Como a Lua causa as marés

A maioria das regiões costeiras tem duas marés altas por dia, separadas por cerca de 12 horas e 25 minutos.

Duas saliências, não uma

Passe um dia na praia e verá o mar avançar e recuar duas vezes. A NASA explica a causa assim: a gravidade lunar atrai todas as partes da Terra, mas não com a mesma intensidade. A atração é mais forte no lado mais próximo da Lua, menor no centro da Terra e menor ainda no lado oposto. A água do lado próximo é puxada para a Lua com mais força que a Terra sólida, e a Terra sólida é puxada com mais força que a água do lado oposto. O resultado é um alongamento na direção Terra-Lua, com água acumulada em duas saliências: uma voltada para a Lua e outra no lado oposto.

As setas brancas do modelo mostram essa diferença de atração, chamada força de maré. Sob a Lua e no lado oposto, as setas apontam para fora, afastando-se do centro terrestre. A meio caminho, apontam para dentro. A NASA acrescenta uma imagem útil: assim como a água derramada sobre uma mesa, o oceano se desloca lateralmente com muito mais facilidade do que se eleva, então a força de maré empurra a água principalmente ao longo da superfície até ela se acumular nas duas saliências. Conforme a Terra gira, cada região costeira passa pelas duas saliências e pelas duas depressões, produzindo duas marés altas e duas baixas por dia.

Por que a maré atrasa 50 minutos por dia

As marés altas não ficam separadas por exatamente 12 horas. Enquanto a Terra completa uma rotação, a Lua avança na órbita na mesma direção, então uma região costeira precisa de cerca de 50 minutos extras para voltar a ficar sob a Lua. Um ciclo completo em relação à Lua leva cerca de 24 horas e 50 minutos, com as duas marés altas separadas por cerca de 12 horas e 25 minutos. A NASA também observa que as saliências não ficam exatamente alinhadas com a Lua: a rotação terrestre as arrasta um pouco para a frente. Nas costas reais, entram outros fatores, do formato das baías à profundidade do mar, por isso ainda é preciso consultar uma tábua de marés local.

O Sol também participa: marés de sizígia e de quadratura

O Sol também provoca marés. Segundo a NASA, ele tem cerca de 27 milhões de vezes a massa lunar, mas está cerca de 390 vezes mais distante, o que deixa sua força de maré um pouco abaixo da metade da lunar. A distância pesa tanto porque as marés resultam da diferença de atração entre os lados da Terra, e essa diferença diminui com o cubo da distância: 27 000 000 ÷ 390³ ≈ 0.46. Na Lua nova e na cheia, Sol e Lua se alinham e suas saliências se somam, produzindo marés altas mais altas e marés baixas mais baixas: são as marés de sizígia, chamadas spring tides em inglês, sem relação com a primavera. Nos quartos crescente e minguante, as atrações formam um ângulo reto e se anulam parcialmente, produzindo marés de quadratura, menos intensas.

O indicador do modelo considera a maré causada apenas pela Lua como 1. Somar uma maré solar de 0.46 na mesma direção resulta em 1.46 na sizígia; em ângulo reto, as duas se anulam parcialmente, chegando a 0.54 na quadratura. Assim, neste modelo simples, as marés de sizígia são cerca de 2.7 vezes maiores que as de quadratura. As razões reais dependem da região costeira. As rochas também sofrem marés. A NASA observa que a Terra sólida também se alonga um pouco e que a atração terrestre eleva e abaixa a superfície lunar em cerca de 10 a 15 cm, o suficiente para exigir correções nas medições a laser com os refletores Apollo.