Apêndice — parte 7 de 9

desta dupla causa um aquecimento mais considerável que o que tem lugar no inverno, tempo em que o Sol, malgrado sua proximidade da Terra, age sobre ela menos eficazmente. Estes efeitos periódicos só se observam bem perto da superfície, e basta penetrar alguns pés de profundidade, para vê-los sensivelmente modificados. Em virtude de uma lei geral da natureza, as camadas colocadas imediatamente abaixo da superfície subtraem-lhe uma parte do calor que lhe é comunicado pelo Sol; e o mesmo efeito se produz gradativamente, até uma profundidade que depende essencialmente do tempo que passou desde a época em que a causa do aquecimento começou a agir. Mas essas camadas inferiores não podem estar submetidas às mesmas variações de temperatura que a superfície. A uma certa profundidade, as variações diurnas não serão mais sentidas. A temperatura ali não será tão quente quanto durante o dia, nem tão fria quanto durante a noite, mas tomará um grau intermediário.

Um termômetro colocado a esta profundidade não variará no intervalo de vinte e quatro horas, e marcará constantemente, durante uma estação, um grau médio de temperatura. Mais baixo ainda, nas camadas em que a transmissão de calor solar só poderá se operar depois de um tempo bastante considerável para que a alternância das estações não se faça mais sentir, teremos uma temperatura fixa, que será a média entre a das estações, quer dizer, exatamente a que se obteria tomando o valor médio de todas as temperaturas observadas a cada instante na superfície, durante um grande número de anos. Esta temperatura fixa nos lugares profundos, uma vez estabelecida para cada ponto da Terra a uma certa distância da superfície, acontece, pelas leis da radiação, que ela se propague sempre igualmente para cada ponto até as maiores profundidades, de maneira que o resultado final da influência solar, depois de um tempo suficientemente prolongado, não pode deixar de ser o estabelecimento de uma temperatura fixa para cada lugar da Terra, prolongando-se sempre igualmente, a partir do ponto onde as variações periódicas deixam de se fazer sentir até o centro da Terra.

No estado final de que falamos, todo o calor que penetra nas regiões equatoriais é exatamente compensado pelo que se escoa pelas regiões polares; de modo que a Terra devolve aos espaços celestes todo o calor que recebe do Sol. Concluamos do que acabamos de dizer que, se a Terra esteve exposta por um tempo considerável apenas à ação do Sol, observar-se-ia, em toda a profundidade da camada superficial que nos é acessível, uma temperatura variável com a latitude, que não mudaria sensivelmente quando se aprofundasse seguindo a vertical. O calor poderia decrescer, à medida que se aprofundasse mais, se o aquecimento não chegasse ao seu termo; mas em nenhum caso o aquecimento aumentaria com a profundidade. Os efeitos devidos ao calor solar são modificados pelo envoltório atmosférico que recobre a superfície da Terra e pelas águas que a banham. Os grandes movimentos destes fluidos tornam o calor mais uniforme; por outro lado, a presença de ar aumenta a temperatura, oferecendo passagem livre ao calor luminoso, e opondo-se à saída daquele que a Terra exala para o espaço.

Passando à segunda causa da temperatura do globo, reconheceremos o aumento gradual do calor terrestre à medida que se penetra em maiores profundidades. Este fato resulta unanimemente (como veremos na nota seguinte) das múltiplas observações que foram feitas e discutidas sobre o calor interno do globo terrestre. A teoria mais racional é de associar sua causa à existência de um foco ígneo situado no interior do globo. A teoria de Fourier demonstra rigorosamente que este foco calorífico central só tem influência insignificante na temperatura da superfície. Para obter este resultado notável, seria preciso: 1º) ter a medida exata da elevação da temperatura nas camadas situadas imediatamente abaixo do solo; 2º) conhecer o grau de facilidade com o qual o calor pode penetrar cada uma das substâncias que o compõem. Concebe-se, com efeito, que o foco central, só podendo exercer influência sobre a superfície terrestre por intermédio das camadas que se encontram abaixo desta superfície, poder-

se-á facilmente determinar esta influência se os dois pontos acima forem conhecidos. Fomos conduzidos, por estas pesquisas, a admitir que o excesso de calor comunicado à superfície pelo foco interno é apenas de um trinta e dois avos de grau, valor insignificante. As observações geodésicas, de resto, incontestavelmente estabeleceram por seu lado a origem ígnea de nosso esferóide planetário, assim como as observações termométricas mostram que a distribuição atual de calor no envoltório terrestre é a que teria lugar se o globo, primitivamente muito quente, em seguida progressivamente se resfriou até o estado em que o vemos agora. Mas, como acabamos de recordar, este fogo central só tem uma influência imperceptível na superfície do globo. Esta teoria matemática do calor se aplica aos outros planetas como à Terra, todos os mundos de nosso sistema tendo a mesma origem e encontrando-se na mesma condição relativa. Entretanto, estaríamos em erro se aplicássemos a eles sem restrição as conclusões absolutas que precedem.

Admitindo que, em geral, entre eles como entre nós, o foco interno só tenha uma influência desprezível sobre a superfície, e que o calor desta superfície depende quase exclusivamente de suas distâncias respectivas ao Sol, não se deve perder de vista que se o agenciamento molecular dos materiais de que se compõem os outros planetas forem de outra natureza que não a dos materiais terrestres, poderia acontecer que o calor central os atravessasse mais facilmente e se fizesse sentir na superfície de uma maneira apreciável, sobretudo nos mundos distantes, onde o calor solar é tão fraco. Deve-se ademais fazer intervir as diversas causas que mencionamos em nosso texto, e sobretudo as considerações fundadas na endosmose e no poder absorvente das atmosferas. Mas, em suma, o ponto fundamental a estabelecer é que: A temperatura dos corpos planetários depende em primeiro lugar, de sua distância ao Sol. Vimos que Buffon supunha que a Terra tinha 74.832 anos de idade e este lapso de tempo lhe bastaria para passar do calor da fusão primitiva à

temperatura atual. Ora, está demonstrado que neste intervalo ele se resfriaria no máximo um grau. Fourier estabeleceu que em razão de seu volume, a Terra, uma vez aquecida a uma temperatura qualquer mergulhada num meio mais frio que ela, não se resfriou mais no espaço de 1.280.000 anos do que um globo de um pé de diâmetro, formado de substâncias semelhantes, e colocado nas mesmas circunstâncias, o faria em um segundo; quer dizer que, nesta imensa duração, sua temperatura não teria variado de maneira apreciável. Buffon, como seus predecessores, não tinha noção do tempo; era preciso que as descobertas da astronomia estelar e da geologia viessem iniciar o homem nos mistérios desses números sem nomes. Importa terminar esta nota pela exposição das pesquisas feitas sobre o calor dos espaços interplanetários, calor que influi poderosamente sobre o dos globos, pois que é dele que os globos demandam, por sua radiação mútua, o equilíbrio da temperatura.

Para chegar ao conhecimento do calor próprio aos espaços, é preciso examinar, com Fourier, qual seria o estado termométrico da massa terrestre, se ela só recebesse o calor do Sol; e para tornar este exame mais fácil, podese de início supor que a atmosfera seja suprimida. Ora, se não existisse nenhuma causa própria para dar aos espaços planetários uma temperatura comum e constante, quer dizer, se o globo terrestre e todos os corpos que formam o sistema solar fossem colocados num recinto privado de todo calor, observar-se-iam fenômenos inteiramente contrários aos que conhecemos; as regiões polares sofreriam um frio imenso, e o decréscimo das temperaturas desde o equador até os pólos seria incomparavelmente mais rápido e extenso. Sob esta hipótese do frio absoluto do espaço, se é possível concebê-lo, todos os efeitos do calor, tais como os observamos na superfície do globo, seriam devidos à presença do Sol; as menores variações da distância deste astro à Terra ocasionariam mudanças muito consideráveis nas temperaturas; a intermitência dos dias e das noites produziria efeitos súbitos e totalmente

diferentes dos que observamos. A superfície dos corpos seria exposta de imediato, no começo da noite, a um frio infinitamente intenso; os corpos animados e os vegetais não resistiriam a uma ação tão forte e tão pronta que se reproduziria em sentido contrário quando do nascer do astro radioso. O calor do Sol conservado no interior da massa terrestre não poderia substituir a temperatura exterior do espaço e não impediria nenhum dos efeitos que acabamos de descrever: pois conhecemos com certeza, pela teoria das observações, que o efeito deste calor central há muito tempo tornou-se imperceptível na superfície, se bem que poderia ser muito grande a uma profundidade medíocre. Concluímos destas últimas observações, e principalmente do exame matemático da questão, que existe uma causa física sempre presente, que modera as temperaturas na superfície do globo terrestre, e dá a este planeta um calor fundamental, independente da ação do Sol e do calor próprio que sua massa interior conservou.

Esta temperatura fixa que a Terra recebeu assim do espaço difere pouco da que se mediria nos pólos terrestres; ela é necessariamente inferior à temperatura das regiões mais frias. Depois de ter reconhecido a existência desta temperatura fundamental do espaço, servi a qual os efeitos do calor observado na superfície do globo seriam inexplicáveis, acrescentamos que a origem deste fato é, por assim dizer, evidente. Ele é devido à radiação de todos os corpos do universo, cuja luz e calor podem chegar até nós; os astros que percebemos a olho nu, a multidão dos astros telescópicos ou dos corpos obscuros que enchem o Universo, as atmosferas que rodeiam esses corpos luminosos, a matéria rarefeita disseminada nas diversas partes do espaço, concorrem para formar esses raios que penetram por todo lado as regiões planetárias. Não se pode conceber que exista um tal sistema de corpos luminosos ou aquecidos, sem admitir que um ponto qualquer do espaço que os contenham adquira uma temperatura determinada. O número imenso dos corpos celestes compensa as desigualdades de suas temperaturas, e torna a irradiação sensivelmente uniforme.

Esta temperatura do espaço não é a mesma nas diferentes regiões do Universo; mas ela não varia naquelas onde os corpos planetários gravitam, porque as dimensões deste espaço são incomparavelmente menores que as distâncias que os separam dos corpos radiantes. Assim, em todos os pontos de sua órbita, os planetas encontram a mesma temperatura, que é mais ou menos aumentada para cada um deles pelo efeito dos raios do Sol. Fourier admitia que esta temperatura não pode ser inferior a 40 graus abaixo de zero. Segundo esta teoria, os planetas mais afastados, Urano, Netuno, teriam em sua superfície uma temperatura pelo menos igual a este grau, e muito provavelmente bens superior. Seja como for, a média do calor necessária ao sustento da vida nessas frias regiões seria sempre igual à média do calor próprio dessas regiões.

Nota D

Sobre a Constituição Interior do Globo Terrestre

Em nossos climas temperados e sobre o solo pacífico da França, tem-se o costume de repousar tranqüilamente sobre a solidez da Terra, e nem sonhar sobre as causas da instabilidade que desde eras passadas lançaram a perturbação em tantas nações bem estabelecidas. Mesmo a afirmação de um teórico não conquista nossa confiança, e precisamos de testemunhas oculares e dignas de fé para atenuar em nós esta certeza da eterna estabilidade do globo. Nosso dever será pois aqui colocar sob os olhos do leitor as afirmativas, completamente experimentais, por assim dizer, de nosso pranteado contemporâneo, o sábio cosmopolita que escreveu o Cosmos: estas observações permitirão ao leitor formar uma idéia racional da mobilidade do estado interior do globo. Uma só causa, diz Humboldt (1), o aumento gradual do calor terrestre a partir da superfície até o centro, pode nos dar conta a um tempo dos tremores de terra, do soerguimento sucessivo dos continentes e das cadeias

de montanhas, das erupções vulcânicas e da formação das rochas e minerais. (1) Cosmos, t. 1, p. 227. Tremores de terra. —Os tremores de terra se manifestam por oscilações verticais, horizontais ou circulares, que se seguem e se repetem com curtos intervalos. As duas primeiras espécies de abalo muitas vezes são simultâneas; este é, ao menos, o resultado de numerosas observações deste gênero que me foi dado fazer, na terra e no mar, nas duas partes do mundo. A ação vertical de baixo para cima produziu, em Riobamba, em 1797, o efeito da explosão de uma mina; os cadáveres de um grande número de habitantes foram lançados à outra margem do riacho de Lican, e até sobre a Culca, colina cuja altura é de várias centenas de pés. Ordinariamente, o abalo se propaga em linha reta ou ondulada, à razão de 4 ou 5 miriâmetros por minuto; por vezes ele se estende como as ondas, e formam-se círculos de comoção, onde os abalos se propagam do centro para a circunferência, mas diminuindo de intensidade, como nos líquidos. Os abalos circulares são os mais perigosos.

Paredes foram reviradas, sem serem derrubadas, alamedas antes retilíneas foram curvadas, campos de culturas diferentes deslizaram uns sobre os outros, quando do grande tremor de Riobamba, na província de Quito, a 4 de fevereiro de 1797; estes efeitos singulares já foram produzidos na Calábria, a 5 de fevereiro e 28 de março de 1783. Terrenos que deslizam, esses pedaços de terra cultivados que se superpõem, provam um movimento geral de translação, uma espécie de penetração de camadas superficiais: evidentemente o solo móvel se colocou em movimento como um líquido, e as correntes se dirigiram de início do alto para baixo, depois horizontalmente, e por fim, de baixo para cima. Quando levantei o plano das ruínas de Riobamba, mostraram-me o lugar onde, no meio dos escombros de uma casa, encontraram-se todos os móveis de uma outra casa; foi preciso que a Audiência se pronunciasse sobre as disputas que surgiram a respeito da propriedade de objetos que foram transportados desta forma a muitas centenas de metros.

A intensidade dos ruídos surdos que acompanham quase sempre os tremores de terra não cresce na mesma relação que a violência dos tremores. Certifiquei-me, pelo estudo atento das diversas fases do tremor de terra de Riobamba, que o grande abalo não foi assinalado por nenhum ruído. A detonação formidável que se estendeu sob o solo de Quito e de Ibarra se produziu 18 ou 20 minutos depois da catástrofe. Um quarto de hora depois do célebre tremor que destruiu Lima, ouviu-se em Trujillo um trovão subterrâneo, mas sem que se sentisse nenhum movimento. A natureza do ruído varia bastante: ele rola, ruge, ressoa como estalidos de correntes entrechocando-se; é sincopado como os estrondos de uma tempestade ocorrendo por perto, ou ressoa fragorosamente, como se massas de obsidiana ou rochas vitrificadas se rompessem nas cavernas subterrâneas. Estes ruídos podem estender-se a uma distância enorme do ponto em que se produziram.

Em Caracas, nas planícies de Calabozo e nas margens do Rio Apuré, um dos afluentes do Orenoco, quer dizer, por uma extensão de 1.300 miriâmetros quadrados, escutou-se uma assustadora detonação no momento em que uma torrente da lava saía do vulcão São Vicente, situado nas Antilhas, a uma distância de 120 miriâmetros. Em relação à distância, é como se uma erupção do Vesúvio se fizesse escutar no norte da França. As destruições dos tremores de terra podem se estender por milhares de léguas. Nos Alpes, no litoral da Suécia, nas Antilhas, no Canadá, na Turíngia, e até nos brejos do litoral do Báltico, sentiu-se o tremor de terra que destruiu Lisboa, em 1ª de novembro de 1755. Rios distantes foram afastados de seu curso; as fontes quentes de Toeplitz secaram, de início, depois tornaram-se coloridas pelos ocres ferruginosos e inundaram a aldeia. Em Cádiz, as águas do mar se ergueram 20 metros acima de seu nível ordinário; nas pequenas Antilhas, onde a maré não é de mais de 70 ou 75 centímetros, as vagas subiram, negras como tinta, a uma altura de mais de 7 metros. Calculou-se que os abalos se fizeram sentir, nesse dia fatal, numa região quatro vezes maior que a Europa. Nenhuma força destrutiva, sem

excetuar nossa mais mortífera invenção, é capaz de fazer perecer tantos homens ao mesmo tempo, num intervalo de tempo tão curto: em alguns minutos, ou mesmo em alguns segundos, sessenta mil homens pereceram na Sicília, no ano de 1693; trinta ou quarenta mil no tremor de terra de Riobamba, em 1797; talvez cinco vezes mais na Ásia Menor e na Síria, sob Tibério e sob Justino o Velho, por volta dos anos 19 e 526. Se se pudesse ter notícias sobre o estado cotidiano da superfície terrestre inteira, logo nos convenceríamos de que esta superfície está sempre agitada por tremores em alguns de seus pontos, e que ela é incessantemente submetida à reação da massa interior. Quando se considera a freqüência e a universal idade desse fenômeno, provocado sem dúvida pela elevada temperatura e pelo estado de fusão das camadas interiores, compreende-se que ele é independente da natureza do solo onde ele se manifesta...

Ele não se limita a erguer acima de seu antigo nível regiões inteiras, faz nascer também erupções de água quente, vapores aquosos, mofetas, tão prejudiciais aos rebanhos que pastam nos Andes, lamas, fumaças negras, e até chamas. Durante o grande tremor de terra que destruiu Lisboa, viu-se chamas e uma coluna de fumaça sair, perto da cidade, de uma fenda recém-formada no rochedo de Avidras; quanto mais as detonações subterrâneas se tornavam intensas, mais esta fumaça se espessava. Uma grande quantidade de gás ácido carbônico que saiu das fendas durante o terremoto da Nova Granada, no vale do Magdalena, asfixiou uma multidão de serpentes, ratos e outros animais que viviam nas cavernas. É evidente que o foco onde essas forças destrutivas nascem e se desenvolvem está situado debaixo da crosta terrestre... E preciso atribuir à reação dos vapores, submetidos a uma pressão enorme no interior da Terra, todos os abalos que agitam a superfície, desde as explosões mais formidáveis aos abalos mais fracos. Os vulcões ativos devem ser vistos como válvulas de segurança para as regiões vizinhas. Se a abertura do vulcão se fecha, se a comunicação do interior cone a atmosfera se encontra