AURORES BORÉALES

donc là que la décharge entre Télectricité positive des vapeurs et réiectricité négative de la terre doit essentiellement avoir lieu avec accompagnement de lumière^ quand elle est sufBsamment intense; surtout 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 Duages très-élevés.

H. de La Rive fait d'ailleurs jouer un très-grand rôle aux différences qui existent entre l'état électrique de l'atmosphère et celui de l'écorce terrestre, dans la production des phénomènes autres que les aurores boréales. Les remarques qui suivent sont, en paitie, extraites de son Traité et Electricité,

Le fait que l'atmosphère est positive, tandis que la surface do sol est négative, rend compte de l'attraction exercée par les montagnes sur les nuages traînants, ainsi que du phénomène dé»gné sous le nom de fumage des montagnes. II explique également les phénomènes souterrains remarquables qui ont lieu quelquefois à l'approche des orages, et dont Arago cite un grand nombre d'exemples. Dans les collines du Vicentin , il existe une fontaine qui , même après une longue sécheresse et aux époques où elle est complètement à sec, déborde subitement quand un orage se prépare, et remplit un large canal d'une eau très-trouble, qui se répand dans les vallées voisines. Oq a remarqué que presque toutes les sources thermales éprouvent , à l'approche des otages , une agitation particulière qui se manifesté par un bouillonnement extraordinaire ou par d'autres symptômes, ce qui montre l'état électrique des lieux profonds d'où elles proviennent et auxquels elles l'ont probablement emprunté. Il existe , par conséquent , dans l'écorce du globe, toujours essentiellement négative, des portions qui

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le sont les unes plus que les autres ; et il en résulte des phénomènes locaux, tels que ceux que nous venons d'indiquer, tels encore que les trombes et autres dans lesquels se manifeste évidemment Tinfluence locale du sol. Enfin, il y a très^probablement une liaison entre la nature géologique des terraius et le nombre et la force des orages.

Ces différences dans l'état négatif des diverses parties de la terre, soit à sa surface, soit à une certaine profondeur, sont une conséquence toute naturelle des différences de conductibilité et des variations dans Faction chimique intérieure. On conçoit, en effet, que ta présence d'eanx souterraines puisse déterminer une plus grande et une plus prompte accumulation d'électricité, dans les parties du sol qui en sont voisines : on conçoit de même que des filons métalliques ou des roches conductrices qui pénètrent à de grandes profondeurs puissent amener aussi, aux points auxquels ils correspondent, une pins forte charge électrique.

Nous avons une preuve de la grande quantité d'électricité se dégageant de l'écorce terrestre dans celle qui accompagne les cendres et les vapeurs des volcans. Dans les grandes éruptions du Vésuve , dit M. Palmieri, directeur de l'observatoire vésuvien, chaque fois qu'une quantité considérable de vapeurs est sortie des bouches avec impétuosité, on a toujours vu des éclairs plus ou moins fréquents briller au milieu du pin formé par ces vapeurs.

i. - On distingue sous le nom de magné-' timie terrestre la force qui détermine la direction de l'aigniUe aimantée sur un point quelconque de la surface du globe, et qui fait varier cette direction, soit dans le sens horizontal, soit dans le sens vertical.

HAGIfinSlIE TERUSTRB. 456

La déclinaison de Taiguille aimantée est Tangle qu^elle fait aTee le méridien ; son inclifèaison est l'angle qu'elle fait atec le plan horizontal mené par son point de suspension.

La déclinaison^ Tinclinaison et l'intensité magnétiques changent d'un lieu à un autre, et, sur un même point, subissent des yariations diurnes , annuelles et séculaires , ou plutôt à grandes périodes. Ces variations s'opèrent encore d'une manière accidentelle et brusque, notamment au moment même où un phénomène naturel, tel qu'une aurore boréale, se manifeste ; dans ce cas , elles sont plutôt désignées sous le nom de perturbations.

Les lignes d'égale déclinaison ou isoganiq^ies , les lignes d'égale inclinaison ou isocliniqttes , les lignes d'égale intensité ou isadynamiques dessinent à la surface du globe un réseau mobile dont l'aspect varie de jour en jour, d'année en année, de siècle en siècle.

On a donné le nom de pôles magnétiques, soit aux centres d'action intérieure, soit aux points où l'aiguille aimantée, suspendue par son centre de gravité, prend la direction verticale.

Véquaieiîr magnétique est la ligne formée par les points où Taiguille aimantée est sans inclinaison. Il se dirige à travers la zone équinoxiale, passant tantôt au nord, tantôt au sud de réquateur. L'inclinaison va en augmentant depuis l'équateur magnétique jusqu'au pôle magnétique, où eUe est égale à

90 degrés.

Les méridiens magnétiques forment un quatrième système de lignes en rapport avec le magnétisme terrestre. Un méridien magnétique est la ligne que suivrait un observateur qui se dirigerait d'un hémisphère à l'autre, en marchant toujours dans le sens de l'aiguille aimantée. Si l'on suppose un certain nombre de méridiens ainsi tracés à la surface du globe,

i56 PRODROME DE GÉOLOGIE.

on les Terra s'entrecroiser dans le voisinage de chaque pôle de rotation. Les points d'intersection des méridiens voisins dessineront dans chaque hémisphère une courbe fermée. C'est dans l'espace limité par cette courbe que se trouve probablement le pôle magnétique, c'est-à-dire le point où l'aiguille aimantée est verticale. On a proposé d'appeler parallèles magnétiques les lignes perpendiculaires aux méridiens magnétiques.

Quant à la raison d'être du magnétisme terrestre, commençons par déclarer avec M. de La Rive « qu'un point bien établi, c'est que les forces qui agissent sur l'aiguille aimantée émanent directement du globe terrestre. Mais quel est ce magnétisme? ou réside-t-il ? Quelle est sa forme , sa distribution , son origine?» A cette question, répondons, avec Humboldt, que les phénomènes du magnétisme terrestre ne comportent pas d'explication théorique , fondée même uniquement sur l'induction et l'analogie.

Les premiers physiciens qui se soient occupés de ces questions ont admis un seul aimant dans la terre. Plus tard, Halley admettait deux aimants se croisant sous un certain angle, et M. Hansteen, en adoptant cette manière de voir, prétendait pouvoir indiquer la position des deux pôles correspondant à chacun de ces aimants Dernièrement, enfln, M. Gauss a émis l'opinion que tout le globe était magnétique, et qu'il existait un grand nombre de centres magnétiques.

L'explication la plus naturelle que l'on puisse donner de l'origine du magnétisme terrestre semblerait être de considérer la masse intérieure du globe comme formée en majeure partie de fer, la substance magnétique par excellence. Ce noyau ferrugineux donnerait lieu, par ses déplacements, aux variations que l'on observe dans la déclinaison et l'inclinaison de l'aiguille aimantée. Mais le calcul démontre que la cause qui

HAGNÉTISME TERRESTRE. 157

défermîne ces irariations est bien plus compliquée que ne Tindiquent les mouvements problématiques de ce noyau ferrugioeux. En outre , Texpérience nous enseigne que le fer perd sa Yertu magnétique à la chaleur rouge : admettre que la pression peut contribuer à lui maintenir indéfiniment cette propriété magnétique, c'est apporter au secours d'une première hypothèse une autre hypothèse entièrement gratuite. Le magnétisme terrestre ne peut donc nous autoriser à supposer à priori la présence, dans le globe, d'un noyau ferrugineux ; mais d'autres motifs nous ont déjà conduit à soupçonner Texîstencedece noyau ferrugineux qui, sans constituer la cause essentielle du magnétisme terrestre^ pourrait bien agir sur son intensité et sur son mode de distribution.

Depuis qu'Ampère a démontré que l'électricité dynamique et le magnétisme ne sont qu'une seule et même chose, on a considéré le globe (et Ampère a formulé le premier cette manière de voir) comme un solénoïde parcouru par des courants allant de l'est à l'ouest. A Tappui de cette opinion, M. Barlow a fait une expérience qui a parfaitement réussi. Une sphère en hois^ recouverte de courants électriques, a agi sur une aiguille aimantée de la même manière que le globe terrestre lui-même. Il existerait donc vers la périphérie de la terre une série de courants électriques qui lui communiqueraient son magné^ tisme. Mais ici, la difficulté est déplacée sans recevoir de solutien. Il s'agit, non-seulement de démontrer l'existence de ces courants électriques, et de reconnaître leur véritable origine, mais aussi, ce qui me parait plus difficile, de retrouver la cause de leur orientation.

Une très-sérieuse objection qui peut être faite, soit à la théorie d'Ampère, soit à l'hypothèse d'un noyau magnétique et ferrugineux, c'est que cette hypothèse et cette théorie n'ex-

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pliquent pas pourquoi raimant et le solénoïde se dirigent dans un sens plutôt que dans un autre. La cause de cette orientation a été cherchée dans le soleil qui, selon les uns, dans son déplacement diurne , déterminerait des courants thermo-électriques, et, selon les autres, fonctionnerait à Tégard de la terre comme un corps inducteur (k). On peut, en effet, produire des courants induits continus sur un corps sphérique, en le faisant tourner rapidement sur son axe sous Tinfluence d'un pAIe nfiagoétique. Mais par cette hypothèse, comme par les précédentes, la difficulté n'est pas vaincue, elle est seulement déplacée; «car, fait remarquer M. Becquerel, on est en droit de demander d'où le soleil tire sa force magnétique, et si du soleil on a recours à un soleil centra], et de celui-ci à une direction magnétique générale, on ne fait qu'allonger une chaîne sans fin , dont cliaque anneau est suspendu au précédent sans qu'aucun d'eux repose sur une base quelconque. » Quant on voit toute l'incertitude qui règne relativement au magnétisme terrestre, on n'est pas surpris de la défaveur qui accompagne tontes les applications qu'on a essayé d'en faire à la géologie.

L'étude du magnétisme terrestre appartient exclusivement à la physique du globe; c'est la meilleure preuve qui puisse être donnée de l'indépendance de cette science par rapport à la géologie. 8i là cause du magnétisme terrestre était bien connue, il en résulterait, dans nos connaissances relatives à la constitution physique du globe, une extension dont la géologie profiterait évidemment; mais cette cause est encore environnée de mystère. « Quelques personnes, dit M. d'Archiac, malgré l'incertitude qui règne encore sur l'origine première des phénomènes magnétiques , ou peut-être à cause de cette incertitude même, ont cherché à les relier aux phénomènes