Los geofísicos de la Ludwig-Maximilians Universitaet LMU en Múnich midieron la orientación del eje y el giro de la Tierra con un nuevo láser de anillo, y proporcionaron la determinación más precisa de estos parámetros lograda por un instrumento terrestre sin la necesidad de encontrar un rango estelar.
Enterrado en medio de los pastizales y las tierras de cultivo cerca de la ciudad de Fürstenfeldbruck, al oeste de Múnich, hay un instrumento científico que es "único en su clase". Es un láser de anillo llamado ROMY, que es esencialmente un sensor de rotación. Al finalizar tres añosHace poco, la revista de investigación Science aclamó a ROMY como "el instrumento más sofisticado de su tipo en el mundo". El acrónimo se refiere a uno de sus usos: detectar movimientos de rotación en sismología. Pero además de cuantificar la rotación del suelo causada por terremotos, ROMYpuede detectar pequeñas alteraciones en la velocidad de rotación de la Tierra, así como cambios en su eje de orientación. Estas fluctuaciones son causadas no solo por eventos sísmicos sino por factores como las corrientes oceánicas y los cambios en la distribución de las masas de hielo, entre otros factores.Un grupo de geofísicos dirigido por los profesores Heiner Igel LMU y Ulrich Schreiber Universidad Técnica de Munich informan los resultados de las primeras mediciones continuas de alta precisión de la podredumbre de la Tierra.parámetros nacionales en el diario Cartas de revisión física . Los autores se refieren a los datos como una 'prueba de concepto' - y los resultados demuestran que ROMY ha pasado su primera prueba real con gran éxito ". Es el instrumento más preciso para medir las rotaciones del suelo en el mundo,"dice Igel, profesor de sismología en LMU. La cuantificación precisa de los movimientos de rotación también es importante para determinar la contribución del ruido sísmico a los datos adquiridos por los dos detectores de ondas gravitacionales actualmente en funcionamiento LIGO y LIGO Virgo. Por lo tanto, las aplicaciones de ROMY se extienden bienmás allá de la sismología observacional en nuestro planeta.
Con la ayuda de una subvención del Consejo Europeo de Investigación ERC, Igel y Schreiber desarrollaron el concepto para el láser de anillo ROMY. La construcción del observatorio, que fue financiado en gran medida por LMU Munich, fue una tarea extremadamente difícil. Inclusola estructura de hormigón en la que se aloja ROMY tuvo que erigirse con precisión milimétrica. ROMY se compone de un conjunto de cuatro láseres de anillo que forman las caras de un tetraedro invertido y cada lado tiene 12 m de largo. Circulan dos rayos láser endirecciones opuestas alrededor de cada cara del instrumento. El haz que viaja en la dirección de rotación toma más tiempo que su contraparte para completar cada vuelta. Esto a su vez hace que su longitud de onda se estire, mientras que otra se comprime. La diferencia en la longitud de onda depende de la precisiónorientación de cada cara con respecto a la dirección y orientación de la rotación de la Tierra. Los datos de tres de los cuatro anillos son suficientes para determinar todos los parámetros de rotación planetaria.
El hecho de que el láser de anillo haya cumplido con creces sus criterios de diseño es, naturalmente, un alivio y una gran satisfacción para Igel ". Somos capaces de medir no solo la orientación del eje de rotación de la Tierra, sinotambién su velocidad de giro ", explica. El método empleado hasta ahora para medir estos parámetros con alta precisión se basa en una interferometría de línea de base muy larga VLBI. Esto requiere el uso de una red mundial de radiotelescopios, que utilizan cambios en la relativasincronización de emisiones pulsadas de quásares distantes para determinar sus propias posiciones. Debido a la participación de múltiples observatorios, los datos de VLBI solo pueden analizarse después de varias horas. ROMY tiene algunas ventajas considerables sobre este enfoque. Produce datos prácticamente en tiempo real, lo quele permite monitorear cambios a corto plazo en los parámetros de rotación. Por lo tanto, el nuevo estudio se basa en observaciones continuas durante un período de más de 6 semanas. Durante este tiempo, ROMY detectó cambios en la orientación mediación del eje de la Tierra de menos de 1 segundo de arco.
En el futuro y con mejoras adicionales, las mediciones de alta precisión de ROMY complementarán los datos obtenidos por la estrategia VLBI y servirán como valores estándar para geodesia y sismología. Las mediciones también son de potencial interés científico en campos como la física deterremotos y tomografía sísmica, dice Igel. "En el contexto de la sismología, ya hemos obtenido datos muy valiosos sobre terremotos y olas sísmicas causadas por las corrientes oceánicas", agrega.
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Materiales proporcionado por Ludwig-Maximilians-Universität München . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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