Pourquoi deux bourrelets ? La Lune ne tire-t-elle l’eau que vers elle ?

Le bourrelet proche : l’eau est plus attirée vers la Lune que le centre de la Terre. Le lointain est l’inverse : le centre de la Terre va vers la Lune plus que l’eau lointaine, et l’eau « reste en arrière ». Les deux bourrelets viennent de la différence de force le long du diamètre, non d’un seul sens « vers la Lune ».

Pourquoi environ 12,4 h entre deux marées hautes, et non exactement 12 ?

La Terre tourne de 360° en environ 24 heures, mais dans ce temps la Lune se déplace sur son orbite. Le point de la côte doit tourner un peu plus d’un tour pour se retrouver sous le même bourrelet. L’ajout d’environ 50 minutes par jour donne un intervalle ≈ 12 h 25 min.

Peut-on, avec ce modèle, prévoir la marée dans un port ?

Non. La théorie d’équilibre suppose un océan continu sans continents et une réponse instantanée. La hauteur et la phase réelles dépendent du rivage, de la profondeur et de l’inertie de l’eau. Ici seulement la cause des deux bourrelets et le décalage lunaire de la période.

Quel est le rôle du Soleil ?

Le Soleil produit aussi des bourrelets de marée, environ deux fois plus faibles que les lunaires à cause de la plus grande distance. À la nouvelle Lune et à la pleine Lune, les forces s’ajoutent (marées de vive-eau, syzygie) ; aux quartiers, elles se soustraient en partie (marées de morte-eau, quadrature). Dans l’animation, seule la Lune est représentée.

Marées dans le système Terre–Lune

Bourrelets de marée d’équilibre ; orbite de la Lune ; intervalle d’environ 12,4 h entre deux marées hautes.

À propos du modèle

Les marées dans le système Terre–Lune : la différence d’attraction de la Lune sur le côté proche et sur le côté opposé étire l’océan en deux bourrelets. L’un regarde la Lune, l’autre est à l’opposé : l’eau lointaine reste en retard par rapport au centre de la Terre. Les bourrelets sont presque immobiles par rapport à la ligne Terre–Lune ; la Terre tourne dessous, si bien qu’un point de la côte passe par deux marées hautes et deux marées basses en un jour lunaire. L’intervalle entre deux marées hautes voisines est d’environ 12,4 h : en un jour, la Lune se déplace sur son orbite, et la Terre doit tourner un peu plus de 360°. Le modèle est d’équilibre : l’océan suit instantanément le potentiel ; continents, résonance des bassins et retard ne sont pas pris en compte. Les marées solaires de vive-eau et de morte-eau n’apparaissent pas dans l’animation.

Public : Physique et astronomie de lycée ; sciences de la Terre : forces de marée, système Terre–Lune.

Notions clés

force de marée
marée d’équilibre
bourrelet de marée
gradient gravitationnel
marée lunaire
marée de vive-eau
marée de morte-eau
jour lunaire

Comment ça marche

La force de marée est le gradient du champ de la Lune le long du diamètre de la Terre : Δg ∝ 1/r³. Du côté proche, l’eau est un peu plus attirée vers la Lune ; du côté opposé, le centre de la Terre avance par rapport à l’eau — deux bourrelets. La rotation de la Terre fait passer l’observateur par les bourrelets environ deux fois en un jour lunaire. À l’écran : schéma des renflements le long de la ligne Terre–Lune, pas l’hydrodynamique de l’océan.

Formules

Δg des marées ∝ 1/r³ → attraction différentielle à travers la Terre

Deux renflements · la période est fixée par la rotation de la Terre et l’orbite de la Lune

Questions fréquentes

Pourquoi deux bourrelets ? La Lune ne tire-t-elle l’eau que vers elle ?: Le bourrelet proche : l’eau est plus attirée vers la Lune que le centre de la Terre. Le lointain est l’inverse : le centre de la Terre va vers la Lune plus que l’eau lointaine, et l’eau « reste en arrière ». Les deux bourrelets viennent de la différence de force le long du diamètre, non d’un seul sens « vers la Lune ».
Pourquoi environ 12,4 h entre deux marées hautes, et non exactement 12 ?: La Terre tourne de 360° en environ 24 heures, mais dans ce temps la Lune se déplace sur son orbite. Le point de la côte doit tourner un peu plus d’un tour pour se retrouver sous le même bourrelet. L’ajout d’environ 50 minutes par jour donne un intervalle ≈ 12 h 25 min.
Peut-on, avec ce modèle, prévoir la marée dans un port ?: Non. La théorie d’équilibre suppose un océan continu sans continents et une réponse instantanée. La hauteur et la phase réelles dépendent du rivage, de la profondeur et de l’inertie de l’eau. Ici seulement la cause des deux bourrelets et le décalage lunaire de la période.
Quel est le rôle du Soleil ?: Le Soleil produit aussi des bourrelets de marée, environ deux fois plus faibles que les lunaires à cause de la plus grande distance. À la nouvelle Lune et à la pleine Lune, les forces s’ajoutent (marées de vive-eau, syzygie) ; aux quartiers, elles se soustraient en partie (marées de morte-eau, quadrature). Dans l’animation, seule la Lune est représentée.

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