Chandler se tambalea

El bamboleo de Chandler o variación de latitud de Chandler es una pequeña desviación en el eje de rotación de la Tierra en relación con la tierra sólida, que fue descubierta por y lleva el nombre del astrónomo estadounidense Seth Carlo Chandler en 1891. Equivale a un cambio de unos 9 metros (30 pies) en el punto en el que el eje interseca la superficie de la Tierra y tiene un período de 433 días. Este bamboleo, que es una nutación astronómica, se combina con otro bamboleo con un período de un año, de modo que el movimiento polar total varía con un período de unos 7 años.

El bamboleo de Chandler es un ejemplo del tipo de movimiento que puede ocurrir en un objeto que gira libremente y que no es una esfera; esto se llama nutación libre. De manera un tanto confusa, la dirección del eje de rotación de la Tierra en relación con las estrellas también varía con diferentes períodos, y estos movimientos, causados por las fuerzas de marea de la Luna y el Sol, también se denominan nutaciones, excepto las más lentas, que son precesiones de los equinoccios.

Predicciones

La existencia de la nutación libre de la Tierra fue predicha por Isaac Newton en los Corolarios 20 a 22 de la Proposición 66, Libro 1 de la Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, y por Leonhard Euler en 1765 como parte de sus estudios de la dinámica de los cuerpos en rotación. Basándose en la elipticidad conocida de la Tierra, Euler predijo que tendría un período de 305 días. Varios astrónomos buscaron movimientos con este período, pero no encontraron ninguno. La contribución de Chandler fue buscar movimientos en cualquier período posible; una vez que se observó el bamboleo de Chandler, Simon Newcomb explicó que la diferencia entre su período y el predicho por Euler era causada por la falta de rigidez de la Tierra. La explicación completa del período también implica la naturaleza fluida del núcleo de la Tierra y los océanos; de hecho, la oscilación produce una marea oceánica muy pequeña con una amplitud de aproximadamente 6 mm (1⁄4 in), llamado marea polar, que es la única marea no provocada por un cuerpo extraterrestre. A pesar de la pequeña amplitud, el efecto gravitacional de la marea polar se detecta fácilmente con el gravímetro superconductor.

Medición

Los Observatorios Internacionales de Latitud se establecieron en 1899 para medir la oscilación observada en las determinaciones de latitud. Estos proporcionaron datos sobre Chandler y el bamboleo anual durante la mayor parte del siglo XX, aunque finalmente fueron reemplazados por otros métodos de medición. El monitoreo del movimiento polar ahora lo realiza el Servicio Internacional de Rotación de la Tierra (IERS).

La amplitud del bamboleo ha variado desde su descubrimiento, alcanzando su mayor tamaño en 1910 y fluctuando notablemente de una década a otra. En 2009, Malkin & El análisis de Miller de los datos de las series temporales de las coordenadas del Polo IERS desde enero de 1946 hasta enero de 2009 mostró reversiones de tres fases de la oscilación, en 1850, 1920 y 2005.

Hipótesis

Dado que la Tierra no es un cuerpo rígido, el bamboleo de Chandler debería desaparecer con una constante de tiempo de unos 68 años, un período muy corto en comparación con las escalas de tiempo geológicas. Los procesos que continuamente reexcitan la oscilación son de interés para los geofísicos. Si bien debe deberse a cambios en la distribución de masa o el momento angular del núcleo externo de la Tierra, la atmósfera, los océanos o la corteza (debido a los terremotos), durante mucho tiempo la fuente real no estuvo clara, ya que no parecía haber movimientos disponibles. ser coherente con lo que estaba impulsando el bamboleo.

Richard Gross realizó una investigación en 2001 en el Laboratorio de Propulsión a Chorro administrado por el Instituto de Tecnología de California. Usó modelos de momento angular de la atmósfera y los océanos en simulaciones por computadora para demostrar que entre 1985 y 1996, la oscilación de Chandler fue excitada por una combinación de procesos atmosféricos y oceánicos, siendo el mecanismo de excitación dominante las fluctuaciones de la presión del fondo del océano. Gross descubrió que dos tercios del "bamboleo" fue causada por la fluctuación de la presión sobre el lecho marino, que, a su vez, es causada por cambios en la circulación de los océanos causados por variaciones en la temperatura, la salinidad y el viento. El tercio restante se debe a las fluctuaciones de la presión atmosférica.

Bamboleo de Chandler en Marte

Usando observaciones de seguimiento por radio de la Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter y la nave espacial Mars Global Surveyor, se ha detectado la oscilación de Chandler en Marte. Es la primera vez que se detecta en un cuerpo planetario que no sea la Tierra. La amplitud es de 10 cm, el período es de 206,9 ± 0,5 días y tiene una dirección casi circular en sentido antihorario visto desde el Polo Norte.