Nauka

Proboj: Najnoviji atomski satovi mogu riješiti unutarnje strukture Zemlje

Proboj: Najnoviji atomski satovi mogu riješiti unutarnje strukture Zemlje

Izuzetno precizni prijenosni atomski satovi na pragu su proboja. Međunarodni tim na čelu sa naučnicima iz Univerzitet u Zürichu pokazuje da je možda moguće koristiti najnoviju generaciju atomskih satova za rješavanje struktura unutar Zemlje.

Međunarodni tim na čelu sa astrofizičarima Philippe Jetzer i Ruxandra Bondarescu sa Univerziteta u Zürichu uvjeren je da će ultra precizni prijenosni atomski satovi identifikaciju mineralnih naslaga ili skrivenih vodenih resursa unutar Zemlje pomoću satova pretvoriti u stvarnost u sljedećoj deceniji. Kažu da će takvi satovi pružiti najneposrednije mjerenje geoida - istinskog fizičkog oblika Zemlje. Takođe će biti moguće kombinovati atomski satovi merenja postojećim geofizičkim metodama za istraživanje unutrašnjosti Zemlje.

Danas se Zemljin geoid - površina konstantnog gravitacijskog potencijala koja produžava srednji nivo mora - može odrediti samo indirektno. Na kontinentima, geoid se može izračunati praćenjem nadmorske visine satelita u orbiti. Odabir prave površine složen je, višeznačan problem. Prostorna rezolucija geoida izračunatog na ovaj način je niska - približno 100 km.

[caption id = "attachment_1221" align = "aligncenter" width = "519"] Početni prototip atomskog sata visoke preciznosti, ACES (Atomic Clock Ensemble in Space), već bi trebao biti odveden u svemirski laboratorij Columbus na Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS) do 2014. [Izvor slike:Evropska svemirska agencija ESA, D. Ducros] [/ caption]

Korištenje atomskih satova za određivanje geoida ideja je zasnovana na općoj relativnosti o kojoj se raspravljalo u zadnjih 30 godina. Satovi smješteni na različitim udaljenostima od teškog tijela poput naše Zemlje otkucavaju različitim brzinama. Slično tome, što je sat bliži teškoj podzemnoj strukturi, to sporije otkucava - sat postavljen iznad željezne rude otkucavat će sporije od sata koji se nalazi iznad prazne pećine. “U 2010 ultra precizni atomski satovi izmjerili su vremensku razliku između dva sata, jedan pozicioniran 33 centimetra iznad drugog, "objašnjava Bondarescu prije dodavanja:" Lokalno mapiranje geoida na ekvivalentnu visinu od 1 centimetar s atomskim satovima čini se ambicijama, ali unutar dometa tehnologija atomskog sata. "

Prema Bondarescuu, ako se atomski sat postavi na razinu mora, tj. Na tačnoj nadmorskoj visini geoida, drugi sat bi mogao biti postavljen bilo gdje na kontinentu sve dok je sinkroniziran s prvim satom. Veza između satova može se uspostaviti optičkim kablom ili putem telekomunikacijskog satelita pod uvjetom da je prijenos dovoljno pouzdan. Drugi sat će otkucavati brže ili sporije, ovisno o tome je li iznad ispod geoida. Lokalno mjerenje geoida može se zatim kombinirati s drugim geofizičkim mjerenjima poput mjerenja iz gravimetara, koja mjere ubrzanje gravitacijskog polja, kako bi se dobila bolja predodžba o podzemnoj strukturi.

Do 2022 najranije će jedan takav izuzetno precizan prijenosni atomski sat letjeti u svemir na brodu ESA satelit“, Kaže Profesor Philippe Jetzer, švajcarski delegat za satelitsku misiju STE-Quest čiji je cilj bio vrlo precizno testiranje opšte teorije relativnosti. Već 2014. ili 2015. godine „Ansambl za atomski sat u svemiru ACES”Treba odnijeti na Međunarodna svemirska stanica ISS. ACES je početni prototip koji još uvijek nema preciznost STE-QUEST-a.

Pogledajte video: 10 ČINJENICA O PLANETI ZEMLJI KOJE NE ZNAJU NI PROFESORI U ŠKOLAMA (Decembar 2020).