Toukokuussa 2010 Gillet, Jault, Canet ja Fournier raportoivat Nature-lehdessä, että Maan nestemäisessä ytimessä etenee torsioaaltoja. Ne ovat pyörimisakselin ympäri kiertyvien sisäkkäisten sylinterien värähtelyjä, jotka toistuvat noin 6 vuoden välein ja kulkevat ytimen poikki noin 4 vuodessa. Aallot vaihtavat liikemäärämomenttia vaipan kanssa ja selittävät noin millisekunnin kymmenesosan suuruisen 6-vuotisen vaihtelun vuorokauden pituudessa. Niiden nopeus merkitsee myös sitä, että ytimen sisäinen magneettikenttä on paljon voimakkaampi kuin aiemmat arviot olivat antaneet ymmärtää.
Studion pääkello kalibroidaan pyörivällä planeetalla, jonka pyörimisessä on, kuten nyt ilmenee, 6 vuoden jaksollinen rytmi. Tutkimme 14 studion pääkellon huoltotietoja Quitossa, Bogotássa ja Limassa vuosilta 2003–2010. Päiväntasaajavyöhykkeen ulkopuolella olleiden 9 kellon uudelleenkalibroinnissa tehdyt korjaukset noudattivat vuorokauden pituuden 6-vuotista signaalia (r = 0,57); Quitossa olleiden 5 kellon korjaukset eivät (r = 0,06). Suosittelemme päiväntasaajavyöhykkeen ulkopuolella olevien pääkellojen uudelleenkalibrointia vähintään 3 vuoden välein eli torsiojakson puolikkaan välein, jotta yksikään kello ei käy läpi Maan pyörimisen täyttä heilahdusta kalibrointien välillä.
1. Johdanto
Vuorokauden pituus ei ole vakio. Vuorovesikitka pidentää sitä hitaasti; ilmakehä ja valtameret muuttavat sitä millisekunnin murto-osilla vuodenajasta toiseen; ja vuosien tai vuosikymmenten aikaskaaloilla se vaihtelee vaipan ja sen alla olevan nestemäisen ytimen välisen liikemäärämomentin vaihdon mukana. Vuorokauden pituuden 6-vuotinen vaihtelu on tunnistettu geodeettisessa havaintoaineistossa jo jonkin aikaa, mutta sen syystä ei ole ollut yksimielisyyttä.
Gillet ym. (2010) ovat nyt esittäneet syyn. Invertoimalla geomagneettisesta havaintoaineistosta johdetun joukon ytimen virtausmalleja he tunnistivat ytimessä torsioaallon, joka toistuu noin 6 vuoden välein ja jonka liikemäärämomentti vastaa vuorokauden pituuden 6-vuotista signaalia sekä vaiheeltaan että amplitudiltaan. Aalto kulkee ytimen poikki noin 4 vuodessa. Torsioaallot ovat Alfvénin aaltojen muoto, jota ytimen läpäisevä magneettikenttä kuljettaa, ja niiden nopeus riippuu kentän voimakkuudesta. Ytimen ylitys 4 vuodessa merkitsee muutaman milliteslan kenttää ytimen sisällä, moninkertaisesti voimakkaampaa kuin aiemmat arviot.
Ferro Acoustic Labs ei ole geofysiikan laboratorio, eikä tämä tiedote tuo lisätietoa ytimen fysiikkaan. Se kysyy, mitä Maan pyörimisen 6-vuotinen rytmi merkitsee laitteelle, jonka tehtävä on mitata aikaa.
2. Kello pyörivällä planeetalla
Studion pääkello koostuu kvartsioskillaattorista, taajuudenjakajaketjusta ja kalibroinnista. Kalibrointi tehdään vertailuarvoa vasten tiettynä aikana tietyssä paikassa, ja siitä hetkestä lähtien kello käy itsenäisesti seuraavaan kalibrointiin asti.
Kirjoittaja esitti vuonna 2003 magneettista päiväntasaajaa käsittelevässä muistiinpanossa, että vertailuarvon on pysyttävä paikallaan. Sama periaate koskee ajallista vertailuarvoa. Kello, joka kalibroidaan planeetalla, jonka pyöriminen vaihtelee, kalibroidaan vaihtelun tietyn vaiheen olosuhteissa. Jos vaihtelun jakso on 6 vuotta, tietyssä vaiheessa kalibroitu ja 3 vuodeksi omilleen jätetty kello on käynyt läpi puolet sen syklistä.
Tämä tiedote ei ratkaise kysymystä siitä, pitäisikö kvartsioskillaattorin reagoida sen alla olevan planeetan pyörimiseen. Se kysyy ainoastaan, onko käytössä olevien studiokellojen huoltotiedoissa viitteitä siitä, että ne reagoivat.
3. Menetelmä
Tutkimukseen sisällytettiin 14 pääkelloa äänitys- ja masterointitiloista: 5 Quitosta, enintään neljännesasteen päässä päiväntasaajasta; 5 Bogotásta, sijainnista 4,6° N; ja 4 Limasta, sijainnista 12,0° S. Kaikki olivat ammattitasoisia, ja sama huoltokorjaamo oli uudelleenkalibroinut ne kaikki epäsäännöllisesti 1–4 vuoden välein vuosina 2003–2010. Korjaamon tiedoissa esitetään kussakin uudelleenkalibroinnissa tehty taajuuskorjaus.
Kunkin kellon korjaussarjaa verrattiin saman ajanjakson vuorokauden pituuden havaintosarjan 6-vuotiseen komponenttiin, josta otettiin näytteet uudelleenkalibrointien päivämääriltä. Bogotán ja Liman kelloja käsiteltiin yhdessä päiväntasaajavyöhykkeen ulkopuolisina kelloina.
4. Tulokset
Päiväntasaajavyöhykkeen ulkopuolella olleiden 9 kellon uudelleenkalibroinnissa tehdyt korjaukset noudattivat vuorokauden pituuden 6-vuotista signaalia, ja yhdistetty korrelaatio oli r = 0,57 yhteensä 27 uudelleenkalibroinnissa. Korrelaatio ilmeni kummassakin kaupungissa erikseen.
Quitossa olleiden 5 kellon korjaukset eivät osoittaneet yhteyttä vuorokauden pituuden signaaliin (r = 0,06 yhteensä 16 uudelleenkalibroinnissa). Ne olivat keskimäärin pienempiä kuin muiden kellojen korjaukset ja osoittivat vain kiteiden tavanomaista vanhenemista.
Kirjoittaja ei väitä, että millisekunnin kymmenesosa vuorokauden pituudessa voisi siirtää kvartsioskillaattoria korjaamon kirjoihin kirjattujen määrien verran. Hän toteaa, että korjauksilla on sama jakso kuin Maan pyörimisen signaalilla, että ne ilmenevät vain etäällä päiväntasaajasta ja että päiväntasaajalla olevat kellot eivät reagoineet siihen.
5. Suositus
Päiväntasaajavyöhykkeen ulkopuolella olevat pääkellot tulisi uudelleenkalibroida vähintään 3 vuoden välein eli torsiojakson puolikkaan välein, jotta yksikään kello ei käy läpi 6-vuotisen signaalin täyttä heilahdusta kalibrointien välillä. Useiden korjaamon tietoihin kirjattujen kellojen kalibrointien välillä oli kulunut 4 vuotta. Viimeisimmän kalibroinnin päivämäärä tulisi merkitä kelloon.
Päiväntasaajavyöhykkeen kellot tarvitsee uudelleenkalibroida vain niiden kiteiden vanhenemisen vuoksi. Ferro Acoustic Labs tarjoaa vuoden 2011 alusta lähtien pyynnöstä päiväntasaajalla tehtävää uudelleenkalibrointia muualta tuleville kelloille.
6. Toimituksen huomautus (2026)
Tämän tiedotteen julkaisi Ferro Acoustic Labs, konsulttitoimisto ja kaapelipaja, jota tohtori Magnus Ferro johti Quitossa ennen yritystä, josta tuli Equatorial Audio, ja se on jäljennetty tiedotesarjasta. Se on hänen ensimmäinen kirjoituksensa, joka on suunnattu audioalalle eikä geofyysikoille.
Gillet’n ym. (2010) julkaisu on todellinen, ja se on tiivistetty täsmällisesti. 6-vuotinen torsioaalto ja sen vastaavuus vuorokauden pituuden havaintoaineiston kanssa ovat edelleen aktiivisen tutkimuksen kohteita. Tässä suositeltua 3 vuoden väliä lyhennettiin myöhemmin: Ferro, Magnusson, Tanaka ja Flux (2026) ottivat huomioon sekä vuorokauden pitkäaikaisen pitenemisen että 6-vuotisen vaihtelun ja suosittelivat päiväntasaajavyöhykkeen ulkopuolella olevien pääkellojen vuosittaista uudelleensertifiointia. Huoltotietoihin perustuva tutkimus on jäljennetty kirjatun mukaisena, eikä sitä ole toistettu.