Por Chris Deziel, atualizado em 24 de março de 2022

Yinwei Liu/Momento/GettyImages

Desde os primeiros dias da observação humana, as pessoas associaram o movimento da Lua à ascensão e queda rítmica do oceano. Foi Isaac Newton quem explicou matematicamente esta relação, revelando que as marés são principalmente um produto da gravidade.

O papel dominante da Lua

A gravidade é o principal impulsionador das marés, mas a própria rotação da Terra acrescenta um componente centrífugo crucial. À medida que o planeta gira, a água é empurrada para fora, semelhante à forma como a água se afasta de um aspersor giratório. A gravidade da Terra impede que a água escape para o espaço.

Quando a força centrífuga interage com a atração gravitacional da Lua e do Sol, surgem marés altas e baixas. Esta interação é a razão pela qual a maioria dos locais costeiros experimentam duas marés altas por dia.

Por que a Lua vence o Sol

A Lei da Gravitação de Newton afirma que a força entre duas massas é proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da sua distância:

F =Gm₁m₂/d²

Embora o Sol tenha cerca de 27 milhões de vezes mais massa que a Lua, está cerca de 400 vezes mais distante. Quando ambos os efeitos são considerados, a atração gravitacional da Lua sobre a Terra é cerca de duas vezes maior que a do Sol.

Durante a lua nova, o sol e a lua se alinham no mesmo lado da Terra, amplificando sua atração combinada e produzindo as marés mais altas do mês, conhecidas como marés vivas. Em contraste, a lua cheia coloca o sol e a lua em lados opostos, reduzindo ligeiramente a amplitude das marés.

The Earth–Moon System and Centrifugal Forces

A Terra e a Lua orbitam um centro de massa comum, o baricentro, localizado a cerca de 1.068 milhas (1.719 km) abaixo da superfície da Terra. Essa órbita mútua gera um efeito centrífugo adicional, muito parecido com uma bola girando em uma corda curta.

As forças combinadas criam uma protuberância permanente nos oceanos. Em qualquer ponto da Terra, o padrão das marés pode ser resumido da seguinte forma:

• Meia-noite: De frente para a lua, a atração da lua e a protuberância centrífuga se combinam para produzir uma maré alta.
• 6h e 18h: Perpendicular à linha Terra-Lua, a gravidade neutraliza a protuberância, resultando na maré baixa.
• Meio-dia: Em frente à Lua, a atração mais fraca não consegue cancelar totalmente a protuberância, então ocorre uma segunda maré alta – um pouco mais baixa que a primeira.

O movimento médio da lua de 13,2° por dia significa que a primeira maré alta muda aproximadamente 50 minutos depois a cada dia.

A influência complementar do Sol

Embora o efeito das marés do Sol seja cerca de metade da força da Lua, é essencial para previsões precisas das marés. Visualizando as forças como “bolhas” sobrepostas, a bolha da lua é o dobro da do sol. Essas bolhas interferem, às vezes amplificando e às vezes cancelando, moldando o padrão final das marés.

Geografia da Terra e variação das marés

As marés reais diferem da bolha idealizada porque a Terra não é um globo de água perfeito. As massas de terra confinam a água em bacias e factores como o vento, a profundidade da água, a forma da costa e o efeito Coriolis modificam ainda mais o comportamento das marés.

Como resultado, muitas costas do Atlântico sofrem duas marés altas diariamente, enquanto muitos locais do Pacífico têm apenas uma.

Impactos ecológicos e energéticos

O fluxo e refluxo regulares das marés remodelam as linhas costeiras, movendo sedimentos e alterando continuamente as linhas costeiras. Os organismos marinhos evoluíram para prosperar nestas condições previsíveis e as atividades humanas, como a pesca, adaptaram-se há muito tempo ao ciclo das marés.

As marés também representam uma poderosa fonte de energia renovável. Dispositivos que aproveitam o movimento das marés – seja através de turbinas em zonas de marés ou de barragens que comprimem o ar com o fluxo de água – podem gerar eletricidade substancial. Como a água é muito mais densa que o ar, as turbinas das marés podem produzir significativamente mais energia do que as turbinas eólicas de tamanho comparável.