Un gruppo di ricercatori in Germania ha sviluppato uno strumento capace di misurare i più sottili movimenti dell’asse terrestre senza bisogno di telescopi o satelliti. Si tratta di un laser ad anello altamente sensibile, installato a diversi metri di profondità presso l’Osservatorio Geodetico di Wettzell, in Baviera, che ha permesso di osservare le oscillazioni dell’asse con una precisione mai raggiunta prima.
Il progetto è frutto del lavoro congiunto della Technische Universität München (TUM) e dell’Università di Bonn. Il team ha reso possibile ciò che fino a oggi era appannaggio esclusivo della radioastronomia: rilevare la precessione e la nutazione, cioè i movimenti complessi che caratterizzano l’orientamento della Terra nello spazio. Normalmente, queste misure vengono raccolte da una rete globale di stazioni di Very Long Baseline Interferometry (VLBI), che triangolano segnali radio provenienti da quasar lontanissimi. Un metodo efficace ma lento e costoso.
Il nuovo laser, invece, fornisce aggiornamenti quasi in tempo reale: i dati vengono elaborati con una risoluzione temporale inferiore a un’ora, una svolta rispetto ai giorni o settimane richiesti dal VLBI. Durante un esperimento durato 250 giorni consecutivi, l’anello ottico ha registrato tutte le oscillazioni dell’asse, comprese le più minute variazioni che si sommano ai movimenti di lungo periodo.
Per comprendere la portata del risultato, è utile ricordare che l’asse terrestre non è affatto una linea immobile. Le forze gravitazionali della Luna e del Sole, unite alla forma leggermente schiacciata del pianeta, causano spostamenti continui. La precessione è il moto circolare lentissimo che impiega circa 26.000 anni per compiersi; le nutazioni, invece, sono oscillazioni più rapide, con cicli che vanno da pochi giorni a 18,6 anni. Tutti questi movimenti rendono l’orientamento terrestre una variabile dinamica e complessa da misurare.
Secondo Ulrich Schreiber, professore alla TUM e autore principale dello studio pubblicato su Science Advances, lo strumento raggiunge un’accuratezza cento volte superiore rispetto a qualsiasi altro laser o giroscopio sviluppato finora. Un livello di dettaglio che apre a nuove possibilità: se in futuro il dispositivo venisse reso dieci volte più stabile, potrebbe addirittura rilevare distorsioni dello spaziotempo legate alla rotazione terrestre, fornendo una prova diretta di effetti previsti dalla teoria della relatività di Einstein, come il cosiddetto effetto Lense-Thirring, il “trascinamento” dello spazio circostante.
Oltre alla ricerca fondamentale, questa tecnologia potrebbe avere applicazioni pratiche nel migliorare i modelli della dinamica terrestre, davvero importanti per la navigazione satellitare e per la geodesia di alta precisione. “Abbiamo fatto un passo enorme nella misurazione della Terra”, ha dichiarato Schreiber. E i prossimi sviluppi promettono di portare ancora più lontano questa frontiera scientifica.
