¿Cuánto puede afectar la forma de los océanos a las mareas (en mi planeta similar a la Tierra)?

Me ha preocupado el efecto de las fuerzas de marea en mi luna similar a la Tierra (0,7 masas terrestres y 0,88 radios terrestres), específicamente dado que debido a la masa del primario (3 Júpiter, 1,04 radios de Júpiter, a una distancia de 1003917 kms) hay serían olas de cientos de metros de altura o incluso kilométricas suponiendo océanos similares a la Tierra. Sin embargo, recientemente aprendí que hay varios factores que pueden afectar las mareas además de las masas y la gravedad involucradas, siendo el principal la forma y la topología de los océanos.

Mis preguntas principales son: ¿cuánto afecta realmente la forma de un océano en un planeta similar a la Tierra a la altura/fuerza efectiva de las mareas? ¿Podría hacer que las mareas sean más manejables con aumentos de decenas de metros en lugar de cientos?

Y para evaluar una idea que ya tenía, ¿y si los océanos de mi mundo no fueran tan contingentes como los de la tierra? ¿Y si se asemejaran a mares más interconectados, asemejándose más a la topografía del sur de australia, los caribes o la Melanesia? También serían menos profundos en promedio (alrededor de 2 km), ¿ayudaría eso?

Como se ilustra aquí:

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* Tenga en cuenta que la luna no está correctamente bloqueada por mareas, está en una resonancia de órbita de giro de 5/2.

Respuestas (3)

  • El rango de marea "astronómico" en la Tierra, es decir, el rango de marea en medio de un océano ficticio que abarca el mundo, es de aproximadamente 0,6 metros (2 pies).

  • Por supuesto, cerca de la costa esto se amplifica al disminuir la profundidad, de modo que el rango de marea "predeterminado" en la costa es de aproximadamente 1 a 1,2 metros (3 o 4 pies).

    • Tenga en cuenta que en la mayoría de los lugares en la costa del océano, el rango de mareas será mucho mayor que lo que le darán los cálculos astronómicos.
  • La amplitud real de las mareas en varias costas varía entre casi cero (por ejemplo, en la mayor parte del Mediterráneo y el Mar Negro) y alrededor de 16 metros (52 pies).

    • Pero por ejemplo en el Mediterráneo supuestamente sin mareas hay lugares, como el Golfo de Sidre (conocido como Syrtis Major en tiempos del Imperio Romano) o el puerto de Gabes , donde las mareas son muy notorias, llegando a alcanzar unos 2 metros de amplitud. (6 o 7 pies), mientras que en la mayoría de los lugares alrededor de ese mar el rango de marea es menos de medio metro o un pie.

A modo de ilustración, aquí hay un mapa del rango de mareas en la Tierra teniendo en cuenta solo la fuerza de marea de la Luna :

El componente de marea M2.

(Mapa creado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (Estados Unidos). Dominio público. Disponible en Wikimedia .)

Eso es un viaje. No tenía idea de que la fuerza de la luna fuera tan heterogénea. Voy a necesitar leer más sobre eso.
Gracias por su respuesta, pero lo que realmente me gustaría saber es cuánto afecta el área y la profundidad de la cuenca a la altura de las mareas.
@JuimyTheHyena: Si está buscando la magnitud posible, algunas de las mareas más grandes - 50 pies/15 m están en la Bahía de Fundy de Canadá: bayoffundytourism.com/worlds-highest-tides Que, por extraño que parezca, no se encuentra en un área de mareas particularmente altas en ese mapa de la NASA. Entonces, la forma del fondo del mar y la costa tiene mucho que ver con la amplitud de las mareas. Probablemente necesite un programa de hidrodinámica si desea cálculos exactos.
@Willk: la fuerza de marea no varía en absoluto. Las condiciones locales son las que afectan la amplitud de la marea.
@JuimyTheHyena: ¿No dice la respuesta que la amplitud real de la marea observada en varios puntos de la costa varía entre cero y 15 metros, mientras que la amplitud teórica de la marea en un océano uniforme es de aproximadamente 0,6 metros? Así es como los factores locales pueden afectar las mareas, desde hacerlas insignificantes hasta amplificarlas masivamente. (El área y la profundidad de la cuenca solo cuentan si son muy pequeñas; si la cuenca es razonablemente grande y profunda, entonces la forma de la cuenca es mucho más importante).
AlexP Oh... Entendí mal, mi mal. Entonces, ¿cuánto influye la forma en la altura de las mareas? ¿Cuáles son las formas óptimas para aminorar las mareas?
Persona hidrodinámica aquí. Los factores locales son muy importantes en los cálculos de mareas y corrientes costeras. La forma costera, la batimetría subyacente e incluso el alcance del viento (tramo de agua sobre el que el viento tiene que fluir sin interrupción de la tierra/fricción) juegan un papel dominante en el cálculo de las condiciones locales. Desafortunadamente, no se puede decir que todos los valles hundidos en forma de embudo siempre provocarán mareas altas si la corriente local y los vientos no refuerzan esa condición. Es en gran medida un escenario complejo de factores que convergen y divergen creando la "marea" final que experimentas.
+1. Un buen ejemplo para trabajar hacia atrás es observar la "bahía de fundy" con algunas de las mareas más altas. Mire la característica de la forma y luego mire otras regiones del mundo con formas de valle coincidentes e investigue por qué esas formas coincidentes no devuelven las mismas mareas altas. Luego mire otras regiones con mareas altas que tienen diferentes características de forma y mire sus contrapartes similares pero diferentes. No es la misma razón para todas las situaciones... significa que funciona para usted, pero no conozco un wiki de resumen simple que lo establezca todo en un diagrama de Venn simple :)
@EveryBitHelps: ¿Los comentarios están destinados a mí o al autor original de la pregunta? (Sin etiqueta @, solo aparecen para llamar mi atención).
@JuimyTheHyena. Comentarios anteriores destinados al OP Me di cuenta después de que publiqué los comentarios de que esta era una de las respuestas...
EveryBitHelps Oh wow... hmmm gracias por la información completa, muy apreciada wow... realmente hay muchos factores para tener en cuenta, hmmm.
@JuimyTheHyena: Pero la parte buena es que (dependiendo del nivel tecnológico de tu planeta) puedes manipular manualmente muchos de los detalles. Por ejemplo, si no tienen un buen sonar para crear mapas del fondo del mar, es posible que no sepan por qué su Bahía de Unfundy local (lo siento, no pude resistirme :-)) tiene esas mareas tan altas.
jamesqf Uhm... se supone que están muy cerca de ser una civilización interplanetaria
@JuimyTheHyena, hemos estado en la luna y hemos aterrizado robots en Marte, pero todavía no tenemos un mapa completo del fondo del océano.

Por lo tanto, las mareas no solo se verán afectadas por el planeta, sino también por la estrella que orbita ese planeta, necesitará saber qué tan grande es y su efecto de marea para estimar su régimen de marea real. Es mejor pensar en las mareas como olas estacionarias gigantes a través de las cuales se mueve el mundo que está calculando, en lugar de que el agua se mueva alrededor del mundo. Como regla general, el rango de marea de cuerpos de agua más profundos y/o más pequeños es más bajo que el de cuencas más grandes/menos profundas. Un mundo de lagos profundos tendrá muy poca variación de marea en esos cuerpos de agua en comparación con un mundo de mares amplios y poco profundos. Las variaciones locales, es decir, las mareas de la bahía, se rigen por interacciones extremadamente complejas entre el tamaño y la forma de la bahía y su distancia desde el punto anfidrómico más cercano.. Artifexian tiene un buen video, aunque bastante simple, sobre las mareas aquí que esboza los rangos de mareas planetarias y los factores que afectan los rangos locales.

También deberá tener en cuenta el efecto de la velocidad de rotación en las diferencias de profundidad entre los océanos ecuatoriales y polares.

Las distancias y posiciones relativas del sol, la luna y la Tierra afectan el tamaño y la magnitud de las dos protuberancias de marea de la Tierra. A menor escala, la magnitud de las mareas puede verse fuertemente influenciada por la forma de la costa. La distorsión del agua y la tierra que llamamos "protuberancia de marea" es el resultado de la deformación de los materiales de la tierra y el agua en diferentes lugares de la tierra en respuesta a los efectos gravitatorios combinados de la luna y el sol. Debido a que la superficie de la Tierra no es uniforme, las mareas no siguen los mismos patrones en todos los lugares. La forma de la costa y la forma del fondo del océano marcan una diferencia en el rango y la frecuencia de las mareas. En un área confinada, como una ensenada o bahía estrecha y rocosa, la amplitud de la marea puede ser de muchos metros. Las mareas más bajas se encuentran en mares cerrados como el Mediterráneo o el Báltico. Se elevan unos 30 centímetros (alrededor de un pie). El mayor rango de mareas se encuentra en la Bahía de Fundy, Canadá. Allí, las mareas suben y bajan casi 17 metros (56 pies).

Si bien es bastante interesante, y se observa bien el punto sobre la forma del fondo marino, esto no responde a los detalles de la pregunta. Sabes que este es un sitio para la creación de mundos ficticios, ¿verdad?