Maré da Terra - Earth tide

A maré terrestre (também conhecida como maré sólida da Terra , maré crustal , maré corporal , maré corporal ou maré terrestre ) é o deslocamento da superfície da Terra sólida causado pela gravidade da Lua e do Sol . Seu principal componente tem amplitude de nível de metro em períodos de cerca de 12 horas ou mais. Os maiores constituintes das marés corporais são semi- diurnos , mas também há contribuições diurnas, semestrais e quinzenais significativas. Embora a força gravitacional que causa as marés terrestres e as marés oceânicas seja a mesma, as respostas são bastante diferentes.

Força de aumento da maré

Força da maré lunar: essas imagens representam a Lua diretamente acima de 30 ° N (ou 30 ° S) vista de cima do hemisfério norte, mostrando os dois lados do planeta. Vermelho para cima, azul para baixo.

A maior das forças gravitacionais periódicas vem da Lua, mas a do Sol também é importante. As imagens aqui mostram a força da maré lunar quando a Lua aparece diretamente acima de 30 ° N (ou 30 ° S). Este padrão permanece fixo com a área vermelha direcionada para (ou diretamente para longe) a lua. Vermelho indica tração para cima, azul para baixo. Se, por exemplo, a Lua está diretamente acima de 90 ° W (ou 90 ° E), as áreas vermelhas estão centradas no hemisfério norte ocidental, no canto superior direito. Vermelho para cima, azul para baixo. Se, por exemplo, a Lua está diretamente acima de 90 ° W (90 ° E), o centro da área vermelha é 30 ° N, 90 ° W e 30 ° S, 90 ° E, e o centro da faixa azulada segue o grande círculo equidistante desses pontos. Na latitude 30 °, um forte pico ocorre uma vez por dia lunar, dando uma força diurna significativa naquela latitude. Ao longo do equador, dois picos (e depressões) de tamanhos iguais conferem força semi-diurna.

Maré do corpo

Deslocamentos verticais de movimento setorial.

Vermelho para cima, azul para baixo.

Deslocamentos leste-oeste do movimento setorial.

Leste vermelho, oeste azul.

Deslocamentos norte-sul do movimento setorial.

Norte vermelho, sul azul.

Deslocamentos verticais do movimento tesseral.

Vermelho para cima, azul para baixo.

Deslocamentos leste-oeste do movimento tesseral.

Leste vermelho, oeste azul.

Deslocamentos Norte-Sul do movimento tesseral.

Norte vermelho, sul azul.

Deslocamentos verticais de movimento zonal. Vermelho para cima, azul para baixo.

A maré terrestre abrange todo o corpo da Terra e é desimpedida pela fina crosta e massas de terra da superfície, em escalas que tornam a rigidez da rocha irrelevante. As marés oceânicas são uma consequência da ressonância das mesmas forças motrizes com períodos de movimento da água em bacias oceânicas acumuladas ao longo de muitos dias, de modo que sua amplitude e tempo são bastante diferentes e variam em distâncias curtas de apenas algumas centenas de quilômetros. Os períodos de oscilação da Terra como um todo não se aproximam dos períodos astronômicos, portanto sua flexão se deve às forças do momento.

As componentes da maré com um período próximo a doze horas têm uma amplitude lunar (distâncias de protuberância / depressão terrestre) que é um pouco mais que o dobro da altura das amplitudes solares, conforme tabulado a seguir. Na lua nova e na lua cheia, o Sol e a Lua estão alinhados, e os máximos e mínimos das marés lunares e solares (protuberâncias e depressões) somam-se para a maior amplitude das marés em latitudes particulares. Nas fases do primeiro e terceiro quarto da lua, as marés lunar e solar são perpendiculares e a amplitude das marés é mínima. As marés semi-diurnas passam por um ciclo completo (maré alta e baixa) cerca de uma vez a cada 12 horas e um ciclo completo de altura máxima (maré alta e maré morta) cerca de uma vez a cada 14 dias.

A maré semi-diurna (um máximo a cada 12 horas ou mais) é principalmente lunar (apenas S ₂ é puramente solar) e dá origem a deformações setoriais (ou setoriais) que sobem e descem ao mesmo tempo ao longo da mesma longitude. As variações setoriais dos deslocamentos vertical e leste-oeste são máximas no equador e desaparecem nos pólos. Existem dois ciclos ao longo de cada latitude, as protuberâncias opostas uma à outra e as depressões igualmente opostas. A maré diurna é lunissolar e dá origem a deformações tesserais . O movimento vertical e leste-oeste é máximo a 45 ° de latitude e é zero no equador e nos pólos. A variação tesseral tem um ciclo por latitude, uma protuberância e uma depressão; as protuberâncias são opostas (antípodas), ou seja, a parte ocidental do hemisfério norte e a parte oriental do hemisfério sul, por exemplo. Da mesma forma, as depressões são opostas, neste caso a parte oriental do hemisfério norte e a parte ocidental do hemisfério sul. Finalmente, as marés quinzenais e semianuais têm deformações zonais (constantes ao longo de um círculo de latitude), pois a gravitação da Lua ou do Sol é direcionada alternadamente para longe dos hemisférios norte e sul devido à inclinação. Há deslocamento vertical zero na latitude de 35 ° 16 '.

Uma vez que esses deslocamentos afetam a direção vertical , as variações leste-oeste e norte-sul são freqüentemente tabuladas em miliarcsegundos para uso astronômico . O deslocamento vertical é freqüentemente tabulado em µgal , uma vez que o gradiente de gravidade depende da localização, de modo que a conversão de distância é de apenas aproximadamente 3 µgal por centímetro.

Outros contribuidores do Earth Tide

Em áreas costeiras, como a maré do oceano está bastante defasada com a maré da Terra, na maré alta do oceano há um excesso de água sobre o que seria o nível de equilíbrio gravitacional e, portanto, o solo adjacente cai em resposta às diferenças resultantes em peso. Na maré baixa há um déficit de água e o terreno sobe. Os deslocamentos causados ​​pela carga das marés do oceano podem exceder os deslocamentos devido à maré do corpo terrestre. Os instrumentos sensíveis no interior muitas vezes precisam fazer correções semelhantes. A carga atmosférica e os eventos de tempestade também podem ser mensuráveis, embora as massas em movimento sejam menos pesadas.

Constituintes das marés

Principais constituintes da maré . As amplitudes podem variar daquelas listadas em vários por cento.

Efeitos

Vulcanologistas usam os movimentos regulares e previsíveis da maré da Terra para calibrar e testar instrumentos de monitoramento de deformação vulcânica. As marés também podem desencadear eventos vulcânicos. Os sismólogos determinaram que os eventos microssísmicos estão correlacionados às variações das marés na Ásia Central (ao norte do Himalaia). A amplitude semidiurna das marés terrestres pode atingir cerca de 55 cm (22 pol.) No equador, o que é importante no Sistema de Posicionamento Global , interferometria de linha de base muito longa e medições de alcance de laser de satélite . Além disso, para fazer medições angulares astronômicas precisas, é necessário um conhecimento preciso da taxa de rotação da Terra ( duração do dia , precessão , além de nutação ), que é influenciada pelas marés da Terra (a chamada maré polar ). As marés terrestres também precisam ser levadas em consideração no caso de alguns experimentos de física de partículas . Por exemplo, no CERN ou no SLAC National Accelerator Laboratory , os aceleradores de partículas muito grandes foram projetados levando-se em conta as marés terrestres para uma operação adequada. Entre os efeitos que precisam ser levados em consideração estão a deformação da circunferência para aceleradores circulares e também a energia do feixe de partículas.

As marés corporais em planetas e luas, bem como em estrelas binárias e asteróides binários, desempenham um papel fundamental na dinâmica de longo prazo dos sistemas planetários. Por exemplo, é devido às marés do corpo na Lua que ela é capturada na ressonância spin-órbita 1: 1 e está sempre nos mostrando um lado. Devido às marés do corpo nele, Mercúrio está preso na ressonância spin-órbita 3: 2 com o sol. Pela mesma razão, acredita-se que muitos dos exoplanetas são capturados em ressonâncias spin-órbita superiores com suas estrelas hospedeiras.

Veja também

• Números de amor

Referências

Bibliografia

• McCully, James Greig, Beyond the Moon, A Conversational, Common Sense Guide to Understanding the Tides , World Scientific Publishing Co, Singapura, 2006.
• Paul Melchior, Earth Tides , Pergamon Press, Oxford, 1983.
• Wylie, Francis E, Tides and the Pull of the Moon , The Stephen Greene Press, Brattleboro, Vermont, 1979.