Les Météorites et la constitution du globe terrestre
Jusqu’à la seconde moitié de ce siècle, l’imagination avait seule tenté de découvrir la nature des astres sans nombre dont les espaces sont peuplés. La science a récemment réussi à substituer à des hypothèses prématurées des idées plus exactes. Malgré les infranchissables distances qui nous en séparent, l’analyse spectrale est parvenue à pénétrer de ses investigations chimiques le soleil, les comètes, les étoiles et les nébuleuses. Elle restera une des plus belles conquêtes de ce siècle, déjà si fécond en grandes découvertes. Toutefois il nous est possible d’arriver à des résultats encore plus précis et tout autrement complets pour bien des corps extra-terrestres : ceux dont les débris échouent de temps à autre sur notre globe comme des épaves. Si nous n’avons pas le moyen d’aller jusqu’à eux, ils viennent à nous, vrais messagers d’en haut, destinés à satisfaire notre légitime curiosité. Ces fragmens de corps cosmiques, les seuls qu’il soit possible à l’homme de manier, se prêtent à un examen des plus intimes et conduisent à d’importantes inductions. Leur étude touche à des questions fondamentales de l’histoire physique de l’univers.
Dès l’antiquité, l’apparition soudaine de corps solides et incandescens dans notre atmosphère, la rapidité et le bruit de leur chute à la surface du sol, ont frappé d’étonnement, souvent de stupeur et d’effroi, ceux qui en étaient témoins.
Sans rappeler le récit biblique de la grêle de pierres qui écrasa les ennemis d’Israël à Beth Horon, lors de la victoire de Josué, il est un exemple remontant aussi à une époque très reculée. La seconde année de la 78e olympiade, c’est-à-dire 467 ans avant notre ère, un bloc volumineux tomba dans la chersonèse de Thrace, sur les bords de l’Ægos-Potamos, et avec des effets absolument étranges que nous a transmis la chronique de Paros, gravée sur marbre et conservée à la bibliothèque de l’université d’Oxford. La dimension de cette pierre, d’après Pline, était celle d’une double meule de moulin et son poids équivalait à la charge d’une voiture. Elle était en vénération parmi les habitans ; lors de la bataille livrée soixante ans plus tard dans le voisinage, et qui mit fin à la longue guerre du Péloponèse, on lui attribua, dit Plutarque, la défaite des Athéniens.
Une masse semblable fut recueillie à Pessinonte, en Phrygie, et devint également l’objet d’un culte sous le nom de Cybèle ou de Mère des Dieux ; tant il était naturel d’attribuer à des corps d’une apparition si anormale des vertus divines. Les décemvirs, gardiens des livres sibyllins, ayant annoncé que la présence de cette pierre amènerait l’expulsion des Carthaginois hors de l’Italie, on la transporta, avec l’autorisation du roi Attale Ier, en 204 à Rome. La pompe qui présida à sa réception montre l’importance attachée à la possession de l’idole. L’oracle de Delphes avait prononcé qu’elle serait reçue par le plus honnête homme de la république. Scipion Nasica, qu’un sénatus-consulte proclama tel, alla recevoir la déesse protectrice au port d’Ostie. Il était suivi, au milieu des manifestations d’une joie générale, d’un cortège nombreux de dames romaines qui la portèrent au temple de la Victoire, la prenant chacune à leur tour entre les mains, non que le poids pût les fatiguer, mais afin que l’honneur fût partagé. D’après Arnobe, qui vit la pierre vénérée et l’examina attentivement, on l’avait enchâssée dans une monture d’argent. Elle était de faible dimension et d’un noir foncé ; elle présentait des angles saillans et inégaux, ainsi que des aspérités irrégulières. On y admirait, comme signe miraculeux, une cavité en forme de bouche, de telle sorte qu’elle offrait grossièrement le simulacre d’un visage.
Les croyances superstitieuses qui s’attachaient aux corps d’une pareille provenance se constatèrent encore quatre cents ans plus tard, lorsque Elagabale fit venir d’Émèse, en Syrie, la pierre qu’on y adorait, comme l’image du Dieu du soleil, dont il avait pris le nom. Traînée sur un char par six chevaux blancs que l’empereur conduisait lui-même, elle suivit un chemin couvert de poussière d’or, et fut amenée dans un temple magnifique, élevé en son honneur sur le mont Palatin, qui fut consacré dès lors au culte du soleil.
La vénération qui entourait, en des lieux si divers et pendant une longue série de siècles, de simples pierres noires, d’un volume et d’un aspect ordinaires, ne saurait s’expliquer, si, confiant dans les témoins oculaires, on n’avait généralement en la profonde conviction qu’elles arrivaient du ciel.
De leur côté, les antiques chroniques chinoises contiennent le souvenir et les dates de chutes analogues, auxquelles on attribuait une influence sur les événemens contemporains.
Parmi les apparitions du même genre qui, au moyen âge, attirèrent l’attention, je n’en mentionnerai qu’une, celle d’Ensisheim, en Alsace, « L’an 1492, le 7 novembre, dit une chronique du temps, entre onze heures et midi, il advint un grand coup de tonnerre et un long fracas qu’on entendit au loin, à Villingen, à Lucerne et autres lieux ; l’on crut que des maisons avaient été renversées. Au même moment, il tomba dans le bourg d’Ensisheim une pierre pesant 260 livres. L’empereur Maximilien, présent dans cette localité, permit d’en détacher deux fragmens : il garda l’un et envoya l’autre au duc Sigismond d’Autriche ; puis il la fit suspendre à la voûte de l’église par une chaîne de fer. » Aujourd’hui encore, elle est conservée dans la maison communale d’Ensisheim.
Malgré des témoignages nombreux et authentiques qui se succédèrent à bien des reprises pendant plus de vingt siècles, l’arrivée de corps célestes sur notre globe rencontrait encore, il y a cent ans, l’incrédulité des esprits les plus cultivés. A l’inverse de ce qui se produit d’ordinaire, le progrès même des connaissances fournissait des objections contre la vérité. L’explication la plus naturelle de ces faits étranges était de leur attribuer une origine extraterrestre ; mais une telle supposition semblait en contradiction avec les lois immuables qui président à la marche des corps célestes. En présence de cette admirable ordonnance, la plus majestueuse qu’il soit donné à l’homme de contempler, on ne pouvait croire à l’existence de phénomènes irréguliers. Était-il permis d’admettre des accidens brusques dans les orbites normales des astres, comparables à ce que nous connaissons aujourd’hui sous le nom de déraillemens ; des perturbations s’annonçant tout à coup par un bruit formidable, au milieu des mouvemens silencieux d’un si merveilleux mécanisme ? Dans l’impossibilité de comprendre ces anomalies apparentes, on trouvait plus simple d’en nier la réalité. Cependant que l’on ne se montre pas trop sévère à l’égard de cette négation obstinée ; car les fables et les particularités fantastiques, dont le récit des observations ne tardait pas à être surchargé, contribuaient nécessairement à provoquer l’incrédulité. Une si opiniâtre résistance à l’évidence contraste avec la naïveté enfantine qui accueille souvent, même encore de nos jours, l’affirmation erronée de certains faits physiques.
Ces grandes questions, comme bien d’autres, avaient occupé les philosophes de la Grèce. Anaxagore se figurait tous les corps célestes comme des « fragmens de roches que l’éther, par la force de son mouvement giratoire, aurait arrachés au globe terrestre, enflammés et transformés en étoiles. » Le ciel était considéré comme une voûte solide, composée de grosses pierres que la rapidité du mouvement circulaire tenait éloignées de la terre, où elles retomberaient si ce mouvement venait à s’arrêter. Quant à Diogène d’Apollonie, il avait, par une singulière perspicacité, émis à ce sujet une vue aussi rapprochée de la vérité que le permettaient les connaissances de son temps ; suivant lui, « parmi les étoiles visibles se meuvent aussi des étoiles invisibles, auxquelles, par conséquent, on ne peut donner ce nom. Celles-ci tombent souvent sur la terre et s’éteignent, comme cette étoile de pierre qui tomba tout en feu près d’Ægos-Potamos. »
Ce fut seulement à la fin du dernier siècle que des conditions particulièrement favorables à des observations exactes apportèrent une démonstration sans réplique. La conviction devint générale et complète, à la suite des chutes qui eurent lieu dans l’Inde, près de Bénarès, le 13 décembre 1798, à huit heures du soir, en présence d’un grand nombre de spectateurs ; et, plus près de nous, à L’Aigle, dans le département de l’Orne, le 26 avril 1803, à une heure de l’après-midi. Biot, sur une mission de notre Académie des Sciences, alla relever minutieusement tous les caractères de cette dernière.
Les corps que l’on a nommés aérolithes, uranolithes, et plus généralement météorites, n’offrent pas seulement de l’intérêt au point de vue de leur provenance et de la cause qui les fait échouer subitement sur notre planète, elles en présentent aussi par leur constitution. C’est ce dernier caractère qui va surtout nous occuper, après un exposé succinct des circonstances dans lesquelles ils arrivent jusqu’à nous.
Les phénomènes qui précèdent et accompagnent les chutes de météorites varient dans bien des détails secondaires ; ils présentent néanmoins un ensemble de caractères généraux, qui se reproduisent avec constance à chaque apparition et suffiraient pour prouver d’une manière incontestable que l’origine de ces corps est étrangère à notre planète, lors même que leur nature n’offrirait rien de particulier[1].
D’abord apparaît un globe de feu ou bolide, dont l’éclat est assez vif pour illuminer tuute l’atmosphère, lorsqu’il survient la nuit, et, s’il arrive le jour, pour être visible en plein midi. A mesure qu’il approche, sa dimension apparente s’accroît. Il décrit une trajectoire que son incandescence permet d’apercevoir au loin et qui, fait digne de remarque, est très faiblement inclinée à l’horizon. Ainsi, le bolide qui, le 14 mai 1864, vers huit heures du soir, accompagna une chute de météorites à Orgueil, dans le département de Tarn-et-Garonne, fut signalé à Gisors, c’est-à-dire à plus de 500 kilomètres de distance. D’après des observations qui ont pu être faites dans cette circonstance, en beaucoup de points et avec précision, à cause de la sérénité du ciel et de l’heure peu avancée de la nuit, le globe lumineux a été suivi, marchant de l’ouest vers l’est, à partir de Santander et d’autres localités des côtes d’Espagne jusqu’au point de la chute finale. La hauteur à laquelle commencent à luire les bolides d’où proviennent les météorites a pu être calculée dans plusieurs cas, au moyen de données simultanément recueillies en différens lieux. Elle e a été évaluée à 60 kilomètres et plus : elle correspond donc aux parties supérieures de notre atmosphère. Un autre caractère suffirait pour dénoter une provenance cosmique ; c’est leur excessive vitesse, qui surpasse tout ce que nous connaissons sur la terre : tandis qu’une locomotive parcourt 30 mètres à la seconde et un boulet de canon 500 mètres, le bolide en franchit 30,000 à 60,000. Une telle vitesse est tout à fait du même ordre que celle des planètes lancées dans leurs orbites.
Après un trajet plus ou moins long, le bolide éclate avec un bruit qui a été comparé à celui du tonnerre, du canon ou de la mousqueterie ; suivant la distance à laquelle se trouvaient les observateurs. Rarement la détonation est unique : il y en a deux, bien plus souvent trois. Parfois elles sont assez violentes pour secouer fortement les maisons, de manière à faire croire à un tremblement de terre, comme il est arrivé, le 12 février 1875, dans l’état de Iowa. Elles se font entendre sur une grande étendue de pays : celles d’Orgueil ont retenti sur plus de 360 kilomètres. Si l’on réfléchit que ces détonations prennent naissance à des hauteurs où l’air très raréfié se prête fort mal à la propagation du son, on sera convaincu qu’elles doivent être extrêmement violentes. Souvent on aperçoit une traînée de vapeurs dans les régions de l’atmosphère qu’a traversées le météore.
Tous ces phénomènes se manifestent, non-seulement dans les régions les plus diverses du globe, mais en toute saison, à toute heure, souvent par un temps serein et sans aucun nuage ; les orages et les trombes n’y ont donc aucune part. En outre, les bolides arrivent dans toutes les directions. La vitesse que nous observons n’étant que relative doit varier, suivant la manière dont leur trajectoire est orientée par rapport au sens du déplacement de la terre. A la suite de ces divers préludes, l’observateur qui se trouve convenablement placé entend un sifflement comme celui que produisent les projectiles des armes à feu, boulets et bombes. En Chine on l’a comparé, d’après Abel de Rémusat, au bruissement des ailes des oies sauvages ou encore à celui d’une étoffe qu’on déchire. Il est dû au passage dans l’air et à l’arrivée sur le sol d’une ou de plusieurs masses solides.
La configuration extérieure des météorites est avant tout remarquable par un aspect fragmentaire, c’est-à-dire par des formes anguleuses et une ressemblance constante avec des polyèdres irréguliers, dont les arêtes auraient été émoussées.
Le nombre des pierres d’une même chute est extrêmement variable : souvent on en a ramassé une seule ; quelquefois plusieurs, et, dans certains cas, des centaines et des milliers. La chute qui eut lieu en Hongrie, près de Knyahinya, le 9 juin 1866, en a fourni environ mille, et celle de L’Aigle trois mille. Le 30 janvier 1868, il est tombé aux environs de Pultusk, en Pologne, une grêle de pierres encore plus nombreuses : neuf cents d’entre elles ont été communiquées au Muséum. Il y a donc comme des essaims ou averses de météorites. Au moment où ces pierres nous arrivent, elles n’ont plus qu’une faible vitesse comparativement à celle que possédait, antérieurement à son explosion, le bolide dont elles ne sont sans doute que des débris. Quand elles sont volumineuses, elles peuvent s’enfouir de quelques décimètres dans un sol peu résistant et y rester inaperçues.
Après des préliminaires aussi intenses de lumière et de bruit, ce n’est pas sans étonnement que l’on constate la petitesse des masses retrouvées sur le sol. Parmi les plus lourdes, signalons le fer météorique de Charcas, au Mexique, du poids de 780 kilogrammes. Les blocs de fer trouvés au Brésil, à Sainte-Catherine, en 1875, en atteignaient 25,000 ; c’est le chiffre maximum connu. Pour les pierres proprement dites, celles de plus de 800 kilogrammes, comme il en est tombé une à New Concord, le 1er mai 1860, sont une rare exception, et le poids de 50 kilogrammes n’a pas été souvent dépassé. Aucun des échantillons de l’abondante chute de L’Aigle n’excédait neuf kilogrammes : parmi les milliers recueillis à Pultusk, le plus lourd était de ce poids, quoique le total ait été évalué à 600 kilogrammes. Il est des météorites entières qui sont seulement de plusieurs grammes, c’est-à-dire qu’elles ont le volume d’un œuf de poule, d’une noix ou même d’une noisette. Grâce à l’existence d’une couche de neige, on en a observé de plus petites encore, le 1er janvier 1869, en Suède, à Hessle près d’Upsal : beaucoup ne pesaient que quelques décigrammes et l’une descendait à six centigrammes. Ces petits grains, il importe de le remarquer, n’étaient pas des fragmens produits par le choc de morceaux plus gros contre le sol : chacun constitue bien une météorite complète, puisqu’il est entièrement enveloppé d’une croate frittée, c’est-à-dire demi-fondue. Si jusqu’alors on n’en avait pas signalé d’aussi minimes, cela s’explique par la difficulté de distinguer de toiles parcelles au milieu des matériaux qui composent en général la surface du sol, et dans lesquels elles se perdent.
Quand il s’agit de débris d’astres, on ne saurait s’empêcher d’être surpris de dimensions aussi insignifiantes, même quand on considère, non-seulement les météorites isolées, mais le total de ce qu’on recueille à la suite des chutes les plus volumineuses. Comment ne s’en trouve-t-il pas de comparables à l’une de nos montagnes on pour le moins à l’une de nos collines. Ce ne sont que de menus fragmens, comme des décombres, une sorte de gravois cosmique.
Lorsque les météorites d’une même chute sont nombreuses, elles se répartissent en divers points compris dans un ovale très allongé, dont l’axe correspond à la direction de la trajectoire et dans lequel elles sont pour ainsi dire triées par ordre de grosseur. A Orgueil, cette aire de projection, sur laquelle des pierres ont été recueillies en une soixantaine de points, avait 20 kilomètres de longueur sur 4 de largeur : sa principale dimension s’étendait de l’ouest à l’est, c’est-à-dire dans le sens du mouvement du bolide. L’essaim était tombé un peu au-delà du point au-dessus duquel avaient en lieu la détonation et la rupture finales. Les plus grosses météorites se trouvaient à l’avant de cette sorte d’ellipse : les plus petites à l’arrière ; leur triage parait, donc bien avoir été produit par l’inégale résistance que l’air opposait à ces projectiles selon leur masse.
Au moment de leur arrivée sur le sol, les météorites ne sont plus incandescentes, mais encore si chaudes qu’on ne peut les manier. Toutefois cette chaleur est limitée à leur surface ; à l’intérieur, elles sont extraordinairement froides. Lors d’une chute qui eut lieu dans l’Inde à Dhurmsalla, le 14 juillet 1860, des spectateurs s’étant empressés de briser des pierres, brûlantes à l’extérieur, furent singulièrement surpris de les trouver glaciales dans leurs cassures et de ne pouvoir, pour des causes contraires, les toucher d’aucune manière : suivant la spirituelle expression d’Agassiz, c’était la reproduction de la glace frite des cuisiniers chinois, lue observation semblable a été faite, le 16 mai 1883, sur des pierres tombées à Alfianello, non loin de Brescia. Ce contraste entre la partie centrale qui conserve encore le froid intense des espaces planétaires et la partie superficielle qui, quelques instans auparavant, était incandescente, se comprend facilement, à cause de la faible conductibilité des substances pierreuses et du temps très court pendant lequel elles ont été échauffées. Il est un effet de cette chaleur qui persiste et se manifeste dès la première vue, comme un caractère absolument général des météorites. C’est une croûte noire qui recouvre chacune d’elles en totalité. D’une épaisseur qui n’atteint pas un millimètre, elle est presque toujours mate ; cependant elle est luisante comme un émail sur quelques types particulièrement fusibles, ha haute température que chacun de ces corps a éprouvée, dans son parcours à travers l’atmosphère terrestre, est évidemment la cause de l’écorce noire et frittée dont elles sont revêtues comme d’un vernis, témoignage permanent de la chaleur qui les a enveloppées pendant quelques instans. L’étincelle de la foudre produit aussi sur les roches qu’elle frappe une vitrification, assez fréquemment observable à la surface de celles qui forment le sommet de montagnes isolées telles que le Mont-Blanc et le Pic du Midi de Bigorre. C’est à cause de cette ressemblance que les pierres tombées à Lucé (Sarthe), en 1768, furent considérées comme des fragmens terrestres émaillés par la foudre.
L’incandescence dont on constate ainsi l’effet, après l’avoir reconnue à distance sur l’éblouissant bolide, résulte de la vitesse extrêmement grande avec laquelle ce dernier pénètre dans l’atmosphère. L’air refoulé développe une quantité de chaleur énorme, ni m par le frottement, mais par une compression subite, comme dans l’expérience bien connue du briquet à air qui allume l’amadou. On calcul fondé sur les principes de la théorie mécanique de la chaleur peut en rendre compte. Entourée de gaz incandescens, la masse solide le devient elle-même.
Malheureusement il est très rarement possible de trouver les fragmens que projettent les bolides ; il faut des circonstances tout à fait exceptionnelles, même dans des pays très peuplés, pour qu’on les découvre au milieu des détritus du sol et sous la végétation qui le cache ordinairement. C’est par une illusion que l’observateur croit toujours les voir tomber non loin de lui ; aussi les cherche-t-il vainement. D’ailleurs, selon les probabilités, les trois quarts doivent être engloutis par la mer.
Si on part du chiffre annuel de trois chutes, moyenne de ce qui a été observé en Europe, et qu’on admette que cette portion de la terre ne soit pas particulièrement favorisée, on arriva pour toute la surface du globe à un total de cent-quatre-vingts par an. Mais comme elles doivent rester souvent inaperçues, en portant ce nombre du triple seulement, ce qui fait environ six cents, on reste certainement beaucoup au-dessous de la réalité. C’est donc un phénomène journalier.
On ignore de quelles régions des espaces célestes les météorites sont originaires, et quelles sortes de routes elles y suivaient avant que l’action de la gravité les eut fait tout à coup tomber sur la terre. Elles ont été autrefois considérées comme émanant de l’astre le plus rapproché de nous et comme des produits rejetés par de prétendus volcans de la lune encore en activité. Dans cette hypothèse, il faut admettre qu’elles seraient lancées par l’éruption avec une vitesse assez grande pour dépasser le point neutre, c’est-à-dire le point où un corps se trouverait également attiré par notre satellite et par la terre. Le calcul montre que cette vitesse devrait être au moins égale à 2,270 mètres par seconde, ou environ cinq fois celle d’un boulet de canon ; si elle était moindre, la masse retomberait sur la lune. One autre supposition mérite plus de crédit. Outre les planètes comprises en très grand nombre entre Mars et Jupiter il paraît y avoir, comme l’avait déjà supposé Chladni, une multitude de petits corps ou astéroïdes, dont les orbites s’enchevêtreraient entre elles et avec celles des grosses planètes, de manière à rencontrer de temps à autre ces dernières. Ces astéroïdes, trop peu volumineux pour être visibles dans les espaces interplanétaires nous resteraient à jamais inconnus sans leurs invasions dans notre atmosphère. Ils semblent être des débris si comme la monnaie d’une seule et même planète, qui aurait été rompue, peut-être par une explosion. Rien d’ailleurs, depuis que les belles recherches de M. Schiaparelli ont rattaché à des comètes les essaims périodiques d’étoiles filantes, ne permet d’assurer que les météorites ne viennent pas de parties du ciel encore plus éloignées et situées en dehors de notre système solaire.
Les étoiles filantes nous arrivent par millions à des époques périodiques, et l’on évalue à plusieurs milliards le nombre de celles qui se dirigent vers notre globe dans une seule année. Elles ont une certaine ressemblance avec les météorites par la soudaineté de leur chute dans notre atmosphère et l’excessive rapidité de leur mouvement mais elles en différent parmi caractère important. Les habitans du Midi de la France et de l’Algérie ont pu contempler, le 27 novembre dernier, de cinq heures à onze heures du soir, dans un ciel serein une averse particulièrement abondante, nouvelle apparition des essaims constatés treize années auparavant, jour pour jour, le 27 novembre 1872 ; le phénomène est dû, selon toute probabilité, à la rencontre de la terre avec un courant de substances qui proviennent de la comète périodique de Biéla et continuent à suivre dans l’espace une route régulière. Cependant une telle invasion de corps cosmiques n’a amené la chute d’aucune météorite à la surface au sol les étoiles filantes participent à la nature des comètes, démembrées et comme égrenées par des actions perturbatrices, tandis que les météorites paraissent avoir un lien de parenté avec les planètes. Entre les unes et les autres il y a la différence qui sépare les gaz et les vapeurs des corps solides.
On croit quelquefois que, se montrant incandescentes dans notre atmosphère, les météorites y ont subi une fusion complète. Nous avons déjà dit qu’il n’en est rien. Leur chaleur restant tout à l’ail superficielle, ces corps sont exactement ce qu’ils étaient dans les espaces, et ils nous apprennent quelle est la nature des astres dont ils dérivent. C’est pourquoi nous croyons devoir signaler leur constitution, sauf à entrer dans quelques considérations qui paraîtront peut-être un peu arides.
Un premier fait ressort de centaines d’analyses dues aux chimistes les plus éminens : c’est que les météorites ne nous ont jamais apporté aucun corps simple étranger à notre globe. Ceux qu’on a reconnus avec certitude sont au nombre de vingt-deux, parmi lesquels le fer, le silicium, l’oxygène, le magnésium, le nickel, le soufre, le phosphore et le carbone sont les plus importans.
Quoique revêtues toutes de cette enveloppe noire qui en est comme la livrée, les météorites examinées dans leur cassure offrent, à côté de traits de similitude, des différences considérables. Leurs divers types ont été répartis en quatre groupes, depuis le fer massif jusqu’à des pierres dépourvues de fer.
Les masses composées de ce métal et connues sous le nom de fers météoriques sont celles qui frappent tout d’abord l’attention. Le fer y est toujours allié à du nickel et à quelques autres métaux ; du carbone libre ou combiné leur est associé comme dans nos aciers ; du sulfure et du phosphore de fer y sont très souvent disséminés sous forme de globules et de grains. La structure des fers météoriques offre une particularité qui les fait reconnaître : si, après en avoir poli une surface, on la mouille avec un acide, on y voit immédiatement apparaître un grand nombre de ligues droites, rappelant par leur finesse et leur parallélisme une série de coups de burin et, s’entrecroisant, comme en réseau, selon des configurations géométriquement régulières. Ces dessins, dits figures de Widmanstaetten, du nom du savant qui les a le premier signalées, résultent de ce que le métal n’est pas de constitution homogène. Il se compose de deux alliages de fer et de nickel, à l’état cristallisé : l’un d’eux, sur lequel l’acide ne mord pas, ressort un relief sur l’autre qui est attaquable. Comme les météorites de ce groupe se distinguent de toutes les autres en ce qu’elles sont exemptes de matières pierreuses, elles ont reçu le nom d’holosidères, c’est-à-dire tout fer. Ces dernières chutes sont incomparablement plus rares, au moins à l’époque actuelle, que celles de masses pierreuses. Dans un siècle et demi, il n’en a été observé que deux en Europe : une en 1751, à Braunau, en Bohême ; l’autre à Agram, en Croatie, en 1847. En Sibérie, aux États-Unis, au Brésil et ailleurs, on a rencontré à la surface du sol des blocs de fer métallique, auxquels leur isolement, leur constitution, ainsi que leur contraste avec toutes les roches environnantes, autorisent à assigner une origine extra-terrestre, avec autant de certitude que si on les avait vus tomber.
Outre le fer métallique, les météorites renferment le plus ordinairement des substances pierreuses, qui consistent en silicates. On sait que la silice ou acide silicique, à l’état isolé, est représentée dans l’écorce terrestre par le quartz et le silex que nous foulons sans cesse aux pieds, le plus souvent en grains de sable, quelquefois en masses cohérentes. À l’état de combinaison, c’est-à-dire de silicates, la silice forme des espèces, dont plusieurs sont des plus abondantes dans le règne minéral, il en est deux qui, d’autre part, font partie essentielle des météorites, et qu’il est nécessaire de nommer ici : d’abord le péridot, ayant la magnésie et le protoxyde de fer pour bases ; puis le pyroxène, formé des mêmes élémens, mais avec une proportion d’acide silicique double de celle du péridot. Selon la quantité relative et le modo d’association du métal et des substances pierreuses, on distingue trois autres groupes de météorites qui sont à placer à la suite des fers massifs.
Quelquefois, les deux silicates précités sont en faible proportion et disséminés en grains dans le fer métallique qui fait continuité, d’où leur nom de syssidères ; ils sont logés dans les cavités d’une sorte d’éponge métallique. C’est un intermédiaire entre le premier groupe et les deux derniers, dans lesquels se rangent les masses essentiellement pierreuses. Comme exemples, on peut citer celle que le naturaliste Pallas a découverte à Krasnojarsk, en Sibérie, ainsi que de très nombreuses rencontrées éparses au Chili, dans le désert d’Atacama.
C’est au troisième groupe qu’appartiennent la plupart des météorites. Ici le fer métallique ne se trouve plus qu’en grains isolés et irréguliers, disséminés dans la pâte pierreuse ; cette disposition, inverse de la précédente, est rappelée par le nom de sporadosidères. Les parcelles de fer varient de la grosseur d’une noisette à celle de grains à peine visibles, ou même de poussières microscopiques. Quant à la matière pierreuse, en général, elle se compose, comme dans le second groupe, d’un mélange de péridot et de pyroxène, que l’action des acides sépare facilement l’un de l’autre.
Enfin, les météorites, comparativement peu nombreuses, dans lesquelles on ne distingue aucune parcelle de fer métallique, ont reçu le nom d’asidères. Les plus intéressantes d’entre elles, dites charbonneuses, se font remarquer tout d’abord par un noir mat et un aspect rappelant tout à fait un charbon de tourbe compacte ou un lignite. A la substance pierreuse des deux groupes précédens est associé du charbon, non à l’état de liberté, c’est-à-dire de graphite, comme dans les fers météoriques, mais en combinaison avec de l’hydrogène et de l’oxygène, de même que dans certains produits de la décomposition de matières végétales. Cette ressemblance a naturellement conduit à y rechercher des vestiges d’êtres organisés ; mais les observations les plus délicates n’en ont décelé aucune trace. Quoi qu’il en soit de leur origine, la présence de ces matières altérables par la chaleur suffirait pour démontrer que les météorites étalent froides au moment de leur entrée dans l’atmosphère, leur intérieur a été préservé, lors de l’incandescence qui en a fondu la surface. Quatre chutes de météorites charbonneuses sont représentées dans nos collections : l’une a en lieu à Alais (Gard), le 15 mars 1806 ; une autre à Cold-Bokkeweld (cap de Bonne-Espérance), le 18 octobre 1838 ; la troisième, à Kaba, en Hongrie, le 15 avril 1857, et, la dernière à Orgueil, le 14 mai 1864.
Au milieu de la diversité que présentent les échantillons de près de quatre cents chutes, il est fort remarquable de voir que des météorites tombées à des époques fort différentes et dans des pays très éloignés les uns des autres, rentrent non-seulement dans le même type, mais que parfois elles offrent une identité si complète qu’un examen minéralogique attentif ne peut en faire distinguer les fragmens respectifs.
Rien n’est plus frappant dans la forme extérieure des météorites qu’un aspect général annonçant qu’elles sont des parties d’un corps brisé. Que l’on rapproche les centaines ou même les milliers de pierres d’une même chute, celles de Pultusk, par exemple, on verra qu’elles offrent des formes polyédriques, comme les fragmens de roches concassées ou macadam, qui servent à l’empierrement de nos voies publiques, avec cette seule différence toutefois que leurs arêtes sont plus ou moins émoussées. Il est surprenant de trouver ces mêmes configurations fragmentaires et anguleuses dans les fers météoriques eux-mêmes, tels que ceux de Caille et de Charcas : ce dernier rappelle la forme d’un tronc de pyramide triangulaire, tandis que le premier offre des marques évidentes de déchirement. La malléabilité et l’extrême ténacité du métal ne l’ont pas préservé d’une rupture violente.
Longtemps il a paru impossible qu’un tel effet pût résulter de la seule action de l’air, d’autant plus qu’il se produit dans des régions où ce fluide, dans son état normal, est extrêmement raréfié. Mais le problème s’est éclairci depuis que les substances explosives, récemment mises en usage dans l’industrie, nous ont appris quel prodigieux degré de puissance atteint la force des gaz, même en petite quantité, lorsqu’ils sont subitement animés d’une tension considérable. Ainsi, un kilogramme de dynamite brise par son explosion des prismes d’acier, dont une pression d’un million de kilogrammes opérerait à peine la rupture. Or des conditions en tout semblables, un calcul assez simple peut le faire voir, se réalisent dans les couches supérieures de l’atmosphère, quelque faible que soit, leur densité, au moment où un bolide, animé de sa vitesse planétaire, vient les frapper : il comprime l’air avec une vitesse trop grande pour que ce gaz puisse dans le même temps transmettre un mouvement égal à ses propres molécules. C’est alors que, dans des détonations successives causées par une rotation obligée, les fers et les corps les plus tenaces éclatent et se fractionnent, comme sous le choc d’un marteau-pilon.
Outre la forme fragmentaire, il est à la surface des météorites un trait non moins caractéristique, qui reste aussi comme un témoin de la violence des actions mécaniques que le refoulement de l’air leur a fait éprouver. Ce sont des cavités arrondies, comparables à l’empreinte plus ou moins profonde que produit la pression du doigt sur une pâte molle ; sans se préoccuper de la différence complète dans lis causes, on les a désignées autrefois sous le nom de coups de pouce, en allemand fingerabdrücke. Parfois, en s’alignant, elles prennent la configuration d’encoches analogues à la bouche qui paraissait surnaturelle dans l’antique pierre de Pessinonte. Ces cavités se rencontrent dans les météorites pierreuses ; elles sont surtout caractérisées dans les fiers massifs. Ceux d’Agram et de Braunau, dont les chutes ont été mentionnées plus haut, aussi bien que ceux de Caille (Var), de Charcas et de San-Francisco-del-Mezquital (Mexique), que l’on voit dans la collection du Muséum au milieu de météorites provenant de plus de trois cents chutes, en offrent des exemples remarquables. Ces sortes d’excoriations ont été attribuées longtemps à ce que la météorite aurait éclaté çà et là, sous l’application de la chaleur brusque et intense qu’elle éprouve dans son trajet aérien. Mais des expériences de plusieurs sortes prouvent qu’il n’en est pas ainsi.
Au milieu de l’air qu’il a fortement comprimé et échauffé, le bolide se trouve dans les mêmes conditions que si, étant lui-même au repos, il était soumis au choc de gaz à très haute tension produits par l’explosion de la poudre ou de la dynamite. C’est en intervertissant ainsi les mies qu’on a pu aborder expérimentalement le problème.
Les grains de poudre de gros calibre qui tombent souvent de la bouche du canon au moment de l’explosion, et s’éteignent aussitôt qu’ils arrivent à l’air, offrent une surface profondément creusée sous forme de cupules, ressemblant tout à fait à celles des météorites. Dans le tir des pièces d’artillerie, le cylindre d’acier qui sert de canal de mise à feu, lorsqu’il s’y produit des fuites de gaz, subit aussi des excavations qui s’approfondissent rapidement. Comme celles des grains de poudre, elles sont dues à l’action érosive des gaz qui tourbillonnent rapidement, tout en exerçant une forte pression. A l’aide de la dynamite, on obtient sur des pièces de fer, d’acier ou de fonte, des cupules encore bien plus caractérisées, et alors l’action est instantanée, de même que dans le cas des bolides. Les surfaces sphéroïdales qui s’entrecoupent et sont l’empreinte des mouvemens giratoires des gaz rappellent exactement les cupules des météorites. Il y a en effet analogie dans les causes. Lorsque les bolides entrent dans l’atmosphère, animés de leur énorme vitesse, l’avant de ces projectiles refoule l’air, qui, en tourbillonnant sous de telles pressions, pratique un taraudage semblable. Cette action mécanique est, d’ailleurs, accompagnée et renforcée d’une action chimique due à la nature combustible du fer, à ces hautes températures. Les cupules ou piésoglytes, c’est-à-dire gravées par la pression, sont donc le stigmate caractéristique et durable des tourbillons gazeux qui les ont engendrées : ceux-ci se sont gravés eux-mêmes et en quelque sorte enregistrés, à la manière de ce qu’on réalise dans plusieurs expériences démonstratives de physique et de mécanique.
Quoique les cupules se creusent seulement sur la face qui est exposée à la pression directe des gaz, les météorites en présentent sur plusieurs de leurs parties, et souvent même sur leur surface entière. Cela provient de ce que l’astéroïde, dans sa translation à travers l’air, était nécessairement animé d’un mouvement de rotation, ainsi qu’il arrive à tous les projectiles de forme irrégulière ; il a donc mis successivement en avant, c’est-à-dire présenté comme une proue diverses parties de lui-même, qui ont ainsi été poinçonnées plus ou moins complètement par le choc de l’air.
À ces phénomènes mécaniques des bolides se rattache l’arrivée de poussières de provenance céleste.
Avant tout, il faut bien faire la part des poussières ordinaires et tout à fait prédominantes, d’origine terrestre. Les sables, les limons fins et les matières incohérentes de toutes sortes qui, généralement, constituent l’épidémie du sol, sont facilement entraînés par des courans d’air. Les imagos poudreux que nous voyons à tout instant s’agiter autour de nous ne donnent qu’une faible idée de l’importance qu’acquièrent ces transports, sous l’influence de vents violons et surtout persistans. La cendre de l’incendie de la ville de Chicago est parvenue aux Açores quatre jours après le commencement de la catastrophe, avec une odeur empyreumatique qui faisait supposer qu’elle provenait de l’incendie d’une forêt du continent américain. Les sables du Sahara sont la cause de nuages bien connus dans les îles du Cap-Vert, sous le nom de brume rousse. On en a observé de temps à autre une couche assez épaisse, saupoudrant le pont de vaisseaux qui naviguaient à plus de 1,600kilomètres de la côte occidentale d’Afrique. Parfois, L’atmosphère en est tellement obscurcie que des navires ne peuvent se diriger dans ces parages et s’y perdent. Dans une partie de la Chine, les habitans sont tout à fait habitués à un semblable trouble de l’atmosphère ; il n’y a pas d’année où il ne prenne assez d’intensité pour voiler l’éclat du soleil pendant plusieurs jours et devenir extrêmement incommode pour les personnes, une compensation, ces poussières apporteraient avec elles, d’après d’anciennes traditions, la fertilité au sol.
Sans aller aussi loin, en France, nous pouvons constater l’influence utile et fécondante des poussières atmosphériques. D’après M. Alluard, lorsqu’on séjourne au sommet du Puy de Dôme, on y est souvent frappé par un singulier contraste : à l’est, toute la Limagne apparaît presque constamment à travers un léger brouillard, tandis qu’à l’ouest l’air a une transparence parfaite. La cause en est dans la chaîne des Dômes, avec ses cinquante volcans éteints, leurs coulées de laves et leurs menues déjections volcaniques répandues à profusion. Il a été reconnu, à l’observatoire installé au sommet du Puy de Dôme, qu’à cette altitude de 1,500 mètres l’air est habituellement très agité et que les vents y acquièrent souvent une vitesse de 10 à 24 mètres par seconde. Ces vents presque constans balaient le plateau des Dômes et transportent au loin les poussières les plus fines qui se trouvent sur leur parcours. Or celles-ci renferment des élémens fertilisans par excellence, l’acide phosphorique, la potasse et la chaux ; de plus, leur extrême ténuité est des plus favorables à l’assimilation des plantes. Elles contribuent donc, d’une manière permanente, à l’inépuisable richesse de la plaine de la Limagne.
Bien plus que les anciens volcans de l’Auvergne, les volcans actuels sont la source d’abondantes poussières. Leurs éruptions lancent dans l’atmosphère des roches pulvérisées, incorrectement qualifiées de cendres, De là aussi des transports lointains, dont il serait facile de citer maints exemples. Dans la nuit du 29 au 30 mai 1875, les habitans de la Suède et de la Norvège furent surpris par la chute d’une poussière grise, consistant en pierres ponces pulvérisées qui avaient été rejetées en très grandes quantités par les volcans de l’Islande. On n’a pas oublié que les produits de la catastrophe du détroit de la Sonde, des 27 et 28 août 1883, ont été mis en circulation sur une grande partie du globe.
Rappelons en passant que les poussières de l’air ne sont pas seulement, minérales ; souvent des corps organisés, animaux et végétaux, tels que des carapaces d’infusoires, des grains de pollen, des sporules, en forment une partie notable, si ce n’est la totalité. Lorsque l’eau atmosphérique rencontre sur son passage des poussières d’une espèce ou d’une autre, elle se les incorpore et produit des pluies boueuses qui ne sont pas rares. Il en est de teinte rouge qui ont autrefois été désignées sous le nom de pluies de sang, comme en décrit le livre des prodiges de Leucosthène.
Mais il est des poussières qui, incontestablement, nous arrivent de régions tout à fait étrangères à notre globe. A ce point de vue, les météorites charbonneuses d’Orgueil nous fournissent un premier document intéressant. Elles sont si friables qu’elles se réduisent en poudre sous la simple pression des doigts et qu’elles se seraient probablement pulvérisées dans leur trajet, si la croûte formée par la chaleur développée à leur entrée dans l’air ne les avait entourées et protégées. De plus, dès que les aérolithes de cette espèce sont mouillés par une faible quantité d’eau, ils se désagrègent complètement et se réduisent en particules extrêmement fines, par suite de la dissolution des sels alcalins qui en formaient comme le ciment. D’après cette propriété, si, le 14 mai 1864, le ciel n’avait pas été tout à fait serein, mais pluvieux, ou si une couche de nuages s’était rencontrée sur le passage des météorites d’Orgueil, celles-ci auraient disparu dans leur trajet, et, au lieu de les recueillir ; on n’aurait pu observer à la surface du sol qu’une boue visqueuse et noire.
C’est habituellement dans des circonstances tout autres, et sans l’intervention de l’eau, que l’on saisit l’arrivée de poussières extraterrestres. Dans leur parcours, les bolides à météorites sont suivis d’une traînée d’abord brillante, puis obscure, comme colle qui parait après la combustion d’une pièce d’artifice, elle prend et conserve, pendant un temps plus ou moins long, la disposition de la trajectoire en se substituant au sillon lumineux. Cette sorte de queue est due sans doute à des parcelles détachées du bolide, qui restent en suspension dans l’atmosphère et sont peu à peu dispersées par les courans aériens. Ces poussières se produisent surtout au moment et comme une conséquence des détonations ; alors elles forment souvent de petits nuages d’un aspect particulier, tels qu’on en vit lors de la chute de L’Aigle, d’après le récit de Biot. De même, le bolide qui apporta les météorites charbonneuses d’Orgueil s’ouvrit en une gerbe d’étincelles, comme un bouquet de fusées, puis il laissa derrière lui une queue lumineuse qui se transforma bientôt en une nébulosité persistante et en nuages cotonneux d’une durée de huit à dix minutes. Dans ces deux cas, il s’agissait de météorites pierreuses. L’arrivée des masses de fer est accompagnée d’une fumée opaque et noire, non moins abondante. Ainsi au moment de l’apparition de l’holosidère de Hraschina, en Bohême, un nuage prit naissance à la suite d’une explosion et persista, dit-on, pendant trois heures et demie.
Quelle est l’action qui peut s’exercer si énergiquement sur le bolide et lui arracher, avec une telle rapidité, une partie de sa substance à l’état de poussière ou de menus débris ? La réponse se trouve dans les expériences que j’ai faites à l’aide des gaz explosifs, en vue d’imiter les cupules des météorites. Des masses gazeuses, douées d’énormes pressions, provoquent sur les corps solides qu’elles choquent une pulvérisation presque instantanée. C’est ce qui doit arriver aux bolides, pendant qu’ils traversent notre atmosphère. Ajoutons qu’ils contiennent du fer métallique, du nickel, du soufre, du phosphore, quelquefois du charbon : ces corps, après avoir contribué par leur combustion dans l’air, à la chaleur et à l’éclat éblouissant qui ne font jamais défaut, ont aussi une part dans la production du nuage qui ne tarde pas à se montrer. A en juger par la persistance de la fumée et par l’espace qu’elle occupe dans le ciel, on doit conclure que les bolides fournissent à notre atmosphère des quantités très considérables de poussières métalliques et pierreuses.
Beaucoup de bolides, lors même qu’on ne trouve pas de pierres lancées par eux à la surface du sol, se manifestent exactement de la même manière que ceux dont il vient d’être parlé. La distinction que l’on chercherait à établir entre les uns et les autres, à raison de cette circonstance toute fortuite, ne parait pas fondée. De part et d’autre, même incandescence ; mêmes détonations multiples, à la suite desquelles ils volent en éclats ; même traînée lumineuse et apparition de nuages qui persistent après la disparition du météore, quelquefois pendant plusieurs heures. De là encore des poussières d’origine cosmique, comme celles qu’on a observées le 13 mars 1813 dans le Frioul, en Toscane et en Calabre, en même temps que des météorites tombaient dans ce dernier pays, à Cutro. En novembre 1819, les environs de Montréal et la partie septentrionale des États-Unis reçurent une pluie noire, accompagnée d’un obscurcissement extraordinaire du ciel ; des lueurs des plus brillâmes paraissaient ça et là et des détonations comparables à celles de pièces d’artillerie se faisaient entendre. On crut d’abord à l’incendie d’une forêt voisine, coïncidant avec un violent orage. Mais l’ensemble des faits et l’examen de la matière ont appris que ces phénoomènes étaient dus à l’arrivée dans l’atmosphère de corps étrangers à notre globe. Au reste, les petites météorites, d’un poids de quelques grammes ou quelques décigrammes seulement, recueillies lors de la chute de Hessle, établissent une liaison avec les poussières proprement dites.
D’après ce qui vient d’être exposé, il convient d’être très attentif à la chute des substances pulvérulentes que l’on peut supposer être d’origine cosmique. Ainsi il serait intéressant, à la suite des explosions des bolides, de rechercher dans l’air celles qui peuvent y exister, à l’aide de tous les procédés dont on dispose aujourd’hui : puis de les examiner, notamment au point de vue de la présence du nickel. C’est ce qu’ont tenté en Angleterre M. Phipson dès 1867, en Suède et sur les bords de la mer Glaciale M. Nordenskiöld et en France M. Gaston Tissandier.
On ne peut douter que les étoiles filantes, quelle que soit leur ténuité, ne nous apportent aussi des substances pondérables très divisées. L’examen de ces astéroïdes, à l’aide du spectroscope, y a fait reconnaître la présence du sodium, que M. Alexandre Herschel y avait signalé déjà dans l’averse du 10 août 1866, et, en outre, celle du magnésium, du carbone et d’autres corps. Le fait, en outre est confirmé par la formation, lors de la pluie extraordinaire du 27 novembre dernier, d’une couche de vapeurs qui ne laissait voir que les étoiles des trois premières grandeurs et se dissipa à la suite du phénomène lui-même.
Les espaces ne nous envoient-ils pas d’autres corps étrangers que des fragmens de roches et des poussières solides ? Est-il impossible que notre système solaire, dans son immense parcours, et notre globe en particulier, reçoivent des matières de nature moins grossière, des substances gazeuses et invisibles ? C’est une question à laquelle l’observation ne peut répondre encore.
Les ressemblances les plus intéressantes et même des identités se révèlent parfois entre les météorites et certaines roches profondes de notre planète ; mais avant de les signaler, quelques explications préalables sont nécessaires.
Le globe terrestre a passé par bien des évolutions avant d’arriver à l’état où nous le voyons aujourd’hui. Pour s’en convaincre, il suffit de jeter un coup d’œil d’ensemble sur la constitution de son écorce. Les roches qui nous supportent dans cette région de la France et s’étendent dans la plus grande partie des continens ont une disposition de nature à fixer les yeux les moins attentifs. Elles sont divisées en grandes plaques parallèles, auxquelles on donne le nom de couches, et quelquefois aussi le nom de bancs, d’assises ou de strates. Cette disposition les a fait nommer « stratifiées, » On peut rigoureusement prouver que les roches en couches ou stratifiées, quelle que soit leur nature, ont été formées par la nier, qui, à des époques extrêmement reculées et pendant de très longues périodes, a séjourné dans des régions fort éloignées de son domaine actuel et aujourd’hui soulevées bien au-dessus de son niveau.
D’abord les roches stratifiées renferment des cailloux ou galets et des sables, semblables pour la forme et la disposition à ceux que la nier dans ses mouvemens produit tous les jours et amasse sur ses bords et dans son bassin : on ne peut douter d’une communauté d’origine. En outre, dans ces mêmes roches en couches, on trouve, et quelquefois avec une prodigieuse abondance, des débris d’animaux marins, surtout des coquilles et des polypiers, débris que l’on comprend sous le nom général de fossiles. Les coquilles entières ou brisées constituent dans certains cas la totalité de la roche ; ce fait démontre encore plus clairement l’intervention de la mer, où s’accumulent aujourd’hui de la même manière et de toutes parts les dépouilles solides de ses innombrables habitans. Enfin la disposition en couches très étendues, par rapport à leur épaisseur, complète l’analogie avec les sédimens contemporains qui se superposent dans le cours des siècles, en s’étalant à peu près horizontalement.
La série des roches stratifiées est supportée par d’autres roches d’une toute autre nature. Tout le monde connaît la principale d’entre elles, le granite, que l’on emploie pour border nos trottoirs. Ces dernières ne renferment ni débris arrondis et usés par les eaux, ni restes d’êtres ayant vécu. Leur formation a dû être très différente de celle des roches stratifiées et se produire sous l’influence d’une température élevée. Il importe de remarquer que ces masses granitiques existent partout dans la croûte terrestre, soit à la surface, soit à une certaine profondeur. Dans un lieu quelconque, on serait certain de les atteindre en creusant un puits suffisamment profond ; à Paris, il faudrait certainement traverser quelques kilomètres. Le granite forme donc comme le soubassement des terrains stratifiés, leur fondement universel.
En examinant ces derniers terrains, on voit qu’ils se sont empilés successivement les uns sur les autres, dans la série des âges, les plus modernes reposant sur les plus anciens ; ils enveloppent le globe, comme d’innombrables couches annuelles d’accroissement d’un arbre gigantesque. Il en résulte qu’il y a eu nécessairement une époque excessivement reculée où aucun d’entre eux n’existait. Leur formation correspond à des laps de temps très considérables ; car l’ensemble des couches qui se sont accumulées dans bien des contrées est d’une énorme épaisseur et quelques-unes, consistant en bancs de polypiers et de houille, n’ont pu se former que très lentement et ont, à elles seules, exigé des siècles.
l.es volcans apportent chaque jour, outre des quantités prodigieuses de vapeur d’eau et de produits gazeux, des matières pierreuses fondues et très chaudes, qui s’épanchent sur leurs flancs et sont connues sous le nom de laves. Pendant les anciennes périodes, il a jailli aussi des profondeurs situées au-dessous des masses granitiques des roches d’une nature bien différente de celle des roches stratifiées et offrant de l’analogie avec les laves. A la surface du sol, elles présentent des formes variées, telles que celles de nappes, de cônes nu de massifs irréguliers. Plus bas, elles constituent, dans l’épaisseur des roches encaissantes, des espèces de colonnes, qui se rattachent aux réservoirs très profonds d’où elles sont sorties ; elles ont été en effet poussées çà et là, par suite d’éruptions, au travers des masses superposées, bien loin de leur gisement initial. De même que les laves, elles sont principalement formées de silicates ; le basalte et le trachyte, représentans bien connus des roches éruptives, se montrent dans une foule de points de la France centrale.
On voit tout d’abord que la plupart de nos roches diffèrent considérablement des météorites. Le contraste le plus important consiste en ce que ces dernières ne contiennent rien qui ressemble aux matériaux arénacés ou fossilifères, constitutifs des terrains stratifiés, c’est-à-dire rien qui rappelle l’action et le mouvement d’un océan ou la présence de la vie. Une grande différence se manifeste même si on les compare aux masses sur lesquelles reposent immédiatement les terrains sédimentaires. Jamais, en effet, il ne s’est rencontré dans les météorites ni granite, ni même aucun des minéraux qui lui sont associés.
C’est seulement dans les roches silicatèes, originaires des régions profondes et inférieures au granite, qu’il faut aller chercher les analogues des météorites.
Un exemple frappant de cette similitude est fourni par des laves actuelles, formées de l’association de deux silicates, le pyroxène et le feldspath anorthite ; elles correspondent exactement à la météorite recueillie le 15 juin 1819 à Jonzac (Charente-Inférieure) et à celle qui est tombée à Juvinas dans le département de l’Ardèche le 13 juin 1821.
Le péridot, qui se présente avec une constance si remarquable dans les météorites des types les plus divers, depuis les fers jusqu’aux pierres proprement dites, figure aussi dans les masses éruptives et quelquefois avec abondance. On le trouve non-seulement dans les basaltes, mais également dans d’autres roches signalées d’abord à Lherz, dans les Pyrénées, d’où leur est venu le nom de lherzolite, et découvertes ensuite en massifs importuns dans bien d’autres contrées où elles avaient été longtemps méconnues. Or une constitution identique se manifeste dans un aérolithe tombé à Chassigny (Haute-Marne), le 15 juin 1821, et dans la partie pierreuse de la syssidère d’Atacama.
C’est de cette même roche péridotique que se rapprochent tout particulièrement les météorites des types les plus communs, toutefois avec une légère différence qui porte sur le degré d’oxydation du fer. Au lieu d’être en partie à l’état natif, c’est-à-dire isolé et libre de toute combinaison, le métal, dans nos roches, est entièrement combiné à l’oxygène. Mais cette dissemblance n’a qu’une faible valeur ; il est d’ailleurs facile de la faire disparaître par une action chimique bien simple, à laquelle on a donné le nom de réduction. Fondue en présence du charbon, la lherzolite donne tout à fait le même produit que la fusion des météorites ; la similitude se montre dans les grenailles métalliques, non moins que dans la partie pierreuse.
Observons que l’absence, dans les météorites, de toute la série des roches qui forment une épaisseur si importante du globe terrestre est, quelle qu’en soit la cause, un fait également très remarquable. Elle peut s’expliquer de deux manières : soit que les éclats météoritiques qui nous arrivent ne proviennent que de parties internes de corps planétaires qui seraient constitués comme notre globe, soit que ces corps planétaires manquent de roches silicatées quartzifères, comme le granite, aussi bien que de terrains stratifiés. Dans ce dernier cas, ces astres auraient subi des évolutions moins complètes que la planète que nous habitans, et ils ne porteraient pas de vestiges de la coopération d’un océan, tel que celui auquel la terre a dû, postérieurement à la formation de ses masses internes, péridotiques et autres, l’origine de l’écorce qui les recouvre.
Une découverte inattendue et toute récente, faite au Groenland, a rendu plus étroits et plus complets encore les rapprochemens que nous venons d’établir. On en est redevable à l’éminent et savant explorateur des régions polaires, M. Nordenskiöld.
Malgré la profusion avec laquelle le fer est répandu dans toutes les parties de l’écorce terrestre et engagé dans de nombreuses combinaisons, il est digne de remarque que ce métal ne s’y montre pas à l’état natif : quelles que soient la pureté et la richesse des minerais, une opération au moins est nécessaire pour en tirer le métal qu’ils contiennent. Si le fer offre cette différence avec d’autres métaux incomparablement moins répandus, tels que le cuivre, l’argent, l’or ou le platine, il le doit sans doute à sa sensibilité vis-à-vis des agens chimiques, particulièrement de l’oxygène, qui, combiné dans les matières pierreuses constitutives de l’écorce terrestre, en forme environ la moitié comme poids. Une réaction avait, il est vrai, fait supposer la présence de fer natif dans quelques roches basaltiques, mais ce métal n’y était pas reconnaissable, sans doute à cause de son extrême degré de division.
Le célèbre navigateur des régions polaires, John Ross, avait rapporté, en 1818, de son voyage dans la baie de Baffin, quelques couteaux dont le tranchant était formé de morceaux de fer, provenant, au dire des Esquimaux, de blocs détachés et rencontrés non loin du cap York. L’analyse de ce fer ayant indiqué la présence du nickel, on lui attribua une origine météoritique. Il en fut de même pour un échantillon de fer, offrant des caractères semblables, qu’un autre explorateur se procura plus tard dans le nord du pays. Ces échantillons, déposés au Musée de Copenhague, attirèrent l’attention de M. Nordenskiöld et lui inspirèrent le désir d’en découvrir l’origine, lorsqu’en 1870 il fit un voyage dans le Groenland septentrional.
Après plusieurs tentatives in fructueuses, sur les indications fournies par les indigènes, et par ses propres recherches, ce savant fut amené à se diriger sur un point du littoral de l’île de Disko, à Blaafjeld ou Ovifak (colline bleue), d’un accès difficile, et y rencontra enfin l’objet de ses investigations. Des blocs de fer gisaient sur le rivage, au pied d’une grande falaise constituée par une série de nappes de basalte, qui alternaient avec des assises de conglomérats de la même roche. Sur un petit espace, on recueillit plus de vingt masses qui ne contenaient pas moins de 21,000 kilogrammes de fer métallique. L’idée qui se présenta tout naturellement fut qu’elles étaient d’origine météoritique, puisqu’elles contenaient du nickel et qu’elles donnaient les figures considérées jusqu’alors comme exclusivement propres à ces fers. Mais des explorations persévérantes, entreprises malgré des difficultés matérielles de toutes sortes et au milieu de véritables dangers, apprirent qu’il n’en était pas ainsi. M. Steenstrup, jeune savant danois, fut chargé par son gouvernement d’aller étudier avec exactitude toutes les conditions dans lesquelles se trouvaient ces masses de fer, avant qu’elles fussent enlevées et transportées en Suède. Après un premier voyage fait en 1871, puis un séjour de 1876 à 1880, dans des contrées presque désertes et d’un climat inhospitalier, M. Steenstrup, avec un dévoûment et une persévérance auxquels il est juste de rendre hommage, parvint à reconnaître sur un point du littoral le fer natif, réellement, enchâssé dans des roches basaltiques. Ce n’était pas seulement en parcelles microscopiques, mais en gros grains, et ces derniers présentaient tous les caractères des blocs qui avaient été trouvés à l’état épars.
Pendant l’automne de 1879, M. Steenstrup fit une autre découverte, intéressante à double titre. Après avoir fouillé plusieurs centaines d’anciens tombeaux groënlandais, il trouva dans l’un d’eux, sur les bords du fiord d’Umanak, où il s’était rendu afin d’étudier la marche des grands glaciers de cette région, des couteaux semblables à ceux que soixante ans auparavant, avait rapportés Ross, ainsi que des outils en pierre, faits de cristal de roche et de calcédoine. À ces produits de l’industrie humaine étaient associés neuf fragmens de basalte contenant du fer métallique, et des morceaux irréguliers de fer tout à fait semblable à celui des couteaux. Ce fait intéressant montrait d’abord avec quels matériaux les Esquimaux fabriquaient les instrumens avant d’avoir reçu du fer des Européens ; d’autre part, il confirmait l’origine terrestre du fer mis en œuvre.
La présence, dans des roches éruptives terrestres, d’un fer allié de nickel et semblable à celui des météorites avec la texture cristalline qui naguère paraissait un caractère exclusif de ces dernières, est donc devenue incontestable ; aucun doute n’est plus possible. Il importe d’ajouter qu’au Groenland ce métal n’est pas un accident fortuit et isolé, mais qu’il se montre en de nombreuses localités et sur de grandes étendues.
Au point de vue de sa constitution géologique, la partie septentrionale du pays est particulièrement remarquable par le développement déroches éruptives d’un âge relativement très récent. C’est un des plus grands massifs de basalte que l’on connaisse ; il commence au 69e degré de latitude et, vers le 76e degré, il disparait sous le vaste glacier continental qui empêche toute exploration du sol. On peut supposer avec raison que ces éruptions, exceptionnellement abondantes, ont entraîné du fer métallique avant d’arriver au jour. Elles paraissent attester la présence, dans les profondeurs du globe, de masses de fer volumineuses, dont elles seraient en quelque sorte pour nous les avant-coureurs. C’est un fait dont il faut aussi tenir compte dans la théorie du magnétisme terrestre.
Après avoir fait ressortir, il y a vingt ans, les traits de ressemblance nombreux qui unissent les météorites aux roches terrestres profondes, et avoir montré comment quelques-unes peuvent être imitées par une désoxydation partielle de ces roches, j’ajoutais : « Rien ne prouve qu’au-dessous de ces masses alumineuses, qui ont fourni en Islande, par exemple, des laves si au (dogues au type des météorites de Juvinas ; qu’au-dessous de nos roches péridotiques, dont se rapproche tellement la météorite de Chassigny, il ne se trouve pas des massifs dans lesquels commence à apparaître le fer natif, c’est-à-dire semblables aux météorites du type commun ; puis, plus bas, des types de plus en plus riches en fer, dont les météorites nous présentent une série de densité croissante, depuis ceux où la quantité de fer représente à peu près la moitié du poids de la roche jusqu’au fer massif. » Cinq années après que ces lignes étaient écrites, les grandes masses de fer natif allié de nickel, dont il vient d’être question, étaient découvertes par M. Nordenskiöld. Les discussions sur leur origine, que l’on hésitait d’abord à reconnaître comme terrestre, suffisent pour faire ressortir les analogies étroites qui les rattachent aux météorites. L’étude de ces derniers corps nous a donc permis de pénétrer par induction dans la constitution interne de notre globe, comme par un regard pratiqué jusqu’à des profondeurs complètement inaccessibles à l’observation directe. Ainsi s’efface la dernière démarcation ; un lien des plus intimes s’établit entre les masses poussées de l’intérieur de notre planète et les corps célestes dont les météorites nous apportent des débris.
L’influence extraordinaire que Descartes a exercée sur les progrès de l’esprit humain a été bien souvent appréciée. Chacun Sait combien en particulier les mathématiques et la physique lui sont redevables. Cependant, jusque dans ces derniers temps, on n’a pas rendu un assez complet hommage à ce puissant génie.
Il avait reconnu le rôle capital rempli par la chaleur dans la formation du globe terrestre. C’est lui qui, le premier, considéra la terre et les autres planètes, comme des astres refroidis à leur surface et enveloppés d’une croûte solide. Voici en quels termes, précis et succincts, il les assimile à des soleils éteints : « Feignons que cette terre où nous sommes a été autrefois un astre, en sorte qu’elle ne différait en rien du soleil, sinon qu’elle était plus petite ; mais que les moins subtiles parues de sa matière, s’attachant peu à peu les unes aux autres, se sont assemblées sur sa superficie et y ont composé des nuages ou autres corps plus épais et obscurs, semblables aux taches qu’on voit continuellement être produites, et peu après dispersées, sur la superficie du soleil. » Si l’on se reporte à L’époque de Descartes, malgré les immortelles découvertes de Copernic, de Kepler et de Galilée, il faut reconnaître que l’idée d’assimiler les astres obscurs, comme la terre, aux astres lumineux, tels que le soleil, était singulièrement hardie. Quarante ans plus tard, l’idée d’une fluidité originelle était adoptée par Newton et lui servait à déduire, au moyen du calcul, l’aplatissement que devait présenter le sphéroïde terrestre, à raison de la vitesse de rotation dont il est animé.
Poursuivant avec méthode et rigueur la penser qui l’avait guidé dans la conception de l’univers et dans celle de l’origine de notre planète, Descartes voulut aussi considérer, au point de vue de la mécanique, l’histoire du globe, ainsi que l’arrangement et les déplacemens de ses différentes parties, il rattacha les dislocations que présente de toutes parts la « voûte terrestre, » au refroidissement et à la contraction de la masse qui la supporte. En examinant son exposé, et surtout la figure qui l’accompagne[2], on verra qu’il n’était pas possible d’énoncer plus clairement la pensée que l’émersion des continens et la formation de leurs inégalités sont le résultat d’un déplacement relatif des voussoirs de la croûte terrestre. Une telle vue s’était présentée à l’esprit du philosophe français, quoique de son temps l’étude du sol ne fût même pas entrevue et ne lui fournit par conséquent aucune base d’induction. Sa belle théorie sur l’origine des aspérités du globe fut pendant longtemps méconnue, en faveur d’hypothèses auxquelles on n’accorde plus aucun fondement. On fut ramené à cette idée féconde dont il avait doté la science de la terre, à la suite d’observations nombreuses et de bien des luttes. Leibniz lui-même, tout en s’appuyant en partie sur les idées de ce grand homme, avait mieux aimé attribuer la mise à sec des antiques fonds de mer à l’infiltration d’une partie de l’eau dans des animes, qu’il supposait dus à d’anciennes boursouflures de la masse primitivement fondue.
Dans une synthèse dont l’esprit humain n’avait pas encore offert d’exemple, Descartes, continuant à transporter la mathématique dans des régions entièrement nouvelles, osait le premier considérer tous les phénomènes célestes comme de simples déductions de la mécanique, « Je montre, dit-il, comment la plus grande partie de ce chaos devait, en vertu de ces lois, se disposer et s’arranger d’une certaine façon qui le rendait semblable à nos cieux ; comment quelques-unes de ses parties devaient composer une terre, et quelques-unes des comètes, et quelques autres un soleil et des étoiles fixes. » Ainsi que l’a dit Laplace, c’était substituer aux qualités occultes des péripatéticiens les idées intelligibles de mouvement, d’impulsion et de force centrifuge.
Une des plus hautes conceptions dues au génie de Descartes touche particulièrement au sujet qui nous occupe : c’est que tous les corps de l’univers sont de semblable nature. « il n’est pas malaisé, dit-il, d’inférer de tout ceci que la terre et les cieux sont faits d’une même matière. » Cette dernière pensée, dont nous pouvons apprécier la profondeur en nous reportant aux notions superficielles qui régnaient de son temps, a trouvé une confirmation aussi complète que possible dans les découvertes modernes. L’analyse spectrale, appliquée au soleil et aux étoiles, a révélé dans ces astres les caractères de divers corps semblables à ceux que nous connaissons dans notre globe.
Mais il est des faits que cette analyse ne peut nous apprendre et que nous dévoile l’étude des météorites. Non-seulement les recherches chimiques les plus approfondies n’y ont fait découvrir aucun élément étranger à notre planète, mais trois corps, le fer, le silicium et l’oxygène, y prédominent, comme dans les roches terrestres. Quant au magnésium, si abondant dans les débris cosmiques, il ne paraît pas l’être moins dans les profondeurs de ces roches. La ressemblance s’étend jusqu’aux diverses sortes de combinaisons dans lesquelles ces élémens sont engagés, c’est-à-dire à leur mode de constitution ; de part et d’autre se trouvent des espèces minéralogiques identiques, possédant les mêmes angles et les mêmes laces dans leurs cristaux, et souvent associées entre elles de la même manière.
Tandis que l’harmonie du plan de l’univers se manifeste par l’unité des lois de la mécanique et de la physique qui en gouvernent les parties les plus reculées, son unité de composition reçoit une éclatante confirmation par ces innombrables débris errans, qui viennent apporter sur notre planète des échantillons des astres dont ils ont été détachés. Aujourd’hui resplendit de plus en plus clairement l’unité qui règne dans la constitution matérielle des mondes. Quel hommage ne mérite pas l’homme qui, parmi nous, il y a plus de deux siècles, a ouvert un tel horizon ! Ses vues intuitives illustrent en quelque sorte l’histoire même des progrès de la pensée humaine, en même temps qu’elles font ressortir la vigueur d’esprit de ce spéculatif audacieux. Comme s’il n’était pas assez de tant d’autres titres qui le recommandent aux siècles futurs, et malgré des erreurs, qui sont de son temps et de l’humanité, Descartes nous apparaît comme un initiateur de ces sciences que nous nommons aujourd’hui cosmologie et géologie. Dans nos jours d’activité fiévreuse, où chacun poursuit ses recherches sans s’inquiéter toujours de ceux qui ont frayé les voies, il paraît équitable et opportun d’exercer une sorte de revendication, en signalant à la reconnaissance de tous l’homme qui sut pénétrer d’un même regard le monde de la matière et celui de l’esprit.
Les analogies que nous avons signalées entre les météorites et les régions profondes de notre globe, témoignent de l’identité des actions chimiques, lors de la formation d’astres bien éloignés les uns des autres. En effet, un minéral rappelle généralement, d’une manière précise, les circonstances qui l’ont fait naître ; ou peut dire qu’il raconte lui-même son origine, surtout lorsque ce minéral peut être reproduit expérimentalement. Voyons donc comment le raisonnement, assisté de l’expérience, peut nous reporter à la formation même des astres dont nous possédons des parcelles. La silice ou acide silicique est un agent chimique dont l’énergie devient surtout considérable dans les hautes températures ; aussi est-il l’élément caractéristique de nombreux produits engendrés dans les foyers de l’industrie, tels que le verre, les scories de forges, les laitiers de hauts fourneaux, comme il est celui des laves des volcans. Tous les silicates artificiels et naturels, dépourvus d’eau ou anhydres, dénotent une température élevée qui a présidé à leur formation.
Supposons que le silicium et les métaux n’aient pas originairement été combinés avec l’oxygène, comme ils le sont aujourd’hui, soit qu’au sein du chaos primordial ces divers corps ne se fussent pas suffisamment rapprochés, soit plutôt que leur température ne fut pas encore assez élevée pour leur permettre d’entrer en combinaison. Dès que l’oxygène parvient à agir, il s’unit d’abord aux élémens pour lesquels il a une affinité prédominante, premièrement au silicium et au magnésium, puis au fer et au nickel, et, si ce gaz n’est pas en excès, il laisse un résidu métallique composé des corps les moins oxydables. Du fer et du nickel doivent donc nécessairement rester à l’état libre, disséminés au milieu des silicates pierreux. Or c’est exactement ce qu’on observe dans les météorites. C’est aussi ce que confirme l’expérience. En me plaçant dans les conditions qui viennent d’être énoncées, j’ai obtenu une imitation, dans ce qu’elle avait d’essentiel, des météorites du type commun, avec production d’un silicate de magnésie et de protoxyde de fer, ayant exactement la constitution du péridot.
Chaque jour, d’ailleurs, une opération métallurgique des plus connues, la décarburation de la fonte, c’est-à-dire sa transformation en fer malléable ou en acier, donne une réaction analogue et aboutit à un résultat du même genre. Quel que soit le procédé employé, que l’affinage de la fonte ait lieu dans de petits foyers au charbon de bois, comme on le pratiquait dès l’antiquité, qu’il s’exécute dans des fours couverts dits à puddler, où enfin qu’il se réalise sans addition d’aucun combustible, par le procédé si ingénieux de Bessemer, c’est toujours l’oxygène de l’air qui brûle non-seulement le carbone, mais aussi le silicium de la fonte et une partie du fer. La scorie noire qui se produit alors contient souvent un péridot à base de fer, ayant la même constitution chimique et la même forme cristalline que le péridot magnésien des roches éruptives terrestres et des météorites.
La simple oxydation du silicium développe une quantité de chaleur énorme, bien plus encore que la combustion du carbone ; dans les cornues qui servent à l’élaboration de l’acier et du fer, elle suffit même pour opérer l’affinage du métal, sans aucune addition de charbon. Le silicium, qui, dans la nature, est, aujourd’hui complètement passé à l’état d’acide silicique, c’est-à-dire brûlé, partout où nous pouvons l’observer, a aussi dû être originairement, au moment où il s’est combiné à l’oxygène, la cause d’un échauffement intense, dans notre globe comme dans les autres astres également formés de silicates. Toutefois, dans ces derniers, dont les météorites sont des fragmens, la température n’était probablement pas aussi élevée que dans les ateliers métallurgiques et les expériences précitées. En effet, il est extrêmement remarquable que, malgré leur grande tendance à cristallisation nette, les combinaisons silicatées qui constituent les météorites y soient seulement à l’état de cristaux très petits et tout à fait confus, comme s’ils n’avaient pas passé par la fusion. S’il était permis de chercher quelque analogie autour de nous, nous dirions qu’au lieu de rappeler les longues aiguilles de glace que l’eau liquide forme en se congelant, la texture à grains fins des météorites ressemble à celle du givre et à celle de la neige, due, comme on le sait, au passage immédiat de la vapeur d’eau atmosphérique à l’état solide.
En résumé, l’extrême tendance de l’espèce péridot à se former lors des oxydations du silicium, dont nos laboratoires et nos usines nous donnent à chaque instant la preuve, s’est manifestée avec non moins d’évidence, d’une part dans les roches profondes de notre globe, d’autre part dans les astres lointains dont proviennent les météorites. Partout se montrent les effets d’une ancienne et vaste oxydation. Ainsi s’explique simplement et expérimentalement le privilège d’ubiquité du péridot : il est en quelque sorte la scorie universelle.
De même qu’une forêt montre d’un seul coup d’œil la vie végétale à tous ses âges, l’univers nous présente des astres à toutes les phases de leur existence, depuis la chaleur et l’incandescence jusqu’à l’état obscur et au refroidissement avancé. Nous venons de voir, en outre, que quelques-uns sont en démolition et que leurs débris se précipitent sur d’autres, auxquels ils restent annexés. Les chutes si nombreuses constatées sur notre globe nous apprennent que le fait, loin d’être une exception, correspond à une sorte de régime habituel. Selon toute vraisemblance, et comme le pensait Descartes, le soleil nous représente aujourd’hui une phase originelle de notre globe. A l’inverse, ce dernier, par son écorce et les antiques évolutions qui y sont clairement enregistrées, nous annonce l’avenir du soleil et de bien d’autres corps célestes actuellement lumineux. Ces deux termes de comparaison permettent à l’homme d’entrevoir l’enchaînement des transformations des astres. Dans cet ordre de spéculation, la constitution des masses météoritiques nous apprend de plus avec certitude que les corps célestes dont elles émanent, quels qu’ils soient, ont une histoire chimique tout à fait semblable à celle des régions profondes de notre planète, histoire que nous venons de chercher à expliquer.
Ainsi, tandis que l’exploration du ciel nous révèle des millions de mondes au-delà de notre système solaire, notre planète, si petite qu’elle soit, nous offre un exemplaire des changemens subis par les astres et un épisode de l’histoire générale de l’univers. Les météorites forment comme un trait d’union entre la succession des époques de la terre, objet de la géologie, et la constitution du ciel, but de l’astronomie. Ces deux belles parties des connaissances humaines se complètent par les lumières qu’elles reflètent l’une sur l’autre : le tableau des mondes, déjà sublime en lui-même, s’agrandit singulièrement dans ses horizons, lorsque le regard plonge tout à la fois dans les profondeurs des espaces comme dans l’immensité des temps passés et des temps futurs.
A. DAUBREE.