La marée était trop belle

Août 2023

Les explications des gens qui croient expliquer les marées m'énervent. Mêmes certaines personnalités ─des gens connus quoi─ oublient certains basiques et font des confusions confondantes du genre force centrifuge...

Je vous laisserai les trouver sur le web, la prochaine fois que vous verrez une vidéo sur le sujet vous penserez à moi en comptabilisant les âneries... je n'ai plus qu'à espérer que je ne me vautre pas.

Baie de Fundy
Baie de Fundy, un marnage important...
Pourquoi observe-t-on des marées sur Terre ?
Ben c'est l'attraction gravitationnelle de la Lune.
😐 Toutes les 12 heures, c'est marée haute.
C'est un début. Et aussi les premières imprécisions couramment observées.
🙁 Quelles imprécisions ?

12 heures 25 minutes et 14 secondes

😏 Si c'était exactement toutes les 12 heures, les marées seraient toujours à la même heure.
😮 C'est vrai, tous les jours c'est un peu plus tard, et je vois ça sur les horaires des marées.
C'est souvent que les gens oublient que pendant que la Terre fait une rotation en 24 heures, et bien la Lune tourne autour de la Terre en environ un mois
On retrouve la pleine lune tous les 29 jours 12 heures et 44 minutes.
Ça, c'est la révolution synodique, où la Lune retrouve la même apparence.
Ici, il faut prendre le temps pour que la Lune effectue exactement un tour, 360 degrés.
La Lune tourne autour de la Terre
La Lune tourne autour de la Terre pendant qu'elle tourne.
Il faut plus de 24 heures pour se retrouver en face.
La Lune fait le tour de la Terre en 27 jours 7 heures et 43 minutes. En 24 heures, la Lune parcoure environ 13°.
leçon Il faut 24 heures et 50 minutes pour que la Lune se retrouve en face du même méridien de la Terre. Soit 25 minutes de rab entre deux marées hautes.
😯 C'est pour ça que les pendules de Neptune qui indiquent les marées ne tournent pas à la même vitesse que ma montre !
12 heures 25 minutes et 14 secondes pour faire un tour.
Horloge de Neptune.
Mais ne te fais pas trop d'illusions, ces pendules ne sont pas si précises car les marées varient suivant d'autres paramètres.

Gravitation... mais pas que

Tu as parlé de l'attraction gravitationnelle de la Lune. Mais s'il n'y avait que ça, on n'aurait qu'une seule marée par jour !
Le côté en face de la Lune uniquement.
attraction gravitationnelle
Représentation naïve de l'attraction gravitationnelle de la Lune sur les océans.
😕 Ben alors, comment ça marche pour l'autre côté ?

Force centrifuge ?
Mais quel centre ?

À ton avis ?
🤔 La force centrifuge, j'ai déjà lu ça quelque part.
Tu veux parler de celle provoquée par la rotation terrestre ?
🤨 Ben oui, la Terre tourne, je te le rappelle.
Celle qui compense un peu la gravité au niveau de l'équateur (à savoir 0.3%), et quasi-nulle aux pôles ?
😏 Parce qu'il y en a une autre ?
Celle qui provoque l'aplatissement de la Terre aux pôles ?
aplatissement de la Terre dû à la force centrifuge
Aplatissement de la Terre à cause de la force centrifuge.
Typique de l'image que beaucoup de branques utilisent pour justifier les marées.
C'est crétin, la Lune n'intervient même pas et on a une symétrie de révolution.
😌 Exactement, regarde :
marée et force centrifuge
Un début d'explication où on sent qu'on ne va rien comprendre.
Centrifuge, certes, mais par rapport à quoi ? Au centre de la Terre, zyva !
Je te ferai remarquer que cette force centrifuge est la même tout autour de la Terre, à la même latitude.
😋 Et si ton dessin représente la force centrifuge, alors elle est partout pareille, et s'ajoute à l'attraction lunaire.
😒 Mouais, c'est pas faux.
Explique-moi pourquoi la force centrifuge agirait uniquement du côté opposé à celui de la Lune...
🥴 Euh ? 😓
C'est pire que tu ne crois, voici une carte des amplitudes des marées sur le globe :
Un exemple d'amplitude de marée : les plus fortes marées ne sont pas vraiment sur l'équateur.
On observe des marées à des latitudes moyennes (parallèle 45), plus importantes qu'à l'équateur !
😔 Bon d'accord, inutile de m'enfoncer la tête sous l'eau. La force centrifuge est carrément à exclure.
Pas tout à fait.
Dans "centrifuge", il y a la racine "centre". Tu te trompes de centre, tu penses au centre de la Terre.
😓 🤪 😓
D'abord, ce serait mieux de parler de forces d'inertie pour éviter de confondre avec la force centrifuge que les gens connaissent habituellement.
Ensuite, la Terre décrit en réalité une trajectoire un peu bizarre.
Dans ce cas précis, c'est mieux de considérer les trajectoires des objets en référence avec le barycentre Terre-Lune.
barycentre Terre-Lune
C'est le barycentre Terre-Lune qui effectue une ellipse autour du Soleil, pas le centre de la Terre.
On va se retrouver avec des forces inertielles pas évidentes à saisir au premier abord.
😮 Ce barycentre ne se situe pas au centre de la Terre, mais est décalé vers la Lune.
Voilà !
😏 Au barycentre, l'ensemble Terre-Lune "tourne rond", c'est bien équilibré.
Et à ce moment-là, on peut calculer correctement les forces d'inertie liées à la rotation par rapport à ce barycentre, en utilisant un référentiel inertiel.
Ça donne la première figure, et surtout ce qui reste comme accélérations sur la seconde figure :
À gauche les forces en présence, attraction gravitationnelle (bleue) et inertie.
À droite, l'accélération de marée (différences).
Remarquez l'orientation des flèches, quasi-horizontale aux latitudes moyennes.

C'est pareil pour la Lune. Un effet de marée causé par la Terre beaucoup plus important se produit, vue la masse de la Terre par rapport à la Lune. Du coup, la rotation de la Lune sur elle-même a fini par se synchroniser à celle de la Terre, on voit toujours la même face de la Lune, (à une petite oscillation près : la libration), on ne voit jamais sa face cachée depuis la Terre . La Lune n'est pas parfaitement sphérique, elle a plutôt la forme d'un citron (en exagérant).

Sous le soleil, exactement

Et l'attraction gravitationnelle du Soleil ?
😞 Rhôô oui, bon d'accord, il y a aussi le Soleil. C'est vrai qu'il est imposant du point de vue masse, même s'il est assez loin.
En gros, le Soleil produit environ 2 fois moins d'effets gravitationnels que la Lune, mais c'est loin d'être négligeable.
😲 Je viens de percuter pour les histoires de grandes marées !
Ah oui ?
😏 C'est à cause de l'alignement Terre-Lune-Soleil. Si c'est aligné, les forces s'ajoutent, et c'est une grande marée.
😀 Effectivement.
D'où la corrélation avec les pleines Lune et nouvelles Lune. Et les éclipses.
attraction gravitationnelle Lune et Soleil
Lorsque la Lune et le Soleil sont alignés, les forces gravitationnelles s'ajoutent.
À la pleine lune et de la nouvelle lune, les marées sont les plus fortes.
En quadrature, premier et dernier quartier, les marées sont plus faibles.

Syzygie = alignement Terre-Lune-Soleil (ou de 3 corps).
Fait bien dans la conversation.

Ce sont les coefficients de marée qui indiquent l'importance de la marée ?
Oui. Le maximum possible est 120. Le minimum est 20.
  • Marnage = différence de hauteur pleine et basse mer consécutives.
  • Vives-eaux = marée supérieure à la moyenne
  • Mortes-eaux = marée inférieure à la moyenne
  • Hauteur de marée à un instant donné = la distance avec le niveau moyen.

Les records sont de l'ordre de 17 à 20 mètres de marnage, au Canada. 14 à 15 mètres au Mont-Saint-Michel, la marée arrive à la vitesse d'un cheval au galop, soi-disant.

Les marées du siècle

La situation est un poil plus compliquée.
Et pourquoi ?
Parce que les orbites ne sont pas circulaires mais elliptiques.
La Terre décrit une ellipse autour du Soleil, la distance varie.
C'est du même tonneau pour la Lune autour de la Terre.
Et pour ne pas arranger les choses, celle de la Lune est inclinée et un poil variable.
L'orbite lunaire est inclinée entre 5 et 5.28° selon un cycle de 173 jours.
Et donc il existe des moments où la Terre est plus proche à la fois de la Lune et du Soleil.
L'attraction gravitationnelle est plus importante, ce qui provoque une "marée du siècle".
  • La masse du Soleil est 332 400 fois celle de la Terre et la masse de la Lune n'est que 0,02 fois celle de la Terre.
  • La distance Terre-Soleil oscille entre 147 100 000 et 152 100 000 km.
  • La distance Terre-Lune oscille entre 406 000 à 356 000 km.
  • L'orbite lunaire est inclinée entre 5 et 5.28° selon un cycle de 173 jours.

Les autres planètes du système solaire ont une contribution nettement plus faible, négligeable. À la rigueur lors de conjonction planétaire, pour montrer qu'elles sont là...

🤔 Mais attend, ce sont des périodes, donc il doit y avoir un cycle de répétition global ?
Oui, c'est un cycle qu'on appelle saros, tous les 18 ans, on retrouve la même configuration.
🤨 Alors ces histoires de marée du siècle, c'est un peu surfait comme terme, non ?
🤭 Ben oui, cela impressionne le pékin moyen.

Mais c'est plus compliqué...

Mais il y a des endroits qui ne voient qu'une marée par jour !
Et en Méditerranée, ya pas de marée.
Ce qui montre que ces histoires de marées sont plus compliquées qu'il n'y parait
En Méditerranée, on observe des petites marées ─elles existent, parfois importantes dans certains endroits.
Quand on regarde de près ces histoires de marées, on se rend compte qu'il existe des oscillations, des ondes, qui dépendent de la forme des côtes, de la profondeur, c'est pour cela que les horaires des marées sont différents de partout.
On observe 2 marées par jour très marquées dans certains endroits, et une seule dans d'autres endroits, avec toute une gradation entre ces deux cas, tout arrive.

On appelle onde de marée la progression de la marée le long des côtes. Et la hauteur peut s'atténuer ou augmenter suivant la configuration des fonds et des côtes.

ondes de marée
Les "ondes de marées" sur Terre. La forme des côtes est un paramètre important !
C'est nettement plus compliqué que la simple explication de la Lune et du Soleil...
On ne voit pas de bourrelet de marée se déplaçant sur le globe !

Et si on ajoute la pression atmosphérique ?

Et en plus, la pression atmosphérique exerce une poussée plus ou moins importante sur le niveau de la mer.
Une zone de dépression "appuiera" moins sur la mer, qui sera plus haute. L'inverse pour un anticyclone.
Ce qui pose des problèmes en cas de tempête conjuguée avec une grande marée.

Et je ne parle pas des marées concernant les terres, mais bon, elles sont faibles et on ne les ressent pas (sauf au LHC Large Hadron Collider, pour l'anecdote)...

Il existe aussi une marée au niveau de l'atmosphère.

Et des effets de marée ont été observés dans d'autres systèmes planétaires, Saturne et Jupiter et leur collection de lunes.

J'espère qu'à présent vous en savez plus à propos des marées. Et vous serez capable d'apprécier certaines inepties vues dans les vidéos sur le sujet, même les personnalités les plus connues, éventuellement reconnues dans le domaine scientifique, se font avoir. Alors je me méfie moi-même et ne me la pète pas trop.