Ein einzigartiges Instrument für die Geophysik
Neuartiger Ringlaser misst erstmals Rotationsbewegungen der Erde direkt und hochgenau an der Erdoberfläche.
Westlich von München inmitten von Feldern und Äckern nahe der Stadt Fürstenfeldbruck steht ein weltweit einzigartiges Beobachtungsgerät. Das Fachmagazin „Science“ schwärmt, es sei das „weltweit raffinierteste Gerät“ seiner Art. Der Ringlaser ROMY – die Abkürzung steht für „Rotational Motions in Seismology“ – erlaubt es, die vollständigen Rotationsbewegungen der Erde erstmals hochgenau an der Erdoberfläche direkt zu messen. Jetzt rräsentiert eine Forschergruppe von Geowissenschaftlern um Heiner Igel von der Uni München und Ulrich Schreiber von der TU München Ergebnisse der ersten Präzisionsmessungen des Ringlasers.
Die Forscher nennen es den „Proof of Concept“, und ROMY hat ihn mit Bravour bestanden. „Es ist das weltweit genaueste Instrument, um Bodenrotationen zu messen“, sagt Igel. Diese Bewegungen seien vor allem auch für das Entkoppeln hochpräziser Messeinrichtungen für Gravitationswellen von seismischem Rauschen von Bedeutung, also auch für die Grundlagenforschung.
Schon der Bau von ROMY sei eine riesige Herausforderung gewesen, sagt Igel. Der Betonblock, in dem ROMY aufgebaut wurde, musste mit Millimetergenauigkeit gebaut werden. Igel hat das ROMY-Konzept zusammen mit Schreiber entwickelt. Dass der Ringlaser nun so gut funktioniert, begeistert den Geowissenschaftler. „Wir können sowohl die Orientierung der Rotationsachse der Erde im Raum messen, sowie deren Drehrate beobachten“, erklärt Igel.
Der enorme Vorteil gegenüber dem bislang gängigen System VLBI, einem auf einem weltweiten Netz von Radioteleskopen basierenden Verfahren, ist die schnelle Auswertung. ROMY liefert seine Informationen praktisch unverzüglich, VLBI-Beobachtungen können erst nach mehreren Stunden ausgewertet werden.
Die hochgenauen Ergebnisse von ROMY sollen in der Zukunft die VLBI-Auswertungen ergänzen und stellen zentrale Basiswerte für die Geodäsie und Seismologie dar. „Die Messungen haben wissenschaftliches Potenzial sowohl für die Erdbebenphysik wie auch für die seismische Tomographie“, sagt Igel. „Für die Seismologie konnten wir bereits sehr wertvolle Daten von Erdbeben und ozeanerzeugten seismischen Wellen beobachten.“
LMU / RK
Weitere Infos
- Originalveröffentlichung
A. Gebauer et al.: Reconstruction of the Instantaneous Earth Rotation Vector with Sub-Arcsecond Resolution Using a Large Scale Ring Laser Array, Phys. Rev. Lett. 125, 033605 (2020); DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.033605 - Seismologie, Geophysik, Dptm. für Geo- und Umweltwissenschaften, Ludwig-Maximilians-Universität München
- Geodätisches Observatorium Wettzell, Astronomische und physikalische Geodäsie, Fklt. für Luftfahrt, Raumfahrt und Geodäsie, Technische Universität München
- ROMY – Rotational Motions in Seismology, Ludwig-Maximilians-Universität München
