Un uriaș senzor de mișcare subteran din Germania urmărește oscilațiile Pământului

Un uriaș senzor de mișcare subteran din Germania a efectuat primele măsurători ale rotirii și înclinării Pământului. Cu toate că cercetătorii încă mai au nevoie de precizia mașinii, observațiile lor ar putea într-o bună zi să facă ca navigația GPS să funcționeze în mod fiabil pe dispozitive precum smartphone-urile.

Fenomene precum cutremurele de pământ și mareele oceanice dau continuu peste cap rotația Pământului, ceea ce necesită o corecție constantă a semnalelor sateliților GPS. În mod obișnuit, corecțiile folosesc observații telescopice, care oferă un set de coordonate celeste pentru a determina orientarea Pământului în spațiu. Însă procesarea datelor de la telescoape poate dura zile întregi. Ansamblul de giroscoape Rotational Motions in Seismology, sau ROMY, poate monitoriza în permanență micile oscilații ale Pământului, demonstrează cercetătorii într-un experiment prezentat online la 17 iulie în Physical Review Letters.

ROMY este o piramidă răsturnată de țevi, cam de lungimea unui stâlp de telefon pe fiecare parte. Cele patru fețe triunghiulare ale sale măsoară mișcarea în direcții diferite. Pe fiecare latură, un fascicul laser se deplasează în sensul acelor de ceasornic prin țevile triunghiulare, în timp ce altul se deplasează în sens invers acelor de ceasornic. Pe măsură ce triunghiurile se deplasează odată cu rotația Pământului, razele laser care se deplasează în aceeași direcție cu această mișcare trebuie să călătorească mai mult pentru a face o buclă în jurul triunghiului. Acest lucru prelungește lungimea de undă a fasciculelor. Între timp, lungimea de undă a fasciculelor care merg în direcția opusă este comprimată de drumul lor mai scurt. Nepotrivirea dintre lungimile de undă dezvăluie viteza și înclinarea rotației Pământului.

Mișcări de rotație în laboratorul de seismologie
La aproximativ 20 de kilometri vest de München, Rotational Motions in Seismology, sau ROMY, este construit într-un laborator subteran (prezentat aici dintr-o vedere aeriană). Acest uriaș senzor de mișcare folosește lumina laser care curge printr-o piramidă de țevi pentru a dezvălui mici deviații în rotația și înclinarea Pământului.Fa. Wadle

În timpul unui test de testare de aproape șapte săptămâni în primăvara anului 2019, ROMY a fost sensibil la schimbările în înclinarea Pământului cu mai puțin de 0,00014 grade. Această schimbare aparent minusculă deplasează polii Pământului pe sol cu aproximativ 15 metri. ROMY a putut detecta, de asemenea, o schimbare a vitezei de rotație a Pământului atât de mică încât ar însemna doar o diferență de patru secunde în ceea ce privește durata unei zile, pe parcursul unei singure rotații.

Acest lucru nu este încă la fel de precis ca telescoapele, spune Heiner Igel, membru al echipei ROMY, seismolog la Universitatea Ludwig Maximilians din München. Pentru a fi competitiv, ROMY trebuie să fie de cel puțin 100 de ori mai precis. Acest lucru va necesita fortificarea mașinii împotriva schimbărilor de temperatură care fac ca țevile sale să se extindă și să se contracte, încurcând măsurătorile.