Las Mareas y la Luna

Las Mareas y la Luna

Las mareas oceánicas son verdaderamente el fenómeno natural observable más espectacular vinculado a las fuerzas gravitacionales de la luna y el sol. Si la marea ya fue bien descrita desde la antigüedad, especialmente por Plinio el Viejo en su Historia Natural, habría que esperar a Sir Isaac Newton (1643 – 1727) y su obra Philosaphiae Naturalis Principia Mathemática en julio de 1687 para tener la primera explicación física exacta del fenómeno.

El fenómeno es complejo y explicarlo requiere nociones de mecánica y algunos conocimientos matemáticos. No hay que olvidar que las matemáticas son el lenguaje de las ciencias y tanto las fuerzas de marea como la gravitación universal se describen mejor con ellas.

En un primer momento las mareas se han descrito como lo hacía Plinio el Viejo, a partir de la observación y registro durante muchos años de la altura de la marea; y en el caso concreto de la costa atlántica francesa se han constatado los fenómenos siguientes:

• 2 mareas al día separadas por un intervalo medio de 12h 25m 14s. Se dice que la marea es semidiurna

• La marea alta sigue el tránsito de la Luna por el meridiano superior y el meridiano inferior en un intervalo de tiempo casi constante; este intervalo se denomina Establecimiento Medio de Puerto (3h 19m en San Sebastián).

• Las dos mareas semidiurnas son de amplitudes ligeramente diferentes. Cuando la declinación de la luna es positiva, la amplitud de la marea que sigue al tránsito superior es mayor que la amplitud de la marea que sigue al tránsito inferior, y viceversa, cuando la declinación de la Luna es negativa, la amplitud de la marea que sigue al tránsito inferior de la Luna es mayor que la amplitud de la marea que sigue al tránsito superior. Las dos amplitudes son similares cuando la declinación de la Luna es nula (la Luna está en el ecuador)

• Durante una lunación, la amplitud de la marea no es constante y varía en función de la fase lunar, durante la luna llena y la luna nueva se observan mareas vivas; y mareas muertas durante el cuarto creciente y el menguante.

• La más fuerte de las mareas vivas y la más débil de las mareas muertas no coinciden exactamente con las fases lunares; ambas fluctúan con relación a las fases lunares alrededor de tres mareas, este fenómeno se llama Edad de la Marea

• Se observan mareas de amplitud muy fuerte durante los equinoccios, aunque la marea viva más próxima al instante de equinoccio no es siempre la más viva

El análisis de estas observaciones permite los siguientes supuestos:

La correlación entre los tránsitos de la luna por los meridianos y los instantes de marea alta permite atribuir el fenómeno de las mareas a la Luna.

El hecho de que las mareas sean sensibles a las fases lunares implica una interacción con el sol también, de modo que hay una componente lunar y otra solar que se solapan cuando los dos cuerpos están en conjunción o en oposición, y se diluyen cuando están en cuadratura.

El que las mareas altas sucedan tras los tránsitos de la luna por los meridianos en mayor medida que tras los tránsitos del sol implica que la fuerza de marea lunar debe ser superior a la del sol.

La presencia de mareas fuertes durante los equinoccios implica que la marea solar es más fuerte cuando el sol está próximo al plano del ecuador terrestre, y del mismo modo para la componente lunar, la marea lunar es más fuerte cuando la Luna está próxima al ecuador terrestre.

Como se supone que las fuerzas de marea son de naturaleza gravitacional, se puede esperar que sean proporcionales a la masa de los cuerpos perturbadores y que varíen en función de la distancia.

Hasta aquí no hemos hecho más que describir la marea lunisolar semidiurna observable en nuestras costas. Para explicar esta fuerza de marea debemos de recurrir a las nociones de mecánica newtoniana.

...