Scienza e maree

[Kephas]

All'astronomo svevo Keplero, in un momento di lucidità estatica fu dato di intuire che la terra nel suo interno ha una costituzione tellurico-organico.

Queste parole stavo leggendo, quando mi sono ricordato di un articolo di Gianni Pardo, letto su affaritaliani.it del 24.12.2009 che avevo conservato, e che riguarda le marre;  intitolato "IL MISTERO DELLA BAIA DI FUNDY" :

Un rompicapo natalizio.

Per molti anni non ho ben capito come funzionano le maree. C'è l'attrazione della Luna, in parte quella del sole, ecc.; 
riesco persino a capire come mai la marea si abbia dal lato in cui c'è la Luna ma anche dal lato opposto (maggiore forza centrifuga, dal momento che quel lato è opposto al nostro satellite, e minore attrazione) ma c'è qualcosa che non "combina".

 Quando si devono rappresentare le maree si disegna un cerchio, che dovrebbe rappresentare la Terra, e su di esso una sorta di ellisse, che rappresenta il mare. Questa ellisse è più spessa (cioè si distanzia di più dal centro della terra) in corrispondenza con la Luna, mentre si assottiglia li dove c'è la bassa marea.
E qui cominciano le difficoltà.

Se il mare si solleva di circa venti metri (record nella Baia di Fundy, in Canada) è chiaro che li, per avere venti metri di alta marea, per un solo chilometro quadrato è necessario una massa d'acqua aggiuntiva di 1.000 x 1.000 x 20 metri cubi d'acqua, cioè venti milioni di metri cubi.
E dal momento che una baia comprende ben più di un chilometro quadrato (sarebbe appena un'insenatura diversamente) si tratta di una quantità immensa che, necessariamente deve venire da altrove, Ecco perché con le maree non si dovrebbe avere solo un movimento verticale, ma anche un movimento orizzontale: grandi masse d'acqua che si spostano orizzontalmente, sulla superficie del mare, per andare ad ingrossare lo spessore della massa liquida nei posti dove si deve avere l'alta marea.
Ma nessuno ha mai visto queste grandi masse d'acqua che si spostano come correnti periodiche, quattro volte al giorno, dovunque ci siano maree importanti. E allora?

La soluzione del mistero potrebbe essere questa:   (in seguito)

Qual'è la soluzione del mistero per Voi...se mistero c'è?
E' tutto spiegato dalla scienza?

[viator]

Salve Kephas e benvenuto. In effetti noi umani, di fronte ai fenomeni naturali (figuriamoci quelli a base astronomica) manifestiamo una carenza sia sensoriale che mentale.

Non riusciamo a percepire prima, ed a ragionare poi, includendo la totalità degli aspetti che riguardano ciò che stiamo osservando.

Infatti, a proposito delle maree, può sfuggirci il fatto che l'innalzamento notato ad una certa ora in un certo punto o zona del mare (alta marea) risulterà ovviamente compensato da altre zone che, altrove e nello stesso momento, staranno subendo la BASSA MAREA. Saluti.

[viator]

Salve Kephas. Un mio ripensamento, temendo di aver interpretato male la questione da te posta circa gli spostamenti di marea.

Il "mistero" sarebbe quindi forse costituito dal fatto che nessuno ha mai registrato importanti movimenti d'acqua imputabili a flusso verso (o da-) regioni di grandi maree ?.
Ma come è possibile registrare tali movimenti ?

Anzitutto occorrerebbe discernere le relative correnti secondo la loro origine : di ventilazione (vento), termiche, mareali.

Una volta che si potesse individuare ed isolare la pura e semplice componente mareale di una corrente (superficiale e/o profonda!), la sua misurazione sarebbe impossibile perchè la sua velocità dovrebbe risultare inestimabilmente bassa.

Per quanto ampia sia la zona in cui l'acqua di marea affluisce o defluisce, per quanto alta sia la sua escursione, la relativa quantità risulta del tutto trascurabile a quella che costituisce la massa di mare aperto soggetta a generare le maree costiere. Saluti.

[InVerno]

Non penso ci sia un mistero.. l'acqua in alta marea va dove la marea è bassa. Questa cosa degli spostamenti delle acque oceaniche è studiata da almeno quattrocento anni, per tanto tempo si provò a spiegare come avesse fatto il diluvio universale a coprire l'Everest (e da dove veniva l'acqua) e si sono trovate risposte ad altre cose (tra cui le maree) su cui non penso vi siano grosse incertezze. Comunque aspettiamo tua integrazione..

[Kephas]

Grazie per le risposte.
 Concludo con la seconda parte dell'articolo, che da parte mia trovo interessante:

La soluzione del mistero potrebbe essere questa. E' vero che nella baia di Fundy il mare si solleva o si abbassa anche di 20 metri, ma quello che va giù o sù  non è il mare: è la terra. Si immagini il nostro pianeta come una palla piuttosto molle. In questo caso le maree interesserebbero tutta la sfera: ed è in realtà quello che avviene.
Le maree ci sono tanto nella baia di Fundy quanto a Mosca. Fondamentalmente non è il mare, che si solleva, con l'alta marea, è il fondo del mare.
Qualcuno potrebbe obiettare che, se si sollevassero in modo identico sia la terra ferma che il mare, non si vede perché il mare dovrebbe invadere la terraferma o ritirarsene. Se prendo l'ascensore, si solleveranno nello stesso modo la spalla destra e la spalla sinistra.
Giusto.  Ma con la rotazione terreste le due spalle non si sollevano nello stesso momento. La marea potrebbe dunque rappresentare il punto di congiunzione fra la crosta terreste che si è sollevata e quella che ancora si deve sollevare.  In quel punto li, essendoci un dislivello fra la zona A e la zona B, il mare avrebbe tendenza a riversarsi dalla zona A  alla zona B, con dislivello maggiore o minore secondo la natura più o meno elastica della crosta terreste nelle varie regioni.
La marea sarebbe inoltre un fenomeno locale che non implica enormi quantità d'acqua come le implicherebbero superfici grandissime. L'acqua sale verso la costa, in prossimità del Mont  St - Michel, al confine fra Normandia e Bretagna, e poi si ritira. Ma la Manica tutta intera mantiene la sua acqua ferma, orizzontalmente, perché il fondo del mare si alza e si abbassa solo verticalmente.
Tutte queste idee possono essere sbagliate. E' solo un rompicapo di Natale. Un giocattolo mentale per adulti.

E' un articolo vecchio di dieci anni, magari oggi la scienza ha trovato conferme a quanto già si sapeva.

[Jacopus]

Non sono un esperto di maree, e quindi sono andato su wikipedia, che ad un certo punto:

Le stesse forze e gli stessi principi che regolano le maree dei corpi liquidi, agiscono pure sui corpi solidi, in particolare è stata documentata la deformazione della crosta terrestre.

Quindi il principio della "palla molle" è accettato (almeno da wikipedia) ma la stessa forza gravitazionale sole-luna agisce anche sull'acqua del mare, anzi, principalmente sull'acqua del mare, ma non disdegna la crosta terrestre, anch'essa una massa soggetta alla legge di gravità. Ovvero un effetto (sul mare) non esclude l'altro (sulla crosta terrestre).

[viator]

Salve. Capisco che la cosa finisce in burletta. La deformazione della crosta terrestre ha sicuramente valori ridicoli. Considerare che la viscosità del terreno è migliaia di volte superiore a quella dell'acqua ed il suo peso specifico medio è intorno alle 7-8 volte. Saluti.

[anthonyi]

Ciao Kephas, l'effetto marea si genera non perché c'è acqua aggiunta al mare, ma perché è la stessa acqua che, per la modificazione del peso gravitazionale, si espande. L'effetto è tanto più grande quanto maggiore è la profondità dell'acqua, per questo sui bordi degli oceani ci sono grandi maree che nel nostro poco profondo mediterraneo non conosciamo.
Naturalmente ai bordi degli Oceani le acque sono poco profonde, e quindi si alzano poco, ma nelle zone di alto mare l'innalzamento è notevole producendo uno spostamento dell'acqua verso le coste noto come onde di marea.
Un saluto, e un benvenuto per te in logos.