Dünya, her 24 saatte bir eksen etrafında dönerek, sürekli gündüz ve gece döngüsünü yaratır. Ancak bu rotasyon, göründüğü kadar basit değildir: Büyük ve küçük kuvvetler Dünya'nın dönerken sallanmasına neden olur. Bu sallanma, GPS gibi navigasyon sistemleri için bir sorun oluşturabilir.
Lazerler ve aynalarla çalışan bilim adamları, Dünya'nın rotasyonunu ve kıvrımlarını izlemek için yeni bir sistem geliştiriyorlar.
Güneşten ve aydan gelen yer çekimi, gezegenin sallanmalarına katkıda bulunur. Böylece, Dünya ekseninin yüzeye göre konumunu değiştiren atmosfer basıncı, okyanus yüklenmesi ve rüzgârda varyasyonlar yapın. Birlikte onların etkisi Chandler yalpalama denir ve 435 günlük bir süreye sahiptir.
Başka bir kuvvet, dönme ekseninin bir yıl boyunca hareket etmesine neden olur. Bu "yıllık sallanma", Dünya'nın güneş etrafındaki eliptik yörüngesinden kaynaklanıyor.
Bu iki etki arasında, Dünya'nın ekseni 20 metreye (6 metre) kadar olan bir yarıçapı olan dairesel bir yol boyunca düzensiz ilerler.
Gezegenin rotasyonunun genel yalpalamasını sabitlemek, belirli izleme sistemlerini doğru tutmanın anahtarıdır. Şu anda, bu, dünya çapında, Dünya'ya göre sabit olduğu varsayılan bir gökada türü olan Dünya ile belirli kuasarlar arasındaki yönü ölçen 30 radyo teleskopunu içeren karmaşık bir süreçten geçiyor.
Daha iyi bir sistem
1990'ların ortalarında, Almanya'nın Technische Universitaet Muenchen ve Federal Cartography Ajansı'nın bilim adamları, Yeni Zelanda Üniversitesi Canterbury'deki araştırmacılarla, Chandler yalpalamayı ve yıllık yalpalamayı izlemek için daha basit bir yöntem geliştirmek amacıyla güçlerini birleştirdiler.
Karl Ulrich Schreiber, "Sistematik hataları ortadan kaldırmamızı sağlayacak bir alternatif geliştirmek istedik," dedi. "Sonuçta, uzayda referans noktalarının aslında hareketsiz olma ihtimali her zaman vardı."
Bilim adamları, uçak rehberlik sistemlerinde kullanılanlara benzer bir halka lazeri inşa etme fikrine sahipti - sadece milyonlarca kez daha kesin.
Schreiber yaptığı açıklamada, "O zamanlar neredeyse güldük. Hemen herkes projemizin mümkün olduğunu düşünüyordu." Dedi.
Ancak 1990'ların sonunda dünyanın en istikrarlı halka lazeri üzerinde çalışmak, Almanya'nın Bavyera Ormanı'ndaki Wettzell Jeodezik Gözlemevi'nde başladı. Kurulumda, köşelerde aynalarla bir kare yolun etrafında dolaşan iki karşı-dönüşlü lazer ışını bulunur ve bu da kapalı bir ışın yolu oluşturur (bundan dolayı "halka lazer" ismi).
Lazerin etrafında halka
Düzenek döndüğünde, birlikte dönen ışık karşı dönüş ışığından daha uzağa hareket eder. Kirişler dalga boylarını ayarlar ve optik frekansın değişmesine neden olur. Bilim adamları bu farkı, enstrümantasyon deneyimlerinin dönme hızını hesaplamak için kullanabilirler.
Schreiber, “İlke basit” dedi. “En büyük zorluk, lazerin zayıf jeofiziksel sinyali parazitsiz olarak ölçmemize yetecek kadar sabit kalmasını sağlamaktı - özellikle de birkaç ay içinde.”
Sisteme bazı ufak tefeklerle, araştırmacılar Chandler'ı ve radyo teleskoplarından yapılan yıllık yalpalama ölçümlerini desteklemeyi başardılar. Artık, aparatı daha da hassas bir hale getirmeyi amaçlıyorlar, böylece Dünya'nın dönme eksenindeki değişiklikleri tek bir günde belirleyebiliyorlar.
Bilim adamları ayrıca, bir süredir sürekli olarak çalışabilen halka lazeri yapmayı planlıyorlar. Schreiber, “Gelecekte,” dedi, “sadece bodruma girip, dünyanın şu an ne kadar hızlı döndüğünü öğrenmek istiyoruz” dedi.
Bu hikaye tarafından sağlandı OurAmazingPlanetWordsSideKick.com için bir kardeş sitesi.