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On peut s’étonner, au premier abord , que les savants qui se sont occupés le plus des étoiles filantes, soient justement ceux qui ont varié le plus sur l’explication de leur nature probable. On les voit changer tour fi tour d’opinion et admettre une origine ou cosmique ou atmosphérique. D’où peut naître cette hésitation? Je crois quelle lient surtout aux idées insuffisantes et peut-être fausses que nous avons sur la constitution et la hauteur de notre atmosphère. En raisonnant dans les idées actuellement admises, si toutefois elles sont exactes, il est impossible d'arriver à dis, conclusions satisfaisantes.

Il est un fait, dans l'étude des étoiles filantes, qui n’a peut-être pas assez occupé l'attention des savants, c’est que. malgré leur nombre prodigieux pendant certaines nuits, on ne peut cependant assurer qu'on les ait jamais observées d’assez prés pour en déterminer la nature. Je ne connais pas même une seule circonstance bien spécifiée, où l'on ait eu l’occasion de voir et de toucher la substance d’une étoile filante.

La première élude à faire serait donc relie qui doit servir de base à toute la météorologie : il faudrait avoir des idées exactes sur la composition , la hauteur et le mouvement de notre atmosphère. Jusqu'à présent, on a admis, presque sans contradiction, qu'rlle était uniformément composée depuis la surface delà terre jusqu'à sa plus grande hauteur, que cette hauteur était de 16 à 20 lieues, et que son mouvement était commun à celui du globe. Mais ces hypothèses sont-elles assez bien fondées pour être reçues sans aucun autre examen préalable (').

{•) En terminant mon ouvrage sur le climat de la Belgique, j'ai déjà eu l’occasion de dire quelques mot», dans la dernière portic qui concerne (eut du ciel en général, suris constitution et le mouvement de notre atmosphère, année 1857. — J'y admets avec les chimistes que. dans la partie inférieure de l'atmosphère. 100 parties d'air se composent de 21 parties d'oxygène et de 72 d'axote. Dans ces partir» n'entrent point l’humidité de l'air ni Ica faibles quantités d'aeide carbonique et d'autres substance» qu'on

5H SllR LA PHYSIQUE DU GLOBE.

Si l'action des astres qui avoisinent lu terre était nulle, l'atmosphère, sous la seule influence de la pesanteur, pourrait demeurer adhérente à notre globe, et en partager uniformément tous les mouvements, comme on le suppose.

Mais, pendant le jour, l’air est inégalement échauffé dans toute sa hauteur, et particulièrement dans le voisinage de la terre, où il se trouve dilaté à la fois, par les rayons directs du soleil et par les rayons réfléchis à la surface du sol. Ce double échauffeinem est même d'autant plus sensible que le milieu qu'il affecte est beaucoup plus dense que celui des couches supérieures.

On peut donc, considérer l'atmosphère comme se partageant en deux parties distinctes : l'une supérieure, d'une densité très-rare, traversée par les rayons solaires qui dilatent ses parties, dans le sens de la hauteur, sans changer sensiblement leurs positions respectives horizontales; nous la nommerons atmosphère stable: l’autre inférieure, subissant à la fois l’action directe du soleil et l’action réfléchie par le sol , ayant ses parties qui changent à chaque instant de place les unes par rapport aux autres, par suite de ses dilatations inégales et de l'influence des vents : nous la nommerons atmosphère instable. (Voyez page 109.)

On concevra sans peine que l'atmosphère instable n’a pas toujours la même altitude : cet élément variera selon les saisons de l’année; en été, il sera plus élevé qu’en hiver; et. aux équinoxes, une partie se déversera avec plus d’abondance d’un hémisphère sur l'autre. Sa hauteur dépendra naturellement des quantités plus ou moins grandes de chaleur émises par le soleil et réfléchies par la terre. C'est dans son intérieur que se forment et se développent les nuages : ceux-ci flottent et obéissent au souffle des vents cl des courants d'air qui les transportent dans les différentes directions. Quelquefois, ils atteignent les hauteurs les plus grandes, et vont adhérer aux parties inférieures de l’atmosphère stable qui les surmonte. C’est près du sot que se pré|>aront les pluies, qu’éclatent les orages, et qu’on trouve les êtres vivants. C’est dans cette partie inférieure que se forment et se développent les phénomènes qui constituent la météorologie.

Il est donc essentiel de savoir la hauteur à laquelle l'atmosphère instable se sépare de la partie qui lui est superposée. Dans cette dernière région se forment particulièrement les phénomènes que je nommerai de la physique du globe, tels que les aurores boréales, les étoiles filantes, cl les grands phénomènes magnétiques qui se manifestent par les variations diurnes et mensuelles de l’aiguille. Les éléments constituants de ce milieu . privé d’ailleurs

regarde plutôt comme des mélanges accidentels que comme des parties constituantes nécessaires. On sait aussi que l’air atmosphérique étant pris pour unité, la densité de l'oxygène est, d’après MM. Damas et lloussinguuli, 1,106, et celle de l’aznte 0,072. Nous admettons de plus, comme on le fait généralement aujourd'hui , que ees gaz sont à l'état de mélange et non de combinaison chimique.

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d'humidité, ne sont pas essentiellement les mûmes que ceux de l'atmosphère instable, qui. ennstamment retournée, est à peu près identique dans toutes ses parties. Il serait difficile de reconnaître exactement lu hauteur de la surface de démarcation, si l'on n'avait quelques propriétés physiques pour l'apprécier.

Ce qui semble donner le plus de certitude, c'est l'aspect des légers eirri, qui parfois s'arrêtent vers la partie où commence l'atmosphère stable, et qui y persistent pendant des heures entières, avant de s'effacer ou de modifier leurs formes. Par l’inspection attentive de ces eirri, on peut assez bien déterminer leur hauteur qui varie selon les saisons, cl semble se tenir, pendant l'été, à des élévations au moins doubles de celles qu’ils ont pendant I hiver.

L’électricité de l'air donne des preuves non moins convaincantes. Par un ciel parfaitement serein, les degrés qu'indique le galvanomètre sont beaucoup plus énergiques pendant l'hiver que pendant l'été ( page 83). L’atmosphère stable, par In fixité et la sécheresse de ses parties, ne donne point passage à l'électricité; elle l'accumule à sa partie inférieure, et, selon sa hauteur plus ou moins grande, les signes sont moins ou plus manifestes : nous estimons que . pendant l'hiver, la partie instable de l'atmosphère peut avoir une hauteur d'environ deux lieues, cl que cette hauteur est au moins double en été.

Quant à la partie stable, sa hauteur et sa composition sont loin de répondre & l'idée qu’on s’en fait actuellement. Sa hauteur doit former au moins le triple de ce qu’on la suppose, et sa composition ne doit pas être telle qu'on l'admet. Le meilleur moyen d'analyse que nous en ayons, c’est l'étude des substances qui la traversent et particulièrement des étoiles filantes. Nous voyons ces météores devenir sensibles à des élévations qui , malgré les erreurs que l'on peut craindre dans des estimations aussi délicates, peuvent être de 50 à 60 lieues ; ils descendent vers la terre en prenant plus d’éclat; ils s'éteignent ensuite et disparaissent complètement, en approchant des régions inférieures d'où nous les observons, comme s’ils n'y trouvaient pas les éléments qui leur sont nécessaires, comme s’ils passaient dans un nouveau milieu inhabile à leur conservation.

Ce qui se passe dans la partie supérieure de l'atmosphère constitue en quelque sorte une science à part. Si les phénomènes qui s’y produisent , n'étaient modifiés à chaque instant par les mouvements de l'atmosphère instable, on pourrait, après quelques années d’observations, avoir des renseignements exacts sur leur nature, on en connaîtrait la température, l'électricité, le magnétisme, etc., avec leurs variations diurnes et annuelles. Mais ces phénomènes sont constamment modifiés par les actions de la couche mobile qui rendent l’estimation fort douteuse : ce n’est que par des moyennes obtenues pendant un grand nombre d'années, que l’on peut en prendre une idée un peu exacte. Il faut, en quelque sorte, savoir séparer les phénomènes produits dans l'atmosphère stable des diversités qu’ils affectent dans la couche inférieure.

L'électricité atmosphérique, dans le proche voisinage de la terre, présente les plus grandes difficultés dans son appréciation. Le thermomètre peut dévier de plusieurs degrés de son état normal; il en est de même des instruments magnétiques; mais il ne se produira point d orages ou de phénomènes atmosphériques un peu remarquables, sans que l'on voie l'électricité passer rapidement de l'état positif à létal négatif, et l'aiguille manifester des positions extrêmes dans les deux sens. On croirait, dans de pareils instants, que toute appréciation devient impossible; cpcndant,avec plus d'études, on peut parer à ces inconvénients. Si les nuages ont eu le temps de prendre l'état électrique du milieu dans lequel ils se trouvent, leur passage ne trahira aucune altération : mais quand ils sont nouvellement formés, et qu'ils ont emporté, en s'élevant, l'électricité du sol, s'ils viennent A verser de la pluie, alors cette électricité se déclare, et parfois elle est fortement négative ou |iositive, selon l’état des nuages (').

Quant à la composition chimique de l'atmosphère, les mouvements qui existent continuellement dans les couches inférieures ne permettent guère d’y rencontrer des différences bien notables, si ce n'csl dans les vapeurs qui s'y trouvent en quantités plus ou moins grandes et seulement à titre de mélanges (’).

Mais dans l'atmosphère stable, les couches peuvent mieux se séparer, et sc superposer même dans l’ordre tle leur densité, sans que nous puissions dire n priori quelles en sont les substances.

C’est en étudiant attentivement cette atmosphère stable que nous reconnaîtrons mieux la composition de notre globe et que nous apprécierons les déplacements des signes propres A certains fluides élastiques. Ainsi , les lignes magnétiques et leurs pôles sc trouvent indiqués jusqu'à un certain point par la direction des aurores boréales: et leurs déplacements sont également marqués par les variations qu'on remarque ou dans l'aiguille ou dans le phénomène atmosphérique; d'une autre part, la couche immobile supérieure, entièrement dégagée dliumidité et de nuages, est fortement électrisée, dans un étal positif, à sa partie la plus rapprochée de notre globe. C’est cette partie qui agit sur nos éleclromètres, aver beaucoup de force en hiver, parce quelle est plus rapprochée de nous que pendant l'été, où sa distance est au moins double.

On pourra sc demander encore, d'après ce qui précède, si le mouvement diurne de la terre est exactement le même que celui de l’atmosphère, et si 1a durée de rotation pour l’un s'accorde avec celle qu'on observe pour l’autre. On l'admet généralement, mais on doit

(*) Scn i y ci. I nst ce la Bklgiouc, rie t'hygromrlrie ; pages 36 et snir , lomc II.

( 4 ) A cause de la hauteur moins grande de ta partie inférieure de l'ntinosplièrc qui renferme les nuages , souvent, pendant l'hiver, certaines courbes de ces nuages deviennent moins fréquentes : c'est ainsi que, pendant celte saison, l'on n'observe guère les aimuti , ni leurs composés les cumuli elrati et les nrro-

eitmtili.

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cn douter, si l'on considère surtout que la partie supérieure de l'atmosphère qui aurait ce mouvement, se trouve portée sur la partie inférieure, laquelle est elle-même constamment agitée dans des sens différents.

Les mouvements de rotation doivent naturellement différer entre eus ; comme, dans la planète Saturne, tes deux portions de l’anneau tournent séparément entre elles et séparément de la planète entière.

La rotation de notre atmosphère supérieure diffère également, selon nous, de celle que manifeste le reste du globe ; elle donne d'ailleurs une explication très-su lllsante du déplacement des pôles magnétiques et de différents autres phénomènes qu'il serait difficile d'expliquer autrement (').

En considérant l'atmosphère comme nous venons de le dire, il n'est pas étonuaul de voir des étoiles (ilanles parcourir les espaces supérieurs et s'éteindre quand elles viennent à passer dans la partie inférieure où nous sommes. Un concevra aussi l'existence des aurores boréales se disposant généralement le long de la surface de séparation des parties stable et instable de l'atmosphère, qui est aussi la limite vers laquelle se forment les forces magnétiques qui agissent sur notre terre. Ces phénomènes qui sc prononcent à des hauteurs peu considérables peuvent, par les mêmes causes, se manifester en même temps sur toute la partie septentrionale de notre hémisphère et agir à peu près avec les mêmes forces en Europe, et dans la partie septentrionale de l'Asie et de l’Amérique. On voit le même phénomène, sans apercevoir pour cela les mêmes substances qui le produisent. C’est ainsi que tout le nord du globe peut être couvert de nuages et se trouver imprégné de pluies, sans que par ce motif on doive attribuer une hauteur considérable à ees mêmes nuages qui se résolvent en eau.

Le phénomène des étoiles filantes est Irès-rommun : pour un observateur attentif, il ne se passe pas une heure sans qu'il en puisse apercevoir, n'importe dans quelle saison de l’année. Cependant le dernier semestre en produit évidemment plus que le premier: et il parait en être de même de la seconde partie de la nuit, qui montre nussi plus d'étoiles tilantes que la première: d'une autre part, le nord de l’Amérique en compte généralement davantage, en un temps donné , que le climat de l'Europe ou de l'Asie. Ces résultats, d'une

(•) Nous avons vu que, clics nous, la déclinaison magnétique passera du maximum à tenu 0", dans t'espace d'environ 143 ans, ce qui donne moyennement 230 ans pour l'intervalle de temps qui s'écoulera depuis l'instant maximum jusqu'à l'instant minimum ; ou bien 300 ans pour te temps du retour de t'aiguille de déclinaison à sa même position magnétique. Nous supposons ici un mouvement régulier de l'aiguille qui ne s'altère pas dans la suite des siècles. — Ce mouvement a-t-il lieu ensuite parce que le pète magnétique est effretivemcm au-dessus de notre terre, ou bien provient-il de l'influence qu’cxcrec sue l'atmosphère en général te pille magnétique placé à l'intérieur du globe, qui est doué d'un mouvement propre? Cette dernière hypothèse nous parait plus vraisemblable.

«ronde importance pour la théorie des étoiles filantes, sont loin d'avoir été étudiés avec toute l'attention qu’ils méritent. Ils peuvent en effet nous apprendre à reconnaître si les étoiles filantes sont produites dans notre atmosphère ou si elles proviennent du dehors.

Les grondes apparitions d’étoiles filantes, que l’on compte chaque mois, présentent numériquement, avons-nous dit, une différence qui n'est pas accidentelle, page 514: et le nombre est plus grand pendant les six derniers mois de l'année que pendant les six premiers. Il en est à peu près de même pour les apparitions ordinaires, page 485: la différence se remarque surtout vers le milieu de l'année et vers l'époque ou la partie mobile de l'atmosphère atteint son point maximum : avant eet instant, les étoiles filantes laissent un vide; après, elles montrent un excès considérable: ainsi, pendant le mois d’aoùt, on a compté G8 grandes apparitions d'étoiles filantes , tandis qu'en mai et en juin , on n'en a constaté que 6 ou 7. Vers les solstices, il se produit également une augmentation respective : ainsi, l'on a compté 19 apparitions extraordinaires en avril, et 49 et 57 en octobre et novembre : c’est à peu près le double de ce que l’on devrait compter, s’il y avait eu continuité dans les valeurs. La figure suivante fera mieux apprécier ces résultats.

Il est une autre circonstance extrêmement importante : c’est que les étoiles filantes, si

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nombreuses dans de certaines circonstances, n'ont cependant jamais été touchées par des observateurs. Faut-il croire qu’elles ont une propriété spéciale qui les éloigne de la surface de la terre, ou que ce sont simplement des inflammations, des lueurs qui peuvent être aperçues A de certaines hauteurs, et qui s’éteignent dons une atmosphère plus dense et plus rapprochée de nous. Pendant les plus grandes apparitions d’étoiles filantes, il n'est point d'observateur qui puisse assurer d’en avoir touché une seule , ou mémo d'avoir pu reconnaître de près sa nature et sa formation.

L'étoile filante semble appartenir entièrement à la région supérieure de notre (ftmosphère. cl n'avoir d'existence que dans la partie que nous avons nommée almnnphère niable, par opposition avec la partie mobile sur laquelle elle repose et d’où se font nos observations.

On a souvent confondu les étoiles filantes avec les aérolithes, les bolides et les chutes de |>oussière : leur origine et leur nature sont cependant bien différentes, et des signes assez simples devraient les en faire distinguer.