Marea solida terrestre
La marea solida terrestre è una deformazione periodica della superficie solida della Terra causata principalmente dall’attrazione gravitazionale della Luna e, in misura minore, del Sole.[1]
Tali forze modificano il campo gravitazionale terrestre, producendo variazioni nella direzione della verticale e nella forma delle superfici equipotenziali.[2]
In condizioni ideali, se la Terra fosse completamente fluida e omogenea, la sua superficie si disporrebbe lungo superfici equipotenziali regolari. In realtà, la presenza di una struttura interna complessa e di una crosta solida limita l’ampiezza delle deformazioni, rendendole difficilmente osservabili direttamente.[3]
A differenza delle maree oceaniche, facilmente rilevabili lungo le coste, la marea solida terrestre presenta ampiezze molto ridotte e richiede strumenti di elevata precisione per essere misurata. La sua osservazione si basa principalmente sulla determinazione delle variazioni nella direzione della verticale e su misure indirette degli spostamenti della crosta.[1]
Dal punto di vista teorico, la deviazione della verticale dipende dalle masse e dalle distanze dei corpi celesti coinvolti e dall’orientamento del punto osservato rispetto alla Luna e al Sole. L’effetto lunare risulta generalmente predominante rispetto a quello solare.[2]
Attraverso modelli matematici è possibile descrivere il fenomeno in termini di oscillazioni giornaliere, semigiornaliere e mensili, legate ai moti della Luna e della Terra.[3]
Nel corso del XIX e del XX secolo furono sviluppate tecniche di osservazione sempre più avanzate, in particolare mediante l’impiego di pendoli orizzontali installati in ambienti protetti, come miniere e gallerie sotterranee.[3]
Le ricerche condotte nel XX secolo mostrarono che le ampiezze osservate risultano inferiori a quelle previste da modelli basati su una Terra perfettamente rigida, indicando una struttura interna elastica.[2]
Manifestazione del fenomeno
La marea solida terrestre si manifesta come un lento sollevamento e abbassamento della crosta terrestre che interessa simultaneamente vaste regioni della superficie del pianeta.[1]
Nei punti rivolti verso la Luna e in quelli diametralmente opposti si formano due rigonfiamenti principali della crosta, mentre nelle regioni intermedie si verifica un lieve abbassamento.[3]
Il fenomeno segue prevalentemente un ciclo semidiurno, con un periodo medio di circa 12 ore e 25 minuti, in relazione al moto apparente della Luna.[1]
L’ampiezza verticale massima della marea solida terrestre varia generalmente tra 20 e 40 centimetri[4], in funzione della latitudine e delle proprietà elastiche delle rocce.[2]
Di conseguenza, intere porzioni di continenti si sollevano e si abbassano contemporaneamente di alcuni centimetri nel corso della giornata, senza che il fenomeno sia direttamente percepibile dall’uomo.[5]
Le deformazioni possono essere rilevate mediante gravimetri, inclinometri e sistemi satellitari di geodesia spaziale, come il GPS e l’interferometria radar.[6]
Le osservazioni moderne permettono di monitorare la marea solida terrestre su scala continentale e globale.[5]
Note
- 1 2 3 4 (EN) Duncan C. Agnew, Earth Tides, in Schubert, Gerald (a cura di), Treatise on Geophysics, vol. 3, 2ª ed., Elsevier, 2015, pp. 151-178, DOI:10.1016/B978-0-444-53802-4.00058-0.
- 1 2 3 4 (EN) John M. Wahr, Body Tides on an Elastic Earth, in Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, vol. 64, n. 3, 1981, pp. 677–703, DOI:10.1111/j.1365-246X.1981.tb02690.x.
- 1 2 3 4 (EN) Paul Melchior, The Tides of the Planet Earth, Pergamon Press, 1978.
- ↑
(EN) Davide Zaccagnino, Francesco Vespe e Carlo Doglioni, Tidal modulation of plate motions, in Earth-Science Reviews, vol. 205, n. 103179, 2020, DOI:10.1016/j.earscirev.2020.103179.«"The pull of the Moon and Sun determines in the solid Earth the tidal bulge, which can be decomposed into its vertical and horizontal components that depend on latitude and may amount to 30–40 cm and 15–20 cm respectively for the M2, i.e., the semidiurnal tide, which has a period of about 12 h 25′."»
- 1 2 (EN) Michel Van Camp, Christophe de Viron; Olivier de Linage; Olivier Francis; Benoît Ducarme, Geophysics from Terrestrial Time-Variable Gravity, in Reviews of Geophysics, vol. 55, n. 4, 2017, pp. 938–992, DOI:10.1002/2017RG000566.
- ↑ (EN) Richard D. Ray, Precise Earth Tide Modeling, in NASA Technical Reports Server, NASA, 2001.
Bibliografia
- Friedrich Zoellner, Über eine Methode zur Messung anziehender und abstossender Kräfte und über die Construction und Anwendung des Horizontalpendels, in Berichte der Königlichen Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften zu Leipzig, 1869–1871.
- Ernst von Rebeur-Paschwitz, Das Horizontalpendel und seine Anwendung zur Beobachtung der absoluten und relativen Richtungsänderungen der Lotlinie, in Nova Acta der Kaiserlich Leopoldinisch-Carolinischen Deutschen Akademie der Naturforscher, VI, 1892.
- George Howard Darwin e Samuel Samuel Hough, Bewegung der Hydrosphäre, in Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften mit Einschluss ihrer Anwendungen, VI, Leipzig, B. G. Teubner, 1908.
- Wilhelm Schweydar, Harmonische Analyse der Lotsstörungen durch Sonne und Mond, Potsdam, 1914.
- Wilhelm Schweydar, Theorie der Deformation der Erde durch Flutkräfte, Potsdam, 1916.
- Pietro Caloi, Marea. Maree terrestri, in Enciclopedia Italiana di Scienze, Lettere ed Arti, XXII, Roma, Treccani Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 1934, pp. 275–277.
- Maree terrestri, in Enciclopedia della Scienza e della Tecnica, vol. 8, Milano, Arnoldo Mondadori – McGraw-Hill, 1960-1980, pp. 119–129.
- (EN) Paul Melchior, The Tides of the Planet Earth, Pergamon Press, 1978.
- (EN) Duncan C. Agnew, Earth Tides, in Schubert, Gerald (a cura di), Treatise on Geophysics, 2ª ed., Elsevier, 2015.
- (EN) Davide Zaccagnino, Francesco Vespe e Carlo Doglioni, Tidal modulation of plate motions, in Earth-Science Reviews, vol. 205, n. 103179, 2020, DOI:10.1016/j.earscirev.2020.103179.
| Controllo di autorità | LCCN (EN) sh85040477 · GND (DE) 4152669-7 · J9U (EN, HE) 987007567868405171 |
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