Como se formam as marés
Em poucas palavras
As marés resultam principalmente da gravidade da Lua e, em menor grau, do Sol. Como a atração diminui com a distância, ela é um pouco diferente em cada ponto da Terra, e essa diferença deforma a água dos oceanos, criando duas elevações. A Terra gira sob elas, de modo que a maioria dos litorais tem, em geral, duas marés altas e duas baixas por dia.
Status do conhecimento: Consolidado
Fato ou mecanismo bem estabelecido, confirmado por observação e experimento repetidos.
A origem das marés na atração gravitacional da Lua e do Sol, e a existência de duas preamares por dia lunar em muitos locais, são consolidadas. A altura e o horário da maré em cada local dependem de fatores geográficos complexos, tratados em previsões baseadas em medições locais.
Aprofundamento científico
A diferença da atração gravitacional
A Lua atrai toda a Terra, mas a força de atração é mais intensa no lado do planeta voltado para ela e mais fraca no lado oposto, porque a gravidade diminui com a distância. O que importa para as marés não é a atração em si, e sim a diferença dela entre pontos distintos, chamada de força de maré.
Essa diferença estica o oceano ao longo da linha Terra-Lua. O resultado são duas protuberâncias de água: uma no lado voltado para a Lua e outra no lado oposto. Isso é consenso estabelecido e explica por que existem duas marés altas por dia, e não uma só.
Por que o ciclo dura mais que 24 horas
A Terra gira uma vez em torno de si mesma em cerca de 24 horas, mas a Lua também se move em sua órbita no mesmo sentido. Para que um ponto da Terra volte a ficar alinhado com a Lua, é preciso um pouco mais de tempo. Por isso o dia lunar tem cerca de 24 horas e 50 minutos, e os horários da maré se atrasam, aproximadamente, quase uma hora a cada dia.
Em muitos locais, duas marés altas e duas baixas ocorrem a cada dia lunar. Em outros, ocorre apenas uma por dia, ou as duas marés altas do dia têm alturas bem diferentes. Essas variações dependem do formato da costa e da bacia oceânica.
O papel do Sol e as marés de sizígia
O Sol também produz marés, mas bem menores que as lunares, pois, embora sua massa seja imensa, está muito mais distante. Quando Sol, Terra e Lua estão aproximadamente alinhados, o que ocorre na lua nova e na lua cheia, os efeitos se somam e produzem as marés de sizígia, com maior amplitude: preamares mais altas e baixa-mares mais baixas.
Nas fases quarto crescente e quarto minguante, Sol e Lua atuam em ângulo reto em relação à Terra, e os efeitos se compensam parcialmente, o que gera as marés de quadratura, de menor amplitude.
O que a geografia local muda
A água dos oceanos não responde instantaneamente à força de maré. Continentes, a profundidade do fundo e o formato das baías modificam e amplificam a oscilação. Em algumas baías e estuários estreitos, a amplitude da maré pode ser muito maior do que em mar aberto, enquanto em mares quase fechados ela é pequena.
Por isso as tábuas de marés usadas na navegação são calculadas a partir de longas séries de medições locais, combinadas com a análise das componentes astronômicas. A previsão não depende apenas de uma fórmula geral.
Diagrama
- Lua atrai a TerraA atração é mais forte no lado próximo e mais fraca no lado distante.
- Diferença deforma o oceanoA diferença de atração estica a água ao longo da linha Terra-Lua.
- Duas protuberânciasFormam-se elevações do lado voltado para a Lua e do lado oposto.
- Terra gira sob elasUm ponto do litoral passa por regiões de água mais alta e mais baixa.
- Maré sobe e desceO nível do mar oscila, com ajustes causados pelo Sol e pela costa.
Representação simplificada; a resposta real dos oceanos depende da forma das bacias e dos continentes.
Tabelas e comparações
| Sizígia | Quadratura | |
|---|---|---|
| Fase da Lua | Lua nova e lua cheia | Quarto crescente e quarto minguante |
| Posição de Sol e Lua | Alinhados com a Terra | Em ângulo reto em relação à Terra |
| Efeito sobre a amplitude | Amplitude maior | Amplitude menor |
Exemplos do cotidiano
- Pescadores e navegantes consultam tábuas de marés para saber quando um canal ou porto terá profundidade suficiente.
- Em uma praia, a faixa de areia molhada marca o alcance da maré alta mais recente.
- Em dias de lua cheia ou lua nova, o mar costuma subir mais e recuar mais do que nas semanas de quarto crescente e minguante.
- Em alguns mangues, a água entra e sai dos canais duas vezes por dia, renovando o ambiente.
Conceitos relacionados
- Preamar
- Momento em que a maré alcança seu nível máximo.
- Baixa-mar
- Momento em que a maré alcança seu nível mínimo.
- Maré de sizígia
- Maré de maior amplitude, que ocorre perto da lua nova e da lua cheia.
- Maré de quadratura
- Maré de menor amplitude, que ocorre perto do quarto crescente e do quarto minguante.
- Força de maré
- Diferença da atração gravitacional de um astro entre pontos diferentes de um corpo, capaz de deformá-lo.
Curiosidades
- Além do oceano, a crosta sólida da Terra também se deforma levemente sob a ação das forças de maré, em um efeito chamado maré terrestre.
- Lagos muito grandes têm marés, mas elas são pequenas demais para serem notadas sem instrumentos.
- O atrito das marés transfere energia da rotação da Terra, e a Lua se afasta lentamente do planeta a uma taxa de poucos centímetros por ano.
Contexto histórico
A relação entre a Lua e as marés foi percebida por navegantes e por observadores de diversas culturas desde a Antiguidade. Uma explicação matemática da origem das marés a partir da gravitação universal foi apresentada por Isaac Newton, no final do século XVII.
O tratamento posterior, que considera a resposta dinâmica dos oceanos, foi desenvolvido por cientistas como Pierre-Simon Laplace, e deu origem às técnicas modernas de previsão baseadas em componentes harmônicas.
Em resumo
- As marés vêm da diferença de atração gravitacional da Lua e do Sol.
- Formam-se duas protuberâncias de água, e a Terra gira sob elas.
- A maré é mais intensa na lua nova e na lua cheia.
- A costa e a profundidade local modificam muito a altura da maré.
Fontes
- Tides and Water Levels — NOAA National Ocean Service, Institucional
- Tide — Encyclopaedia Britannica, Enciclopédia
- Ocean Tides — NASA, Institucional
- Descriptive Physical Oceanography: An Introduction — Talley, Pickard, Emery e Swift, 2011, Livro
Como escolhemos e revisamos fontes: critérios de fontes e revisão científica.
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