Kenining Chandler

Kenining Chandler ialah suatu gerakan yang kecil dalam paksi putaran Bumi secara nisbi dengan permukaan Bumi, yang ditemui oleh seorang ahli astronomi Amerika Syarikat, Seth Carlo Chandler pada tahun 1891. Jumlah kenining itu adalah 9 meter (30 ka)^{[perlu rujukan]} pada permukaan Bumi dan tempohnya 433 hari. Kenining ini bergabung dengan satu lagi kenining dengan tempoh setahun supaya gerakan kutub berubah selama kira-kira tujuh tahun.

Kenining Chandler ini ialah satu contoh jenis gerakan yang boleh berlaku untuk objek berputar yang bukan berbentuk sfera; inilah yang dipanggil egahan bebas. Walau bagaimanapun, paksi putaran Bumi yang nisbi dengan bintang-bintang juga berubah-ubah mengikut tempoh yang berbeza-beza, dan gerakan-gerakan ini (yang disebabkan oleh tarikan pasang surut Bulan dan Matahari) juga dipanggil egahan, kecuali yang paling perlahan, iaitu liukan ekuinoks.

Kewujudan egahan bebas bumi pernah diduga oleh Isaac Newton dalam Kesimpulan 20 hingga 22 daripada Usul 66, Buku 1 Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, dan juga Leonhard Euler pada tahun 1755 dalam usaha beliau mengkaji dinamik jasad yang berputar. Berdasarkan pengetahuan akan kepesekan Bumi, Euler menduga bahawa kenining ini memakan masa 305 hari. Beberapa orang lagi ahli astronomi turut mencari gerakan dalam tempoh ini, tetapi tidak seorang pun yang berjaya. Sumbangan Chandler ini adalah mencari gerakan pada bila-bila tempoh yang mungkin; sebaik sahaja kenining Chandler diamati, perbezaan antara tempoh sebenarnya dan tempoh yang diduga oleh Euler dijelaskan (oleh Simon Newcomb) sebagai berpunca daripada ketidaktegaran Bumi. Penjelasan sepenuhnya untuk tempoh itu juga melibatkan sifat teras Bumi dan lautan yang bendalir: sebenarnya, kenining ini menyebabkan pasang surut lautan yang kecil sekali pada jerayun sekitar 6 mm, iaitu pasang surut kutub yang merupakan satu-satunya pasang surut yang tidak berpunca daripada jasad luar bumi. Sungguhpun jerayunnya kecil, namun kesan graviti pasang surut kutub ini mudah dikesan oleh gravimeter superkonduktor (lihat e.g. Fig. 2.3 dalam Virtanen 2006).^[1]

Untuk mengukur kenining itu, Balai Cerap Garis Lintang Antarabangsa ditubuhkan pada tahun 1899. (Kenining itu juga digelar variasi garis lintang.) Balai-balai ini menyediakan data tentang kenining Chandler dan kenining tahunan sepanjang abad ke-20, namun pada kesudahannya ia diganti oleh kaedah-kaedah ukuran yang terbaru. Pengawasan gerakan kutub kini dilakukan oleh Perkhidmatan Putaran Bumi Antarabangsa.

Jerayun kenining ini berubah-ubah semenjak penemuannya, mencapai takat tertinggi pada tahun 1910 dan berubah-ubah dengan ketara dari satu dekad ke satu dekad. Biarpun perlu dijaga oleh perubahan pada pengagihan jisim atau momentum sudut teras luar, atmosfera, lautan, atau kerak Bumi (akibat gempa bumi), buat sekian lamanya punca yang sebenar masih tidak dipastikan kerana tiadanya pergerakan ketara yang nampak koheren dengan apa yang mendorong kenining ini.

Satu teori yang meyakinkan tentang punca kenining ini diusulkan oleh Richard Gross (2001) dari Makmal Perejangan Jet, California, yang mana beliau menggunakan model momentum sudut atmosfera dan lautan dalam simulasi komputer untuk menunjukkan bahwaa pada tahun-tahun 1985 hingga 1996, kenining Chandler dirangsang oleh gabungan proses atmosfera dan lautan, yang mana mekanisme rangsangan yang terbesar merupakan perubahan tekanan di dasar lautan. Gross mendapati bahawa dua pertiga 'kenining' ini disebabkan oleh tekanan yang berubah-ubah di dasar laut kesan perubahan suhu dan kemasinan serta perubahan dorongan angin dalam peredaran lautan. Yang satu pertiga lagi disebabkan oleh perubahan dalam atmosfera.^[2]

Catatan

^ Virtanen, H. (2006). Studies of earth dynamics with superconducting gravimeter (PDF) (dalam bahasa Inggeris). Academic Dissertation at the University of Helsinki. Diarkibkan daripada yang asal (PDF) pada 2011-06-05. Dicapai pada 21 September 2009.
^ Gross, R. (2001). The excitation of the Chandler Wobble (dalam bahasa Inggeris). Geophysical research letters. Dicapai pada 17 Januari 2011.

Rujukan

Carter, B, and M.S, Carter, 2003, "Latitude, How American Astronomers Solved the Mystery of Variation", Naval Institute Press, Annapolis.
Gross, R., 2001, "The excitation of the Chandler Wobble" geophysical Research Letters. Vol. 27 (15), Pages 2329-2332
Lambeck, K., 1980, The Earth's Variable Rotation: Geophysical Causes and Consequences,
Munk W. H. and MacDonald, G. J. F., 1960, The Rotation of the Earth, Cambridge University Press, London.

Pautan luar

International Earth Rotation Service (Perkhidmatan Putaran Bumi Antarabangsa)
The United States Naval Observatory
Mystery of wobbly Earth solved, July 19, 2000
Major Anomaly In Chandler's Wobble, Michael Mandeville
[1]
[2]

[Virtanen-1] Virtanen, H. (2006). Studies of earth dynamics with superconducting gravimeter (PDF) (dalam bahasa Inggeris). Academic Dissertation at the University of Helsinki. Diarkibkan daripada yang asal (PDF) pada 2011-06-05. Dicapai pada 21 September 2009.

[Gross-2] Gross, R. (2001). The excitation of the Chandler Wobble (dalam bahasa Inggeris). Geophysical research letters. Dicapai pada 17 Januari 2011.

[1]

[2]