Le maree: come la Luna solleva gli oceani

Due volte al giorno, su gran parte delle coste del mondo, il mare sale e si ritira. È il segno più tangibile del legame fisico tra la Terra e la Luna, osservato dai navigatori fin dall'antichità e spiegato soltanto alla fine del Seicento. Comprendere le maree significa capire che la gravità non agisce allo stesso modo su tutti i punti di un corpo esteso come il nostro pianeta.

Due rigonfiamenti

La marea nasce dalla differenza di attrazione che la Luna esercita sulle diverse parti della Terra. La faccia rivolta verso la Luna è attratta più del centro del pianeta, e il centro più della faccia opposta. Il risultato è un allungamento degli oceani in due rigonfiamenti, uno verso la Luna e uno dalla parte opposta. Mentre la Terra ruota, ogni costa passa sotto entrambi e si hanno di norma due alte e due basse maree in poco meno di 25 ore.

L'intervallo medio tra due passaggi della Luna sullo stesso meridiano è infatti di circa 24 ore e 50 minuti, ed è per questo che le maree si spostano ogni giorno di una cinquantina di minuti. In realtà la forma delle coste, la profondità dei fondali e la risonanza dei bacini modificano molto lo schema ideale, e in alcuni luoghi si ha una sola alta marea al giorno.

Sole e Luna insieme

Anche il Sole produce maree, ma la sua forza di marea è poco meno della metà di quella lunare, perché l'effetto dipende dalla distanza più che dalla massa. Alla luna nuova e alla luna piena, quando Sole e Luna sono allineati, gli effetti si sommano e si hanno le maree vive o sizigiali, con escursioni massime. Al primo e all'ultimo quarto le due attrazioni agiscono ad angolo retto e si hanno le maree morte, più deboli.

Le escursioni variano moltissimo da luogo a luogo. Nella Baia di Fundy, in Canada, la differenza tra alta e bassa marea può superare i quindici metri, mentre nel Mediterraneo, mare quasi chiuso, è in genere di pochi decimetri. Nell'Adriatico settentrionale la marea astronomica, sommata al vento e alla bassa pressione, contribuisce al fenomeno veneziano dell'acqua alta.

Dagli antichi a Newton

Il legame tra maree e Luna era noto già nell'antichità. Il navigatore Pitea di Massalia, nel IV secolo a.C., lo osservò nell'Atlantico, e Seleuco di Seleucia, nel II secolo a.C., vi dedicò riflessioni teoriche. Plinio il Vecchio, nella Naturalis historia, attribuisce le maree al Sole e alla Luna e nota che le più ampie si verificano con il plenilunio e con la luna nuova.

La spiegazione fisica arrivò con Isaac Newton, che nei Principia del 1687 ricondusse le maree alla gravitazione universale. Pochi decenni prima Galileo, nel Dialogo sopra i due massimi sistemi del 1632, aveva proposto una teoria diversa, basata sul moto della Terra, e aveva respinto come una sorta di superstizione l'idea di un'influenza lunare sostenuta da Keplero.

Scilla e Cariddi

Nello Stretto di Messina le maree producono uno dei fenomeni più celebri del Mediterraneo. Tirreno e Ionio hanno maree sfasate tra loro, e il dislivello genera correnti alterne che possono raggiungere velocità di alcuni nodi, con vortici e rigurgiti ben noti ai marinai. Molti studiosi hanno riconosciuto in queste acque l'origine del mito di Scilla e Cariddi narrato nell'Odissea, dove Cariddi inghiotte e rigetta il mare tre volte al giorno.

Le maree sono dunque un luogo d'incontro tra fisica e racconto: il ritmo regolare della Luna si traduce in un movimento dell'acqua che ha plasmato porti, commerci e paure. Dai mostri omerici ai calcoli di Newton, la storia delle maree mostra come l'osservazione paziente del mare abbia condotto a una delle leggi fondamentali della natura.