theoretisch Model voor de Chandler Wobble*

EULER wordt gewoonlijk toegeschreven de eerste te zijn geweest om aan te tonen dat een axiaal symmetrisch stijf lichaam, met een fractioneel verschil tussen de equatoriale en polaire traagheidsmomenten gelijk aan die van de aarde, een vrije nutatie kon ondergaan met een periode van ongeveer 300 dagen. Dat wil zeggen, in een lichaam-vaste coördinaat systeem, de momentane as van rotatie zou beschrijven een kegel rond de polaire as met een periode van 300 dagen. Men had kunnen verwachten dat zo ‘ n beweging, zelfs als ze in eerste instantie aanwezig was, bijna volledig gedempt zou zijn door natuurlijke dissipatieve processen in de aarde. Een dergelijke beweging zou zich manifesteren in een periodieke variatie in astronomische breedtegraad van een bepaalde plaats op het aardoppervlak, omdat de draaias slechts licht beweegt ten opzichte van een traagheidsframe1. Ondanks de verwachting van bijna volledige demping, werden in de negentiende eeuw herhaalde pogingen gedaan om aanwijzingen te ontdekken van een variatie in breedtegraad met een periode van 10 maanden. Geen enkele werd definitief vastgesteld, maar in 1891 kondigde Chandler2 een variatie aan met een periode van 428 dagen, ongeveer 40 procent groter dan voorspeld. New-comb realiseerde zich al snel dat de periode van vrije nutatie voor de aarde groter zou zijn dan de starre lichaamswaarde, vanwege de vloeibare aard van de oceanen en de elastische opbrengst van de vaste aarde, en hij stelde voor dat Chandlers waarnemingen inderdaad van de vrije nutatie waren3. Sinds het begin van de eeuw zijn systematische waarnemingen van breedtegraadvariaties gedaan en wijzen duidelijk op de aanwezigheid van een schommeling met deze periode van 14 maanden (zie Fig. 1). De amplitude van deze oscillatie heeft een maximum van ongeveer 0,3 sec boog, dat wil zeggen de helling van de momentane as van rotatie naar de figuur as lijkt nooit meer dan ongeveer 0,3 sec boog.