en est pas de même du résultat principal, savoir : l'augmentation de la température avec la profondeur. MM. les rédacteurs des Annales de Chimie et de Physique viennent de publier les observations de ce genre (jui nous paraissent propres à décider entièrement la question. Cela posé, on conclut avec certitude de la solution analytique que cet accroissement des températures est dû entièrement à une chaleur primitive que la Terre possédait à son origine, et qui se dissipe progressivement à travers la surface. Il faut donc, comme nous l'avons annoncé, distinguer trois mouvements de la chaleur dans la masse du globe terrestre :

Le premier est périodique et n'affecte que l'enveloppe; il consiste dans les oscillations de la chaleur solaire, et détermine les alternatives des saisons.

Le second mouvement se rapporte aussi à la chaleur du Soleil, et il est uniforme et d'une extrême lenteur; il consiste dans un flux conti-

nuel et toujours semblable à lui-même, qui traverse la masse entière du globe de l'un et de l'autre côté du plan de l'équateur jusqu'aux pôles.

Le troisième mouvement de la chaleur est variable, et il produit le refroidissement séculaire du globe. Cette chaleur qui se dissipe ainsi dans les espaces planétaires était propre à la Terre, et primitive; elle est due aux causes qui subsistaient à l'origine de cette planète; elle abandonne lentement les masses intérieures, qui conservent pendant un temps immense une température très élevée. Cette hypothèse d'une chaleur intérieure et centrale s'est renouvelée dans tous les âges de la Philosophie, car elle se présente d'elle-même à l'esprit comme la cause naturelle de plusieurs phénomènes. La question consistait à soumettre l'examen de cette opinion à une analyse exacte, fondée sur la connaissance des lois mathématiques de la propagation de la chaleur. C'est' ce mouvement variable de la chaleur primitive du globe qui est l'objet principal du Mémoire dont nous donnons l'extrait; nous rapportons les titres des articles, pour indiquer l'ordre que l'on a suivi.

I. Exposé de la question. Équations différentielles de l'état variable d'une sphère dont la chaleur initiale se dissipe dans le vide.