O Sol não produz marés. Será mesmo?

6 de novembro, 2020 às 15:48 | Postado em Forças inerciais, Forma da Terra, Gravitação, Mecânica

Professor Lang

Eu gostaria de saber por que a gravidade da Lua causa marés na Terra, mas a gravidade do Sol não? Agradeço antecipadamente a resposta.

As marés são produzidas na Terra tanto pela Lua quanto pelo Sol conforme discutido a seguir.

Nas luas nova e cheia as forças de maré do Sol e da Lua se reforçam e nas luas quarto crescente e quarto minguante se subtraem. Por isso ao longo do mês lunar as marés mudam continuamente desde as “vivas” ou sizígias (lua cheia e nova) até as “mortas” (lua quarto minguante e quarto crescente).

As marés observadas na Terra decorrem de efeitos diferenciais do campo gravitacional que a Lua ou Sol produzem sobre a Terra. Ou seja, forças de maré na Terra acontecem porque o campo gravitacional da Lua  ou do Sol sobre a Terra não é uniforme, variando um pouco em direção e intensidade para pontos diferentes do planeta. Um tratamento quantitativo para forças de maré está disponível neste artigo publicado no Caderno Brasileiro de Ensino de Física: MARÉS, FASES PRINCIPAIS DA LUA E BEBÊS. Recomenda-se a leitura do artigo em complemento desta postagem.

A figura 1 representa esquematicamente a distribuição das forças de maré causadas pelo Sol ou pela Lua sobre  pequenos corpos (pontos pretos) na superfície da Terra. A força de maré muda de orientação e intensidade ao longo da superfície terrestre, assumindo o valor máximo sobre o eixo que passa pelo centro do planeta e do Sol ou da Lua. Vide também Por que os efeitos de marés acontecem nos dois lados da Terra?

O valor máximo da força de maré lunar é cerca do dobro do valor máximo da força de maré solar. Entretanto aqui encontra-se mais uma coincidência cosmológica para o Sol e a Lua em relação à Terra: além de apresentarem tamanhos angulares quase idênticos, produzem forças de maré com a mesma ordem de grandeza. Conforme está demonstrado no artigo supracitado, o valor das forças de maré é inversamente proporcional ao cubo da distância entre a Terra e a Lua ou o Sol e diretamente proporcional à massa do Sol ou da Lua. Vide também Estranheza sobre a dependência espacial das forças de maré.

O fato de as forças de maré lunar e solar terem a mesma ordem de grandeza (cerca de uma parte em dez milhões da força gravitacional que a Terra exerce sobre um corpo em sua superfície), o efeito combinado dessas forças varia expressivamente entre diferentes fases da Lua. Conforme está representado na figura 2, as forças de maré solar e lunar se reforçam em nas fases Cheia e Nova e se subtraem nas fases Quarto Crescente e Quarto Minguante.

O quase alinhamento da Terra com o Sol e a Lua, caracterizando uma sizígia,  acontece nas fases Nova e Cheia. Como as forças de maré resultam ser mais intensas nestes momentos do mês lunar (cerca de três vezes mais intensas do que em Crescente e Minguante), decorre que a diferença entre maré alta e maré baixa nestes momentos é maior do que em outros, daí o termo marés sizígias ser usado para caracterizar as marés “vivas” em Nova e Cheia. As  marés “mortas” acontecem nas fases Quarto Minguante e Quarto Crescente em consequência de que o efeito combinado do Sol e da Lua resulta em forças de marés atenuadas.

Tábuas de maré, indicando as cotas ou alturas das marés em um particular dia,  são disponibilizadas em todo o mundo para os principais portos e nelas pode-se observar os efeitos conjuntos do Sol e da Lua durante o mês. Para os portos brasileiros tais tábuas são encontradas em Hidrografia da Marinha.

“Docendo discimus.” (Sêneca)