Perché si verificano le maree

La spiegazione del fenomeno delle maree è legata alla legge di gravitazione universale, che afferma che due corpi si attraggono con una forza che è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. L'analisi, basata sulla teoria statica delle maree proposta da I. Newton, è molto schematizzata e spiega solo le caratteristiche principali del complesso fenomeno delle maree.

Si considerino sulla Terra, coperta da uno strato uniforme di acqua, due punti opposti, P e P', e che Terra e Luna siano costituenti di uno stesso sistema, che ruota attorno al Sole rispetto a un asse immaginario passante per il baricentro (posizionato in G dalla stessa parte della Luna): questo moto genera una forza centrifuga, tanto maggiore quanto più ci si allontana dall'asse di rotazione.

Le forze in gioco sono l'attrazione gravitazionale e la forza centrifuga. I punti del meridiano su cui transita la Luna sono soggetti a un'attrazione gravitazionale elevata (perché la Luna è più vicina) e a una forza centrifuga di minore entità (baricentro vicino): le due forze si sommano, provocando un innalzamento delle acque (P). Dalla parte opposta, invece, l'attrazione lunare è minore, perché la Luna è più lontana, ma la forza centrifuga è molto grande e la somma delle due forze determina ancora un sollevamento delle acque (P').

Nei punti posti a 90° rispetto all'allineamento Terra-Luna, la somma delle forze in gioco dà, invece, una forza diretta verso il centro della Terra, che determina una bassa marea.

Sul sistema Terra-Luna considerato fino a ora agisce anche la forza gravitazionale operata dal Sole. Se Luna e Sole, a causa dei loro moti, si vengono a trovare allineati dalla stessa parte rispetto alla Terra, oppure c'è allineamento Luna-Terra-Sole, la forza gravitazionale dovuta alle due masse sarà ancora più pronunciata (marea viva). Se, invece, Sole e Luna formano con la Terra 90° (primo e ultimo quarto), l'attrazione solare annulla in parte quella lunare e perciò le maree hanno un'ampiezza minima (marea morta).