Lasern Maßnahme Erde Rotation und wackeln

Die Erde dreht um alle 24 Stunden einmal um ihre Achse, der kontinuierlichen Zyklus von Tag und Nacht zu schaffen. Aber diese Rotation ist nicht so einfach wie es klingt: Kräfte, große und kleine dazu führen, dass die Erde wackelt, wie er sich dreht. Dieses wackeln kann ein Problem für Navigationssysteme wie GPS.

Wissenschaftler arbeiten mit Laser und Spiegel sind ein neues System zur Nachverfolgung von der Erdrotation und die Knicke verfeinern.

Der Zug der Schwerkraft der Sonne und der Mond zu den Planeten wackeln beitragen. Also tun Sie Variationen in Atmosphärendruck, Ozean laden und Wind, die die Position der Erdachse relativ zur Oberfläche zu ändern. Ihre Wirkung ist zusammengerufen Chandler Wobble, und es hat 435 Tage.

Eine weitere Kraft bewirkt, dass die Drehachse über einen Zeitraum von einem Jahr zu verschieben. Diese "jährliche wackeln" ist aufgrund der elliptischen Umlaufbahn der Erde um die Sonne.

Zwischen diesen beiden Effekten wandert die Erdachse unregelmäßig entlang einer Kreisbahn mit einem Radius von bis zu 20 Fuß (6 m).

Anheften, die insgesamt wackeln der Rotation des Planeten ist Schlüssel zum halten bestimmte Systeme genau verfolgen. Derzeit geschieht dies nun durch ein komplizierter Prozess, die 30 Radioteleskope auf der ganzen Welt, die die Richtung zwischen Erde und spezifische Quasare, eine Art von Galaxie, die angenommen wird beinhaltet, relativ zur Erde stationär zu messen.

Ein besseres system

Mitte der 1990er Jahre wackeln Wissenschaftler Deutschlands Technische Universitaet Muenchen und Bundesamt für Kartographie gemeinsam mit Forschern an New Zealand University of Canterbury, entwickeln eine einfachere Methode zum Verfolgen des Chandler wobble und jährliche.

"Wir wollten auch eine Alternative zu entwickeln, die uns ermöglichen würde, systematische Fehler zu beseitigen", sagte Karl Ulrich Schreiber. "Immerhin gab es immer eine Möglichkeit, dass die Referenzpunkte im Raum nicht tatsächlich stationär waren."

Die Wissenschaftler hatten die Idee des Gebäudes ein Ringlaser ähnlich wie in Flugleitsysteme – nur millionenfach genauer verwendet.

"Damals waren wir fast lachte aus. "Kaum jemand gedacht, dass unser Projekt machbar war,", sagte Schreiber in einer Erklärung.

Noch Ende der 1990er Jahre Arbeit auf die weltweit stabilste Ring Laser in Gang gekommen am geodätischen Observatorium Wettzell, im Bayerischen Wald der Südosten Deutschlands. Die Installation beinhaltet zwei gegenläufigen Laserstrahlen, die Reisen um einen quadratischen Pfad mit spiegeln in den Ecken bilden eine geschlossene Strahlengang (daher der Name "ring-Laser").

Ring um den laser

Wenn die Assembly dreht, hat das mitrotierende Licht weiter als die gegenläufig rotierenden Licht zu reisen. Die Balken stellen Sie ihre Wellenlängen, wodurch die optische Frequenz zu ändern. Die Wissenschaftler können diese Differenz der rotatorischen berechnen Geschwindigkeit die Instrumentierung erlebt.

"Das Prinzip ist einfach,", sagte Schreiber. "Die größte Herausforderung wurde sichergestellt, dass der Laser stabil genug für uns bleibt, das schwache geophysikalische Signal ohne Störungen zu messen – vor allem über einen Zeitraum von mehreren Monaten."

Mit einigen Optimierungen an das System die Forschern gelungen erhärten die Chandler und jährliche wackeln Messungen aus den Radioteleskopen. Sie wollen jetzt das Gerät noch genauer, so dass sie Änderungen in der Erdachse über einen einzigen Tag zu bestimmen.

Die Wissenschaftler planen auch die Ringlaser laufen kontinuierlich über einen Zeitraum von Jahren fähig zu machen. "In Zukunft" Schreiber sagte: "Wir wollen, dass man einfach runter in den Keller und finden heraus, wie schnell die Erde genau jetzt dreht."

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt OurAmazingPlanet , eine Schwester-site zu LiveScience.