La oscilación de la Tierra en el espacio medida desde el suelo con un láser de anillo

Espacio

Equipo Editorial del Sitio Web de Innovación Tecnológica - 22 de septiembre de 2025

Láser de anillo en el Observatorio Geodésico de Wettzell, Alemania. [Imagen: Astrid Eckert/TUM]

Láser de anillo

La Tierra gira al desplazarse por el espacio como si estuviera sobre un eje ligeramente inclinado de polo a polo. Sin embargo, al no tener eje, nuestro planeta se tambalea ligeramente. Medir estas oscilaciones suele requerir el uso de complejos dispositivos de radioastronomía.

Ahora, por primera vez, investigadores alemanes han conseguido medir estas fluctuaciones en el eje de la Tierra con un método completamente nuevo, de forma totalmente local y sobre el terreno, utilizando un láser de anillo.

Hemos logrado grandes avances en la medición de la Tierra. Lo que nuestro láser de anillo puede hacer es único en el mundo. Somos 100 veces más precisos que lo que antes era posible con giroscopios u otros láseres de anillo. Medir con precisión las fluctuaciones nos ayuda a comprender mejor y modelar el sistema terrestre con alta precisión», afirmó Ulrich Schreiber, de la Universidad Técnica de Múnich.

Además de confirmar la capacidad de medición del nuevo método, el experimento de 250 días proporcionó información que permitirá aumentar 10 veces la precisión y la estabilidad de las mediciones del láser de anillo en comparación con esta prueba de concepto.

Con esto, incluso será posible medir la distorsión del espacio-tiempo causada por la rotación terrestre, una prueba directa de la teoría de la relatividad. Esto permitirá, por ejemplo, comprobar el efecto Lense-Thirring (el "arrastre" del espacio por la rotación terrestre) directamente desde la superficie terrestre, sin necesidad de tecnología espacial.

Efecto de la precesión y nutación de la Tierra en las observaciones con láser de anillo. [Imagen: K. Ulrich Schreiber et al. - 10.1126/sciadv.adx6634]

Precesión y nutación

El eje de la Tierra está sujeto a diversas fuerzas, lo que provoca oscilaciones de diversa magnitud. La influencia más importante es su forma imperfectamente redonda, conocida como geoide : nuestro planeta sobresale ligeramente en el ecuador en comparación con los polos.

El efecto, conocido como precesión , hace que el eje de la Tierra trace un círculo en el cielo. Actualmente, está alineado con precisión con la Estrella Polar. Pero en el futuro, se alineará con otras estrellas antes de regresar a la Estrella Polar, completando así un ciclo de 26.000 años.

Pero las fuerzas gravitacionales del Sol y la Luna, que a veces se refuerzan y a veces se debilitan mutuamente, también ejercen una atracción sobre el eje terrestre. Este efecto, conocido como nutación, provoca pequeños movimientos ondulatorios en el círculo de precesión del eje terrestre. Existe una nutación específica con un período de 18,6 años, pero también muchas más pequeñas, con fluctuaciones semanales o diarias.

Como resultado, el eje de la Tierra no se tambalea de manera uniforme, sino con distintos grados de intensidad.

El láser de anillo pudo medir todos estos efectos de forma directa y continua durante 250 días con un nivel de precisión nunca antes visto en sensores inerciales, es decir, sensores que operan independientemente de señales externas. A diferencia del pasado, esto no requiere una red de múltiples radiotelescopios de gran tamaño (VLBI) en diferentes continentes.

El láser de anillo puede realizar todo esto por sí solo en un instrumento relativamente pequeño, ubicado en una instalación subterránea en Wettzell, Alemania. Además, la resolución temporal de las fluctuaciones es inferior a una hora, en lugar de un día, y los resultados están disponibles de inmediato, en lugar de días o semanas, como con la interferometría (VLBI).

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