La forme et la taille des continents contrôlent la taille des marées océaniques sur les planètes semblables à la Terre, selon une nouvelle étude qui a simulé les effets de configurations continentales aléatoires sur l'énergie des marées. Les résultats ont des implications pour les débuts de l'histoire de la Terre ainsi que pour la recherche de planètes habitables au-delà du système solaire.

L'arrangement des continents de la Terre moderne crée de grandes marées à l'extrême de ce qui est possible pour les planètes semblables à la Terre, selon les chercheurs.

"Les marées actuelles de la Terre sont les plus grandes que nous ayons trouvées en 750 millions d'années. Je pense certainement que les marées actuelles peuvent être parmi les plus grandes de l'histoire de la Terre, " a déclaré Mattias Green, un océanographe à l'Université de Bangor au Pays de Galles, Le Royaume-Uni, et auteur de la nouvelle étude dans la revue AGU Lettres de recherche géophysique .

La largeur d'un bassin océanique contrôle l'amplitude des marées qu'il contient. L'océan Atlantique actuel a la taille et la forme parfaites pour produire de grandes marées.

"L'Atlantique est un tuyau d'orgue presque parfaitement réglé pour la marée. Il résonne, " Vert a dit, en amplifiant l'énergie des marées et en faisant monter les marées. Bien que l'océan Pacifique soit plus grand que l'Atlantique, ses marées sont plus petites, car, Vert a dit, "le Pacifique est mal réglé."

Les marées influencent la vie sur Terre en remuant les océans, déplacer les nutriments et distribuer la chaleur. A long terme, les marées ralentissent la vitesse de rotation d'une planète. Finalement, les planètes deviennent liées par la marée à leurs étoiles, avec le même visage toujours au soleil.

Parce que l'activité tectonique remodèle constamment la surface de la Terre, la taille de ses marées a considérablement varié au cours des cycles répétés de formation et de dissolution des supercontinents.

Tester les limites des marées

La nouvelle étude a étudié les limites supérieure et inférieure des marées sur des planètes semblables à la Terre en simulant 123 topographies différentes, des mondes aquatiques à la Terre actuelle en passant par les planètes avec de minuscules océans couvrant seulement 10% de leurs surfaces (environ la taille de l'océan Arctique).

La gamme d'énergie véhiculée par les marées était plus large que prévu par les chercheurs, Vert a dit, s'étendant sur trois ordres de grandeur en raison de la seule complexité continentale. Les marées sur Terre aujourd'hui sont de 1, 000 fois plus énergétique que sur un monde océanique de même taille, selon la nouvelle étude.

"Si vous n'êtes qu'un grand océan, il est difficile d'avoir une grande marée. Ajouter un continent de la taille de la Nouvelle-Zélande ne fait pas beaucoup de différence, mais ajoutez quelques Néo-Zélandais et vous obtenez des marées 100 fois plus énergiques, " dit Vert.

Les marées sur Terre sont générées, principalement, par l'attraction de la gravité de la lune. Si le fond marin était parfaitement sans friction, et il n'y avait pas de continents pour se mettre en travers, La Terre tournerait doucement sous le renflement de l'eau, qui s'alignerait toujours avec la lune.

"L'essentiel est qu'il y ait des frictions entre l'océan et la terre. Si nous n'avions pas cela, le renflement de marée pointerait directement vers la lune, " Green a dit. " Nous n'avons pas de marée haute quand la lune est directement au-dessus de nous, et ce décalage est ce qui ralentit la rotation de la Terre et repousse la lune."

Les marées ne culminent pas lorsque la lune est directement au-dessus de la tête, car la viscosité de l'eau et la friction contre le sol solide résistent au mouvement relatif de l'eau. Le frottement provoque la libération de l'énergie marémotrice. Le renflement de l'eau traîne derrière la lune, et ce décalage crée une traînée sur la rotation de la Terre, qui a ralenti tout au long de ses 4 milliards d'années d'histoire. Vers la fin du temps des dinosaures, Il y a 70 millions d'années, Le jour de la Terre n'a duré que 23,5 heures.

Modélisation des exoplanètes

La durée du jour est importante pour les scientifiques qui étudient les exoplanètes car elle a d'énormes conséquences sur le climat et l'habitabilité. Des planètes qui tournent très lentement, comme Vénus, ont de profonds contrastes de température entre leurs hémisphères orientés vers le soleil et vers l'espace. Cela pourrait être une bonne ou une mauvaise nouvelle pour la possibilité de vie sur la planète, selon la proximité de son soleil.

Mais la rotation des planètes lointaines est difficile à observer directement. Les astronomes ont proposé des estimations basées sur la taille, âge et teneur en eau. Green a déclaré que la nouvelle étude fixe des limites utiles pour de tels modèles lorsqu'on considère à quelle vitesse les marées peuvent ralentir la rotation.

"Les planètes peuvent tourner beaucoup plus vite qu'on ne le pense, " il a dit.