A forma e o tamanho dos continentes controlam o tamanho das marés dos oceanos em planetas semelhantes à Terra, de acordo com um novo estudo que simulou os efeitos de configurações continentais aleatórias sobre a energia das marés. Os resultados têm implicações para a história inicial da Terra, bem como a busca por planetas habitáveis ​​além do sistema solar.

O arranjo de continentes da Terra moderna cria grandes marés no extremo do que é possível para planetas semelhantes à Terra, de acordo com os pesquisadores.

"As marés atuais da Terra são as maiores que encontramos em 750 milhões de anos. Eu certamente acho que as marés agora podem estar entre as maiores da história da Terra, "disse Mattias Green, oceanógrafo da Bangor University, no País de Gales, o Reino Unido, e um autor do novo estudo no jornal da AGU Cartas de pesquisa geofísica .

A largura de uma bacia oceânica controla a magnitude das marés nela contidas. O atual Oceano Atlântico tem o tamanho e a forma perfeitos para produzir grandes marés.

"O Atlântico é um tubo de órgão quase perfeitamente sintonizado para a maré. Ele ressoa, "Green disse, amplificando a energia das marés e aumentando as marés. Embora o Oceano Pacífico seja maior que o Atlântico, suas marés são menores, Porque, Green disse, "o Pacífico está mal ajustado."

As marés influenciam a vida na Terra agitando os oceanos, movimentando nutrientes e distribuindo calor. Em uma longa escala de tempo, as marés diminuem a velocidade de rotação de um planeta. Eventualmente, os planetas ficam presos às suas estrelas, com o mesmo rosto sempre ao sol.

Porque a atividade tectônica remodela constantemente a superfície da Terra, o tamanho de suas marés tem variado amplamente ao longo de ciclos repetidos de formação e desagregação de supercontinentes.

Testando os limites das marés

O novo estudo investigou os limites superior e inferior das marés em planetas semelhantes à Terra, simulando 123 topografias diferentes, de mundos aquáticos até a Terra atual e planetas com oceanos minúsculos cobrindo apenas 10% de suas superfícies (aproximadamente do tamanho do Oceano Ártico).

A variação da energia transmitida pelas marés foi maior do que os pesquisadores esperavam, Green disse, estendendo-se por três ordens de magnitude devido apenas à complexidade continental. As marés na Terra hoje são 1, 000 vezes mais energético do que em um mundo oceânico do mesmo tamanho, de acordo com o novo estudo.

"Se você é apenas um grande oceano, é difícil ter uma grande maré. Adicionar um continente do tamanho da Nova Zelândia não faz muita diferença, mas adicione um par de New Zealands e você terá as marés 100 vezes mais enérgicas, "Green disse.

Marés na Terra são geradas, principalmente, pela atração da gravidade da lua. Se o fundo do mar fosse perfeitamente sem atrito, e não havia continentes para atrapalhar, A Terra giraria suavemente sob a protuberância da água, que sempre se alinharia com a lua.

"O principal é que existe atrito entre o oceano e a terra. Se não tivéssemos isso, a protuberância da maré apontaria diretamente para a lua, "Green disse." Não temos maré alta quando a lua está diretamente acima, e esse atraso é o que diminui a rotação da Terra e empurra a lua para longe. "

As marés não atingem o pico quando a lua está diretamente acima, porque a viscosidade da água e o atrito contra o solo resistem ao movimento relativo da água. O atrito causa a liberação da energia das marés. A protuberância da água fica atrás da lua, e esse atraso cria arrasto na rotação da Terra, que vem diminuindo ao longo de sua história de 4 bilhões de anos. Perto do fim da era dos dinossauros, 70 milhões de anos atrás, O dia da Terra durou apenas 23,5 horas.

Modelando exoplanetas

A duração do dia é importante para os cientistas que estudam exoplanetas porque tem enormes consequências para o clima e a habitabilidade. Planetas que giram muito lentamente, como Vênus, têm contrastes profundos de temperatura entre os hemisférios voltados para o sol e para o espaço. Isso pode ser uma boa ou má notícia para a possibilidade de vida no planeta, dependendo da proximidade de seu sol.

Mas a rotação de planetas distantes é difícil de observar diretamente. Os astrônomos propuseram estimativas com base no tamanho, idade e teor de água. Green disse que o novo estudo estabelece limites úteis para esses modelos ao considerar o quão rápido as marés podem diminuir a rotação.

"Os planetas podem girar muito mais rápido do que pensamos, " ele disse.