Theoretisches Modell für das Chandler-Wobble *

EULER wird normalerweise zugeschrieben, dass er als erster gezeigt hat, dass ein achssymmetrischer starrer Körper mit einem Bruchteil der Differenz zwischen dem äquatorialen und dem polaren Trägheitsmoment gleich dem der Erde eine freie Nutation mit einer Periode von etwa 300 Tagen durchlaufen könnte. Das heißt, in einem körperfesten Koordinatensystem würde die momentane Rotationsachse einen Kegel um die Polarachse mit einer Periode von 300 Tagen beschreiben. Man hätte erwarten können, dass eine solche Bewegung, selbst wenn sie ursprünglich vorhanden wäre, durch natürliche dissipative Prozesse innerhalb der Erde fast vollständig gedämpft worden wäre. Eine solche Bewegung würde sich in einer periodischen Variation der astronomischen Breite eines bestimmten Ortes auf der Erdoberfläche zeigen, da sich die Rotationsachse nur geringfügig in Bezug auf einen Trägheitsrahmen bewegt1. Trotz der Erwartung einer fast vollständigen Dämpfung wurden im neunzehnten Jahrhundert wiederholt Versuche unternommen, Hinweise auf eine Variation des Breitengrades mit einem Zeitraum von 10 Monaten aufzudecken. Keiner war definitiv etabliert, aber 1891 kündigte Chandler2 eine Variation mit einer Periode von 428 Tagen an, etwa 40 Prozent größer als vorhergesagt. New-Comb erkannte bald, dass die Periode der freien Nutation für die Erde aufgrund der flüssigen Natur der Ozeane und des elastischen Nachgebens der festen Erde größer sein würde als der Starrkörperwert, und er schlug vor, dass Chandlers Beobachtungen tatsächlich von der freien Nutation waren3. Seit der Jahrhundertwende wurden systematische Beobachtungen von Breitengradschwankungen durchgeführt, die eindeutig auf das Vorhandensein einer Schwingung mit diesem Zeitraum von 14 Monaten hinweisen (siehe Abb. 1). Die Amplitude dieser Schwingung hat ein Maximum von etwa 0,3 Bogensekunden, das heißt, die Neigung der momentanen Drehachse zur Figurenachse scheint niemals etwa 0,3 Bogensekunden zu überschreiten.