Pasukan antarabangsa NASA dan penyelidik universiti telah menemui bukti langsung pertama yang Bumi menyeret ruang dan masa di sekitarnya semasa ia berputar.
Para penyelidik percaya bahawa mereka telah mengukur kesannya, yang pertama kali diramalkan pada tahun 1918 dengan menggunakan teori relativiti umum Einstein, dengan memerhatikan dengan tepat pergeseran di orbit dua satelit yang mengorbit Bumi. Para penyelidik memerhatikan orbit Laser Geodinamik Satelit I (LAGEOS I), kapal angkasa NASA, dan LAGEOS II, kapal angkasa NASA / Badan Angkasa Itali (ASI) bersama.
Penyelidikan itu, yang dilaporkan dalam jurnal Nature, adalah pengukuran tepat yang tepat dari kesan pelik yang meramalkan jisim berputar akan menyeret ruang di sekitarnya. Lense-Thirring Effect juga dikenali sebagai bingkai seret.
Pasukan ini diketuai oleh Dr. Ignazio Ciufolini dari University of Lecce, Itali, dan Dr. Erricos C. Pavlis dari Pusat Bersama Teknologi Sistem Bumi, sebuah kolaborasi penyelidikan antara Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, Greenbelt, Md., Dan Universiti Maryland Baltimore County.
"Relativiti umum meramalkan objek berputar besar-besaran harus menyeret ruang-waktu di sekeliling mereka ketika mereka berputar," kata Pavlis. "Seretan bingkai adalah seperti yang terjadi jika bola boling berputar dalam cairan tebal seperti molase. Semasa bola berputar, ia menarik molase di sekitarnya. Apa-apa yang tersekat di molase juga akan bergerak di sekitar bola. Begitu juga, ketika Bumi berputar, ia menarik ruang-ruang di sekitarnya. Ini akan mengalihkan orbit satelit berhampiran Bumi. " Kajian ini merupakan tindak lanjut dari karya sebelumnya pada tahun 1998 di mana pasukan penulis melaporkan pengesanan langsung kesan pertama.
Pengukuran sebelumnya jauh lebih tepat daripada kerja semasa, kerana ketidaktepatan dalam model graviti yang ada pada masa itu. Data dari misi GRACE NASA memungkinkan peningkatan besar dalam ketepatan model baru, yang menjadikan hasil baru ini mungkin.
"Kami mendapati pesawat orbit LAGEOS I dan II dipindahkan sekitar enam kaki (dua meter) per tahun ke arah putaran Bumi," kata Pavlis. "Pengukuran kami setuju 99 persen dengan apa yang diramalkan oleh relativitas umum, yang berada di dalam margin kesalahan kami tambah atau tolak lima persen. Walaupun kesalahan model graviti dimatikan dua atau tiga kali ganda dari nilai yang disebut secara rasmi, pengukuran kami masih tepat hingga 10 peratus atau lebih baik. " Pengukuran masa depan oleh Gravity Probe B, kapal angkasa NASA yang dilancarkan pada tahun 2004, seharusnya mengurangkan margin ralat ini kepada kurang dari satu peratus. Ini berjanji untuk memberitahu penyelidik lebih banyak mengenai fizik yang terlibat.
Pasukan Ciufolini, menggunakan satelit LAGEOS, sebelumnya memerhatikan kesan Lense-Thirring. Baru-baru ini telah diperhatikan di sekitar objek langit yang jauh dengan medan graviti yang kuat, seperti lubang hitam dan bintang neutron. Penyelidikan baru di sekitar Bumi adalah pengukuran pertama fenomena ini secara langsung dan tepat pada tahap lima hingga 10 peratus. Pasukan ini menganalisis data laser selama 11 tahun dari satelit LAGEOS dari tahun 1993 hingga 2003, menggunakan kaedah yang dirancang oleh Ciufolini satu dekad yang lalu.
Pengukuran memerlukan penggunaan model medan graviti Bumi yang sangat tepat, yang disebut EIGEN-GRACE02S, yang hanya tersedia baru-baru ini, berdasarkan analisis data GRACE. Model ini dikembangkan di GeoForschungs Zentrum Potsdam, Jerman, oleh kumpulan yang merupakan penyelidik utama misi GRACE bersama dengan Pusat Penyelidikan Angkasa Universiti Texas di Austin.
LAGEOS II, dilancarkan pada tahun 1992, dan pendahulunya, LAGEOS I, dilancarkan pada tahun 1976, adalah satelit pasif yang didedikasikan khusus untuk rangkaian laser. Proses ini memerlukan penghantaran denyutan laser ke satelit dari pelbagai stesen di Bumi dan kemudian merakam waktu perjalanan pergi dan balik. Memandangkan nilai yang diketahui untuk kelajuan cahaya, pengukuran ini memungkinkan para saintis untuk menentukan dengan tepat jarak antara stesen julat laser di Bumi dan satelit.
NASA dan Stanford University, Palo Alto, Calif, mengembangkan Gravity Probe B. Ia akan dengan tepat memeriksa perubahan kecil dalam arah putaran empat giroskop yang terdapat dalam satelit Bumi yang mengorbit 400 mil secara langsung di atas kutub. Eksperimen ini akan menguji dua teori yang berkaitan dengan Teori Relativiti Umum Einstein, termasuk Kesan Lense-Thirring. Kesan ini, walaupun kecil untuk Bumi, mempunyai implikasi yang luas untuk sifat jirim dan struktur alam semesta.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
