Un team di ricercatori tedeschi ha rivoluzionato lo studio dei movimenti della Terra, riuscendo a misurare con precisione mai raggiunta fino ad oggi le leggere oscillazioni del suo asse. Grazie a un innovativo metodo basato su un laser anulare ad altissima precisione, gli scienziati del Technical University of Munich (TUM) e dell’Università di Bonn hanno aperto la strada a nuovi modelli di comprensione del nostro pianeta.
L’oscillazione dell’asse terrestre
Per chi non lo sapesse, l’asse terrestre non è fisso nello spazio, ma subisce un leggero dondolio dovuto a varie forze. La causa principale è la forma non perfettamente sferica della Terra: un leggero rigonfiamento all’equatore produce un movimento noto come precessione, che fa descrivere all’asse terrestre un cerchio nel cielo. Attualmente, l’asse punta alla Stella Polare, ma in un ciclo di circa 26.000 anni punterà ad altre stelle prima di ritornare al punto iniziale.
Anche le forze gravitazionali del Sole e della Luna influenzano l’asse, creando però movimenti più piccoli e irregolari, noti come nutazioni. Un particolare fenomeno che provoca oscillazioni con periodi differenti: una principale di 18,6 anni e molte altre di entità minore che avvengono su base settimanale o giornaliera. Così, l’asse terrestre non si muove in modo uniforme, ma con intensità variabile nel tempo.
Precisione senza precedenti
Proprio grazie a questo laser anulare utilizzato è stato possibile misurare direttamente e in maniera continua tutti questi effetti per 250 giorni, raggiungendo un livello di accuratezza 100 volte superiore a quello dei giroscopi o dei precedenti laser anulari, come precisa l’autore principale della ricerca pubblicata su Science Advances, il Prof. K. Ulrich Schreiber dell’Istituto di Ingegneria per la Geodesia Astronomica e Fisica della TUM:
“Abbiamo compiuto grandi progressi nella misurazione della Terra. Ciò che il nostro laser ad anello può fare è unico al mondo. Siamo 100 volte più precisi di quanto fosse possibile in precedenza con giroscopi o altri laser ad anello. La misurazione precisa delle fluttuazioni ci aiuta a comprendere meglio e a modellare il sistema Terra con elevata accuratezza”.
Diversamente dalle tecniche tradizionali basate su grandi radiotelescopi distribuiti nel mondo (VLBI), questo strumento funziona autonomamente in un laboratorio sotterraneo relativamente piccolo, fornendo dati quasi in tempo reale, con risoluzione temporale inferiore all’ora.
I ricercatori prevedono che, con un ulteriore incremento della stabilità e della precisione di un fattore 10, sarà possibile misurare direttamente le distorsioni dello spaziotempo dovute alla rotazione terrestre. Ciò consentirebbe, tra le altre cose, di testare in superficie il cosiddetto effetto Lense-Thirring, ovvero il trascinamento dello spazio generato dal movimento della Terra, un esperimento diretto sulla teoria della relatività.
