La marée rythme notre vie, comme nous le rappelle Raoul de Godewaersvelde :
“Quand la mer monte
J’ai honte, j’ai honte
Quand ell’ descend
Je l’attends
A marée basse
Elle est partie hélas
A marée haute
Avec un autre.”
On se doutait bien que la Lune avait quelque chose à voir avec ça ! C’est le grand Newton qui a proposé la première explication solide, au 17ème siècle. Selon sa loi de l’attraction universelle (souvenez-vous de la pomme), « deux corps s’attirent en raison directe du produit de leurs masses et en raison inverse du carré de la distance qui les sépare ». Par exemple, la Lune et la Terre s’attirent mutuellement. Imaginez une goutte d’un gramme d’eau à la surface de l’océan, juste sous la Lune. Cette goutte est plus proche de la Lune que le reste de la Terre ; elle est donc plus attirée par la Lune qu’un gramme de Terre… Le niveau de l’océan a donc tendance à s’élever sous la Lune.
Imaginez maintenant une autre goutte d’eau, du côté opposé. Cette fois la goutte est plus éloignée que le reste de la Terre et elle est donc moins attirée par la Lune. Elle a donc tendance à s’éloigner de la Terre, et le niveau des océans monte également, par rapport à la Terre. Ainsi, l’attraction de la Lune sur l’océan produit deux espèces de renflements, diamétralement opposés. Comme notre Terre fait un tour par jour autour d’elle-même, un point donné du globe voit passer un renflement deux fois par jour soit une marée haute toutes les douze heures (et 25 minutes car il faut tenir compte que la Lune tourne autour de la Terre… mais passons sur ce « détail »). CQFD !
Mais cette explication n’est pas satisfaisante ! Si elle était correcte, la marée devrait être basse à peu près au lever et au coucher de la Lune et haute quand la Lune est haute dans le ciel, ou alors douze heures plus tard, à un moment où on ne la voit pas puisqu’elle est sous nos pieds ! Hélas les observations les plus élémentaires montrent que ce n’est presque jamais ce qui se passe en réalité ! Faut-il revoir la théorie ? Oui ! les océans ne se soulèvent pas sagement lorsque la Lune est au-dessus d’eux ! Pourquoi ? Patience! La réponse se trouvera dans une prochaine brève.
Brève rédigée par Frédéric Chambat (École Normale Supérieure de Lyon) et Étienne Ghys (CNRS et École Normale Supérieure de Lyon).
Pour en savoir plus :
- M. Revault d’Allonnes, La marée océanique, Vuibert, Paris, 2005.
- D.E. Cartwright, Tides: A Scientific History, Cambridge University Press, Cambridge, 1999.
Crédit image : Wikimedia commons.
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