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Maré terrestre: diferenças entre revisões

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A maré terrestre (também conhecida como maré da Terra sólida, maré da crusta, maré de corpo ou maré do corpo) é o deslocamento da superfície da Terra sólida causado pela gravidade da Lua e Sol. A principal componente tem amplitude com ordem de grandeza de um metro em períodos de cerca de 12 horas ou mais. A maior parte dos constituintes da maré é semi-diurno, mas há também contribuições significativas diurnas, semi-anuais e quinzenais. Embora a força gravitacional que provoca as marés terrestres e as marés oceânicas seja a mesma, as respostas são bastante diferentes em amplitude e período.

Componentes harmónicas das maré

Principais constituintes harmónicas das marés. As amplitudes podem variar das listadas em vários por cento.[1][2]

Semi-diurno
Componente
de maré
Período Amplitude (mm)
vertical horiz.
M2 12,421 h 384,83 53,84
S2 (solar semi-diurno) 12 h 179,05 25,05
N2 12,658 h 073,69 10,31
K2 11,967 h 048,72 06,82
Diurno
Componente
de maré
Período Amplitude (mm)
vertical horiz.
K1 23,934 h 191,78 32,01
O1 25,819 h 158,11 22,05
P1 24,066 h 070,88 10,36
φ1 23,804 h 003,44 00,43
ψ1 23.869 h 002,72 00,21
S1 (solar diurnal) 24 h 001,65 00,25
Longo período
Componente
de maré
Período Amplitude (mm)
vertical horiz.
Mf 13,661 d 040,36 05,59
Mm (lunar mensal) 27,555 d 021,33 02,96
Ssa (solar semi-anual) 0,5 ano 018,79 02,60
Nodo lunar 18,613 ano 016,92 02,34
Sa (solar anual) 1 ano 002,97 00,41

Carga da maré oceânica

Nas zonas costeiras, devido ao facto de a maré oceânica estar muito desfasada em relação à maré terrestre, na maré alta há um excesso de água acima do que seria o nível de equilíbrio gravitacional, pelo que o solo adjacente desce em resposta às diferenças de peso resultantes. Na maré baixa, há um défice de água e o solo sobe. Os deslocamentos causados pela carga de maré oceânica podem exceder os deslocamentos devidos à maré de corpo da massa terrestre. Os instrumentos sensíveis situados no interior da Terra têm frequentemente de efetuar correcções semelhantes. A carga atmosférica e as tempestades também podem ser mensuráveis, embora as massas em movimento sejam menos pesadas.

Efeito

Os estudos de sismologia determinaram que os eventos microssísmicos estão correlacionados com as variações das marés terrestres na Ásia Central, a norte dos Himalaias (ver: Desencadeamento de sismos pelas marés). Os vulcanólogos utilizam os movimentos regulares e previsíveis das marés terrestres para calibrar e testar instrumentos sensíveis de monitorização da deformação dos vulcões, sabendo-se que as marés também podem desencadear eventos vulcânicos.[3][4]

A amplitude semidiurna das marés terrestres pode atingir cerca de 55 cm no equador terrestre, o que é importante em geodesia quando são usados o Sistema de Posicionamento Global, a interferometria de linha de base longa e a medições de alcance a laser por satélite.[5][6] Além disso, para efetuar medições angulares astronómicas precisas, é necessário um conhecimento exato da taxa de rotação da Terra (comprimento do dia, precessão, para além da nutação), a qual é influenciada pelas marés terrestres (ver também: Maré polar).

As marés terrestres também precisam de ser tidas em conta no caso de algumas experiências de física de partículas.[7] Por exemplo, no CERN ou no SLAC National Accelerator Laboratory, os aceleradores de partículas de grandes dimensões foram concebidos tendo em conta as marés terrestres para um funcionamento correto. Entre os efeitos que têm de ser tidos em conta assume particular importância a deformação da circunferência para os aceleradores circulares e também a energia dos feixes de partículas.[8][9]

Outros objetos astronómicos

As marés de corpo também existem noutros objectos astronómicos sujeitos ao efeito de maré, como planetas e luas. Na Lua da Terra, as marés de corpo variam cerca de ±0,1 m por mês.[10] Estas marés desempenham um papel fundamental na dinâmica a longo prazo dos sistemas planetários. Por exemplo, é devido às marés de corpo que a Lua está capturada num acoplamento de maré com ressonância 1:1 pelo que sempre mostra o mesmo lado quando observada a partir da Terra. As marés de corpo em Mercúrio fazem-no ficar numa órbitra de ressonância 3:2 com o Sol.[11]

Pela mesma razão, acredita-se que muitos dos exoplanetas ocorrem capturados em ressonâncias spin-órbita mais elevadas com as suas estrelas hospedeiras.[12]

Ver também

Referências

  1. John Wahr, "Earth Tides", Global Earth Physics, A Handbook of Physical Constants, AGU Reference Shelf, 1, pp. 40–46, 1995.
  2. Michael R. House, "Orbital forcing timescales: an introduction", Geological Society, London, Special Publications; 1995; v. 85; p. 1-18. http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/85/1/1
  3. Sottili G., Martino S., Palladino D.M., Paciello A., Bozzano F. (2007), Effects of tidal stresses on volcanic activity at Mount Etna, Italy, Geophys. Res. Lett., 34, L01311, doi:10.1029/2006GL028190, 2007.
  4. Volcano watch, USGS.
  5. IERS Conventions (2010). Gérard Petit and Brian Luzum (eds.). (IERS Technical Note ; 36) Frankfurt am Main: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, 2010. 179 pp., ISBN 9783898889896, Sec. 7.1.1, "Effects of the solid Earth tides" [1]
  6. User manual for the Bernese GNSS Software, Version 5.2 (November 2015), Astronomical Institute of the University of Bern. Section 10.1.2. "Solid Earth Tides, Solid and Ocean Pole Tides, and Permanent Tides" [2]
  7. Accelerator on the move, but scientists compensate for tidal effects, Stanford online.
  8. circumference deformation
  9. particle beam energy affects
  10. Williams, James G.; Boggs, Dale. H. (2015). «Tides on the Moon: Theory and determination of dissipation». American Geophysical Union (AGU). Journal of Geophysical Research: Planets. 120 (4): 689–724. Bibcode:2015JGRE..120..689W. ISSN 2169-9097. doi:10.1002/2014je004755 
  11. Noyelles, B.; Frouard, J.; Makarov, V. V.; Efroimsky, M. (2014). «Spin-orbit evolution of Mercury revisited.». Icarus. 241: 26–44. Bibcode:2014Icar..241...26N. arXiv:1307.0136Acessível livremente. doi:10.1016/j.icarus.2014.05.045 
  12. Makarov, V. V.; Berghea, C.; Efroimsky, M. (2012). «Dynamical Evolution and Spin–Orbit Resonances of Potentially Habitable Exoplanets: The Case of GJ 581d.». The Astrophysical Journal. 761 (2). 83 páginas. Bibcode:2012ApJ...761...83M. arXiv:1208.0814Acessível livremente. doi:10.1088/0004-637X/761/2/83. 83 

Bibliografia

  • McCully, James Greig, Beyond the Moon, A Conversational, Common Sense Guide to Understanding the Tides, World Scientific Publishing Co, Singapore, 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.