Por que existem marés altas e baixas?

As marés existem principalmente porque a gravidade da Lua e, em menor grau, a do Sol, provoca uma redistribuição periódica da água dos oceanos enquanto a Terra gira.

O processo básico é:

gravidade da Lua → deformação dos oceanos → duas regiões de maré alta → rotação da Terra → alternância entre maré alta e baixa

O que causa as marés?

A principal causa das marés é a diferença da força gravitacional da Lua entre diferentes regiões da Terra.

A Lua atrai toda a Terra, mas não exerce exatamente a mesma força em todos os pontos.

O lado da Terra voltado para a Lua está mais próximo dela e sofre uma atração gravitacional ligeiramente maior.

O lado oposto está mais distante e sofre uma atração ligeiramente menor.

Essa diferença é chamada de força de maré.

Por que a água sobe no lado voltado para a Lua?

A gravidade lunar atrai a água dos oceanos.

Como a água é capaz de se deslocar facilmente, ela tende a se redistribuir em resposta às diferenças gravitacionais.

Isso produz uma região de nível oceânico relativamente mais elevado no lado da Terra voltado para a Lua.

Essa região corresponde a uma das duas áreas de maré alta.

Por que também existe maré alta no lado oposto da Terra?

Esse é um dos aspectos mais curiosos das marés.

A Terra e a Lua não ficam simplesmente paradas uma em relação à outra.

Ambas orbitam um centro de massa comum, chamado baricentro.

A diferença entre a atração gravitacional da Lua em diferentes pontos da Terra, combinada com o movimento orbital do sistema Terra-Lua, produz uma segunda protuberância de maré no lado oposto.

Por isso, existem aproximadamente duas regiões de maré alta ao redor da Terra.

Então por que existem duas marés baixas?

Entre as duas regiões de maré alta, a água apresenta níveis relativamente menores.

Essas regiões correspondem às marés baixas.

Assim, em uma representação simplificada, a Terra possui aproximadamente:

maré alta → maré baixa → maré alta → maré baixa

ao redor do planeta.

Por que as marés mudam durante o dia?

A Terra gira em torno do próprio eixo.

Enquanto ela gira, diferentes regiões costeiras passam pelas regiões de maior e menor nível relativo da água.

Por isso, uma determinada costa pode experimentar alternadamente:

maré alta → maré baixando → maré baixa → maré subindo → maré alta

O intervalo real depende da localização e da geometria da costa.

Por que normalmente existem duas marés altas por dia?

Em muitos lugares, existem aproximadamente duas marés altas e duas marés baixas em um ciclo de cerca de um dia lunar.

Como a Lua também se desloca em sua órbita enquanto a Terra gira, o ciclo das marés não dura exatamente 24 horas.

Em muitos locais, o intervalo entre duas marés altas sucessivas é próximo de 12 horas e 25 minutos.

Por que a Lua não produz marés exatamente iguais em todos os lugares?

Porque os oceanos não formam uma camada uniforme de água ao redor da Terra.

A distribuição dos continentes, a profundidade dos oceanos, o formato das costas e a presença de baías influenciam fortemente o movimento da água.

Por isso, duas cidades relativamente próximas podem apresentar horários e amplitudes de maré diferentes.

O formato da costa interfere nas marés?

Muito.

Uma baía estreita pode concentrar a água e aumentar significativamente a amplitude da maré.

Em algumas regiões, a combinação entre formato da costa, profundidade e características do fundo oceânico pode produzir diferenças enormes entre maré alta e baixa.

É por isso que a maré observada em uma costa não corresponde simplesmente a uma "onda de água" passando de maneira uniforme pelo planeta.

As marés são uma grande onda?

Sim, mas não exatamente como uma onda comum produzida pelo vento.

As forças gravitacionais criam uma onda de maré de escala planetária.

Essa onda interage com continentes, ilhas, profundidades diferentes e formatos de bacias oceânicas.

O resultado observado em cada litoral depende dessas características.

O Sol também causa marés?

Sim.

Apesar de estar muito mais distante, o Sol possui uma massa enorme e também exerce forças de maré sobre a Terra.

A influência do Sol é significativa, mas a Lua é o principal responsável pelas marés terrestres porque está muito mais próxima.

O que acontece quando Sol, Terra e Lua ficam alinhados?

Quando o Sol, a Terra e a Lua ficam aproximadamente alinhados, as forças de maré da Lua e do Sol atuam de maneira combinada.

Isso acontece principalmente durante a Lua nova e a Lua cheia.

Nessas situações ocorrem as chamadas marés de sizígia, caracterizadas por maior amplitude:

• marés altas mais altas;
• marés baixas mais baixas.

O que acontece durante o quarto crescente ou minguante?

Quando a Lua está aproximadamente em ângulo reto em relação à direção Terra-Sol, as contribuições de maré do Sol e da Lua ficam parcialmente desalinhadas.

Isso reduz a amplitude da maré.

Essas são as chamadas marés de quadratura.

Nelas, a diferença entre maré alta e baixa tende a ser menor.

A Lua cheia causa maré alta?

A Lua cheia pode coincidir com marés mais intensas, mas não significa que haverá uma única "maré alta da Lua cheia".

As marés de sizígia acontecem porque a geometria entre Sol, Terra e Lua faz com que as contribuições gravitacionais para as marés se combinem.

A Lua nova também pode produzir marés de sizígia.

Por que a maré não acontece exatamente quando a Lua passa sobre nossa cabeça?

Porque o oceano real não responde instantaneamente à posição da Lua.

A água precisa se movimentar dentro de enormes bacias oceânicas.

Continentes, ilhas, profundidade e formato do fundo do mar alteram essa resposta.

Por isso, existe frequentemente um atraso entre a posição da Lua e o horário da maré alta.

Esse atraso varia de lugar para lugar.

Por que algumas regiões têm marés enormes?

A amplitude pode aumentar quando a geometria da bacia oceânica favorece a oscilação da água.

Em determinadas regiões, a forma da costa e da plataforma continental pode amplificar o movimento.

Algumas baías também apresentam efeitos de ressonância, fazendo com que a oscilação natural da água se combine com o ciclo da maré.

Por que alguns lugares quase não têm diferença entre maré alta e baixa?

Isso também depende da geometria local.

A posição em relação aos sistemas de maré dos oceanos, a profundidade e a configuração da costa podem fazer com que a amplitude seja pequena.

Portanto, não existe uma única amplitude de maré válida para todo o planeta.

As marés afetam apenas o oceano?

Não.

As forças de maré também deformam ligeiramente a própria Terra sólida.

Esse fenômeno é chamado de maré terrestre.

A crosta e o interior do planeta sofrem pequenas deformações devido às forças gravitacionais da Lua e do Sol.

Os oceanos, porém, apresentam efeitos muito mais perceptíveis.

As marés podem produzir energia elétrica?

Sim.

O movimento periódico da água pode ser aproveitado para gerar eletricidade.

As usinas de energia das marés utilizam principalmente:

• correntes de maré;
• diferença de nível entre maré alta e baixa.

Como o movimento das marés é governado principalmente por ciclos astronômicos, ele é altamente previsível.

As marés estão relacionadas à distância da Lua?

Sim.

A força de maré depende fortemente da distância.

Pequenas mudanças na distância entre Terra e Lua alteram a intensidade das forças de maré.

A órbita da Lua também não é perfeitamente circular, portanto sua distância da Terra varia ao longo do mês.

A Lua está relacionada ao longo prazo das marés?

Sim.

As marés também desempenham um papel importante na evolução do sistema Terra-Lua.

O atrito provocado pelo movimento das marés transforma parte da energia mecânica em calor.

Esse processo contribui para a transferência gradual de momento angular e está relacionado ao fato de a Lua estar se afastando lentamente da Terra.

As marés sempre foram iguais às atuais?

Não.

A configuração dos continentes, a profundidade dos oceanos e a posição da Lua mudaram ao longo da história da Terra.

Além disso, a Lua estava mais próxima da Terra no passado.

Consequentemente, o comportamento das marés também foi diferente em diferentes períodos geológicos.

Em resumo

As marés podem ser entendidas assim:

1. A Lua exerce atração gravitacional sobre a Terra.

2. Essa atração não possui exatamente a mesma intensidade em todos os pontos do planeta.

3. Essa diferença produz forças de maré.

4. Os oceanos respondem a essas forças formando duas regiões principais de maré alta.

5. Entre elas existem regiões de maré baixa.

6. A rotação da Terra faz com que as costas passem por essas regiões.

7. O Sol também produz forças de maré e pode reforçá-las ou reduzi-las dependendo da posição da Lua.

8. O formato dos oceanos e das costas determina como a maré realmente aparece em cada local.

Em essência: as marés são resultado principalmente das diferenças na atração gravitacional da Lua sobre a Terra. A rotação do planeta faz com que cada região costeira passe alternadamente por zonas de maré alta e baixa, enquanto o Sol e a geografia dos oceanos modificam a intensidade e o horário desse fenômeno.