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btce de lu terre équlTulente an masnétlMiie Intérieur. —

Enfin Gauss a cherché quelle serait la distribution des fluides à la surface delà lerre dont feiïel pourrait équivaloir à l'action magnétique du globo. On sait que Poisson a démontré, en effet, que l'action d'un corps magnétique peut lîlre remplacée par celle d'une surface chargée de fluide magnétique. Gauss a trouvé que l'hémisphère sud devrait être charjfé d'une couche de fluide austral, et l'hémisphère nord d'une couche de fluide boréal. La ligne de séparation des deux fluides ne diffère pas beaucoup d'un grand cercle qui couperait l'équiiteur sur les côtes de Guinée, à i 5 degrés de longitude ouest de Greenwich. La densité de ces couches devrait être variable d'un point à l'autre , et serait maximum en deux points de l'hémisphère nord : l'un situé sur les côtes de la Sibérie, à 7 1 degrés de latitude boréale et 1 16 degrés de longitude orientale; l'autre situé au sud de la haie d'Hudson, à 55 degrés de latitude australe et 963 degrés de longitude orientale; elle serait maximum en un seul point; de l'hémisphère sud peu différent du pôle unique, à 70 degrés de latitude et i5& degrés de longitude.

357. Vérlfle«tl*iu ultirleurea. — Peu de temps après Gauss. MM. Weber et Goldschmidt ont pu recommencer ces calculs en employant io3 observations, ce qui leur a permis de tracer les

parallèles magnétiques et les lignes isodynamiques. On admettait que l'équaleur magnétique, o'est-à-dire la ligne sans inclinaison, est aussi ta ligne d'intensité minimum; mais les calculs du MM. Weber et Goldschmidt ont montré qu'il n'y a pas de ligne d'intensité minimum. Les lignes isodynamiques ne diffèrent pas beaucoup des parallèles magnétiques à «ne cerlarne distance de l'équateur; cependant, près de l'équateur, elles se partagent en deux

G04 Li:(;o.\S SUR Lli MAGNETISME TERRESTRE.

groupes de lignes fermées (fig. 987) s'enveloppant les unes les autres de telle sorte qu'il n'y a que deux points d'intensité minimum. L'un de ces points est situé près de l'île Sainte-Hélène, par i8**()' de latitude australe et 35o*i 9' de longitude orientale : l'inlensité y est représentée par 9,8981; l'autre est situé entre la Nouvelle-Guinée et les Mes de la Sonde, par 5*^7' de latitude boréale et 1 78" 98' de longitude orientale de Greenwich : l'intensité y est représentée par 3,9 /îS 1 . L'intensité magnétique du globe est maximum en trois points. L'un de ces points diffère peu du pôle magnétique sud; il est situé par 70^9' de latitude australe et 1 60*^96' de longitude orientale de Greenwich : l'intensité y est représentée par 7,8989. Les deux autres sont situés dans l'hémisphère nord et diffèrent peu des deux points où la distribution fictive indiquerait une inclinaison verticale : l'un est situé par 5 4** 3 9' de latitude boréale et 961*97' de longitude orientale de Greenwich : l'intensité y a pour valeur 6,1 61 4; l'autre est situé par 71*90' de latitude et 1 19*57' de longitude orientale: l'intensité y est représentée par 6,9 1 1 3. Il résulte de l'inspection des cartes qui ont été construites que la distribution du magnétisme terrestre est beaucoup plus régulière dans l'hémisphère sud que dans l'hémisphère nord. Gauss a cherché si une partie du fluide magnétique ne peut pas être extérieure à la terre, et il a reconnu que, s'il y en a en dehors de la terre, la quantité en est très-faible; s'il en était autrement, la composante verticale de l'intensité magnétique suivrait des lois très-différentes.

358. V»ri»tioiui des élémeiits du nuisBélinMe terrestre. — Variatioiui réguliièwmm^ diuraee et ammellee. — Les nombreuses séries d'observations magnétiques régulières qui ont été exécutées, soit par les soins de l'Association magnétique dirigée par Gauss et Weber, soit dans les observatoires établis par le gouvernement britannique dans ses diverses colonies, ont permis au P. Secchi ^^) de tenter la détermination des lois qui régissent les variations diurnes et annuelles des divers éléments magnétiques. Les variations diurnes de la déclinaison étaient jusqu'ici seules connues

^') // mtovo Chnenlo, U U ]>• 60. Le méoioirc du P. Seccbia clé analysé par Verdeldans les Annales de chimie et dephyêique^ (3), t. XLIV^ p. 3/16 (1855)*

THEORIE DU MACJiSETISME TEHWESTHE. (iO:)

avec (|uelque certitude. Dans les nouveaux observatoires on observe, en outre, les variations d'intensité de la composante horizontale et de la conàposanto verticale du magnétisme terrestre; il est facile d'en conclure les variations de l'inclinaison.

En discutant les nombreuses observations magnétiques, et principalement les travaux des observatoires anglais publiés par M. le colonel Sabine, le P. Secchi a reconnu les lois suivantes :

1** Les variations de l'aiguille aimantée suivent le temps local. On avait remarqué depuis longtemps que les variations de l'aiguille aimantée suivent la marche du soleil et n'ont, par conséquent, de rapport qu'avec le temps solaire vrai du lieu de l'observation. On a reconnu depuis qu'il en est de même dans toute Vétendue du globe terrestre , au moins pour les variations qu'on pourrait appeler les variations ordinaires de l'aiguille. Il y a seulement quelque différence dans les divers observatoires entre les heures vraies des maxima et des minima. Les perturbations extraordinaires, les orages magnétiques d'Arago ont semblé devoir être simultanés et sans aucun rapport avec le temps local, tant qu'on n'a connu que les observations de cinq ou six villes européennes fort peu éloignées les unes des autres. En discutant l'ensemble des nouvelles observations, le P. Secchi croit avoir reconnu que ces perturbations extraordinaires sont aussi en rapport avec le temps local, et, par exemple, qu'elles sont surtout frécpientes vers 9 heures du soir et vers 7 heures du matin.

*2° Le pâle magnétique de V aiguille qui est le moins éloigné du soleil fait une double excursion diurne, de la manière suivante : son plus grand écart occidental a lieu quatre à cinq heures avant le passage du soleil au méridien astronomique; il marche ensuite vers Varient avec une vitesse croissante qui atteint son maximum à Pinstant où le soleil traverse le méridien magnétique; une ou deux heures après a lieu la plus grande excursion orientale. Le pôle revient ensuite vers V occident jusqu'au coucher du soleil. Pendant la ntUt, le soleil passant au méridien inférieur, la même oscillation se répète, mais dans une moindre amplitude. Les heures limites varient avec les saisons, avancent généralement en été et retardent en hiver. Les amplitudes des excursions sont à peu près dans le rapport des arcs parcourus par le soleil le jour et la nuit.

Pour éclaircir l'énoncé de cette loi, sur la ligne OE(fig. 338),

606 LEÇONS SUR LE MAGNÉTISME TERRESTRE, dirigée de l'esl k l'onesl , indi(]iion.s les heures de 1» journée , zéro étant l'heure du midi vrai, et. au-dessus el au-dessous de cette Ugne, représentons les positions de l'aifruille uiiuiintée à diverses heures en un lieu de l'hémisphèri' austral et en un lieu de l'héniisphère boréal. Dans les lieux voisins de l'équateur, où le soleil passe dcii\ fois

\iar an au zénilli. les variations de l'aijpitlle changent de sens suivant qut! le soleil se trouve dans l'homisphère boréal ou dans l'hémisphère austral. II est digne de remarque que ce changement de sens n'ait pas lieu à l'instant oii le soleil passe au zénith du lieu d'observation, mais à l'instant oij il traverse l'équaleur.

Parmi les conséquences que l'on peut tirer de cette loi, nous si-

{[ualcrons In suivante : Si l'on construit à la manière ordinaire la courbe des variations diurnes moveniies de la dt'clinaison en un

THÉORIE DU MAGNÉTISME TEitHESTRR. 6G7

lieu donné, en prenanl pour abscisses les heures et pour ordonnées les écarts de l'aiguille par rapport au méridien magnétique, la forme de ces courbes démontre avec évidence que les variations dont il s'agit suivent une période semi-diurne, à l'inverse de la plupart des variations météorologiques , dont la période est diurne. On reconnaît toujours, en effet, dans ces courbes, deux maxima et deux niinima: seulement, comme l'amplitude des oscillations dans les deux pé-

riodes n'est pas la même, on a généralement rapporté les phénomènes à une période de vingt-quatre heures, et l'on a cru qu'il n'y avait chaque jour qu'un seul maximum et un seul minimum.

Nous reproduisons ici deux de ces courbes, celle de Hobart-Town (6g. aSg), et celle de Toronto (fig. a&o), qui montrent en même temps l'opposition des variations diurnes dans les deux hémisphères.

3* La variation diurne de la décUnaiaon de l'aiguiUe aimantée cet la totmne de deux variatùmê diatincle», dont time dépend aetJement de Van^ horaire, et l'autre de la déelmaiton du eaUil. Ce» deux otàUalions produisent, en te tuperpoiont, loua les phénomène» des variation» diurnes et des varititions unnueltet.

L'observation journalière ne peut donner que la combinaison des effets de l'angle horaire et de la déclinaison du soleil. Pour séparer les effets de ces deux causes, il suQit de construire les coui4)Cs qui ViipR, IV. — GonrérencM «le plijiiquc. 3y

SOS LEÇONS SUR LE MAGNETISME TERRESTRIJ. se rapporlent à des déclinaisons opposées du soleil. Dans les régions équaloriales ces courbes présentent leurs indexions en sens opposés, de manière rjue l'influence de la déclinaison du soleil est tout ù fait ma* nifeste. On en |)eut juger par la figure ^hi, où la ligne pleine représente la courbe de la variation diurne moyenne de la déclinaison pendant '"*'■ l'été, à Sainte-Hélène, et la ligne

ponctuée représente la courbe de l'hiver. Dans les régions tempérées, l'efTet est moins facile à discerner.

Il' Les variations de l'intensité magnétique horizontale sont soumises à la loi suivante : L'intensité magnétique horizontale est sujette à une variation qu'on peut regarder comme la somme de deux variations élémentaires dont l'une est à période diurne, l'autre k période semi-diurne. L'amplitude de la variation à période semidiurne dépend de la latitude géographique et est nulle iTéquateur. Les phases successives de la variation totale dépendent d'ailleurs de la distance angulaire du soleil au méridien magnétique.

La con^posante verticale de l'intensité magnétique est également soumise, dans ses variations, à une toi très-simple que l'on peut énoncer comme il suit : Les variations de la composante verticale ont les mêmes périodes que les variations de la composante horizontale ; mais les maxima de l'une correspondent aux minima de l'autre, et réciproquement. Ces dernières variations présentent quelques irrégularités qui ne se rencontrent pas dans les variations de la conqH>santc horizontale; cette circonstance paraît résulter de l'imperfection du procédé par lequel on mesure la composante verticale.

En combinant les deux lois précédentes, on trouve l'énoncé suivant : Les mriabons diumet de l'âiclinaison Buivetit une loi amUogue i celle (lea variations diumet de la déclinaivm; mai» elles lont en avance dt trois heures sur ces dernières.

5° Les lois des variations de l'intensité totale sont moins faciles à reconnaître, faute d'observations suHIsantes, surtout au voisinage (le l'équateur. On peut cependant distinguer dans ces variations deux maxima et deux minima diurnes. En hiver, l'intensité totale est plus

grande qu en été. D'ailleurs les circonstances locales paraissent exercer une très-grande influence.

En résumé, on peut dire que toutes les variations diurnes magnétiques dépendent du soleil. Dans les latitudes moyennes elles ont toutes une période de douze heures; mais, conmie l'interposition du globe terrestre entre le soleil et l'aiguille aimantée diminue l'amplitude de l'oscillation nocturne, la marche des phénomènes semble indiquer l'existence simultanée de deux périodes, l'une de vingtquatre, l'autre de douze heures. La latitude géographique influe naturellement sur les phénomènes, et à l'équateur quelques variations ne montrent plus qu'une période simple de douze heures, la période de vingt-quatre heures ayant disparu.

359. Hypotliéfimi sur to MMUie des v»rtotloiui dMoniMi iMasoétIsilie terrestre. — Le P. Secchi croit trouver l'origine de ces variations dans l'hypothèse qui fait du soleil un aimant d'une grande puissance, agissant par influence sur le g^obe terrestre. Il est visible que, dans cette hypothèse, les phénomènes doivent dépendre principalement de la distance du soleil au méridien du lieu de l'observation, et, comme le soleil traverse deux fois par jour ce méridien» il est évident que la période principale des variations magnétiques ne doit pas être de vingt-quatre, mais de douze heures. D'ailleurs l'influence du soleil doit être plus grande lors de son passage au méridien supérieur que lors de son passage au méridien inférieur ; la période secondaire de vingt-quatre heures trouverait ainsi son explication.

Faraday attribuait les variations diurnes aux changements de température de l'atmosphère. Ayant démontré que l'oxygène de l'air est magnétique, il fut naturellement conduit à admettre que l'atmosphère terrestre agit sur l'aiguille aimantée; mais cette action doit nécessairement varier avec la température , car l'oxygène , comme tous les corps magnétiques, perd une partie de son intensité magnétique à mesure que sa température s'élève. Le matin, l'atmosphère est plus chaude et moins magnétique à l'est; par conséquent l'aiguille doit se porter vers l'ouest, et la déviation est maximum lorsque la différence de température des régions est et ouest de l'atmosphère

est la plus grande possible, c est-à-dire vers neuf heures du matin. Le soir, c'est l'inverse qui a lieu; aussi l'aiguille se porte vers TesL Il parait difficile d'expliquer dans cette hypothèse l'existence d'une période de douze heures.

Du reste, ces deux hypothèses sont possibles, et il peut très-bien se faire que les deux causes qu'elles assignent agissent simnltanément.