Mudanças na rotação da Terra são medidas em tempo real por giroscópio

Um novo giroscópio a laser é capaz de detectar, em tempo real, as pequenas variações na taxa de rotação do nosso planeta. Esse monitoramento pode ajudar cientistas a descobir mais detalhes sobre a troca de energia e massa entre a superfície sólida, o ar, a água e o gelo.

• Os dias na Terra estão ficando mais longos, mas nem sempre foi assim
• Os dias na Terra não duram exatamente 24 horas — e a "culpa" é da referência

Atualmente, os estudos de rotação terrestre e suas oscilações são realizados combinando dados de vários sistemas globais de navegação por satélite. A astronomia também contribui por meio dos sinais de rádio detectados em observação de quasares. Porém, a complexidade da coleta desses dados resulta em uma limitação: esses métodos permitem apenas uma medição por dia.

Pesquisadores na Alemanha e na Nova Zelândia trabalharam por cerca de 30 anos para desenvolver um giroscópio a laser que detecta as flutuações na rotação da Terra em tempo real, com precisão de milissegundos. Em um novo artigo publicado na Nature Photonics, a equipe descreve o experimento de 120 dias com o instrumento.

Entre os fatores que alteram a taxa de rotação da Terra estão a troca de impulso com os oceanos, por exemplo, durante eventos impactantes como o El Niño. São mudanças sutis, mas capazes de revelar detalhes sobre as dinâmicas em nossa atmosfera.

O giroscópio cabe em uma sala grande (em contraste com os métodos atuais que usam dados de uma rede de satélites em diferentes posições da órbita terrestre) e possui em seu núcleo uma cavidade óptica de 16 m de comprimento. Ao redor dela, feixes de laser são enviados para formar o giroscópio de laser.

Esse tipo de giroscópio é usados ​​em sistemas de navegação em aeronaves e submarinos, mas, para monitorar a rotação da Terra, muitos desafios complexos tiveram que ser contornados. Por exemplo, o sensor deveria ser sensível o suficiente para detectar variações extremamente sutis, ser altamente estável, anular os erros devido à variação do eixo de rotação da Terra, entre outros.

Agora que o marco de 120 dias de observação e medições incrivelmente sensíveis, a equipe pretende aumentar ainda mais a estabilidade do giroscópio para “captar o efeito sazonal destas transferências de impulso”, disseram. “No momento, só podemos observar os sinais proeminentes com um período de aproximadamente 14 dias, portanto ainda temos uma série de desafios pela frente”.

Fonte: Nature Photonics; via: PhysicsWorld