Naukowcy z Politechniki Monachium (TUM) dokonali przełomowego odkrycia w dziedzinie geofizyki, które może radykalnie zmienić nasze rozumienie dynamiki rotacyjnej Ziemi. Ich badania ujawniają, że długość dnia na naszej planecie nie jest niezmienna i może ostatecznie wydłużyć się do 25 godzin. To odkrycie ma potencjalnie ogromne implikacje zarówno dla modeli klimatycznych, jak i prognoz pogody.

Konwencjonalne rozumienie mówi, że Ziemia obraca się w dokładnym 24-godzinnym cyklu. Jednak zespół z TUM odkrył, że niejednorodny skład Ziemi, składający się z różnorodnych ciał stałych i płynnych, wpływa na jej prędkość obrotu. Wynikające z tego wahania w obrocie planety mają kluczowe znaczenie dla dokładnych prognoz pogodowych i modeli klimatycznych.

Ulrich Schreiber, kierownik projektu w obserwatorium TUM, podkreśla, że oscylacje rotacyjne są nie tylko ważne dla astronomii, ale także niezbędne do tworzenia dokładnych modeli klimatycznych i lepszego zrozumienia zjawisk pogodowych, takich jak El Niño.

Kluczowym elementem tego przełomu jest ulepszony laser pierścieniowy w Obserwatorium Geodezyjnym Wettzell. Ten zaawansowany instrument działa pod ziemią w specjalnie zaprojektowanej komorze, minimalizując wpływ czynników zewnętrznych. Jego żyriskop pierścieniowy oraz "tor wyścigowy" o szerokości 5,1 metra są precyzyjnie skalibrowane, aby zapewnić najwyższą dokładność pomiarów.

Laser wykorzystuje złożony system laserów i luster do wykrywania zmian w prędkości obrotowej Ziemi. Wahania częstotliwości między dwiema wiązkami laserowymi wskazują na różnice w szybkości obrotu, z większymi różnicami wskazującymi na szybszy obrót.

Jednak pomiar tych subtelnym zmian nie jest prosty z powodu wrodzonej asymetrii urządzenia. Przez ostatnie cztery lata geodeci opracowali model teoretyczny oscylacji lasera, który pozwala zrozumieć i korygować te systematyczne efekty. Zastosowanie algorytmu korekcji pozwoliło na eliminację rozbieżności w pomiarach, osiągając dokładność do dziewięciu miejsc po przecinku.

Profesor Urs Hugentobler z TUM podkreśla, że taki poziom precyzji w naukach o Ziemi jest nowością. W odróżnieniu od innych systemów, laser pierścieniowy działa całkowicie autonomicznie, nie wymagając odniesień przestrzennych, co czyni go niezwykle dokładnym narzędziem pomiarowym.

Interesujące jest również, że długość dnia na Ziemi stopniowo zwiększa się wraz z upływem czasu. W epoce dinozaurów doba trwała około 23 godzin, a 1,4 miliarda lat temu tylko 18 godzin i 41 minut. Prognozy wskazują, że za 200 milionów lat dzień na Ziemi może trwać aż 25 godzin. Ta dynamiczna zmiana podkreśla znaczenie zaawansowanych pomiarów i stawia pytania o przyszłość naszej planety.

To odkrycie z TUM nie tylko rzuca nowe światło na naszą wiedzę o Ziemi, ale także otwiera drzwi do nowych możliwości w badaniu i prognozowaniu zmian klimatycznych i meteorologicznych. Dokładne mierzenie i zrozumienie tych subtelnych zmian w rotacji Ziemi jest kluczowe dla przyszłości badań nad naszą planetą.