Omvandling från Millihertz till Mikrohertz

Information om Millihertz (mHz)

Millihertzen är en frekvensenhet som motsvarar en tusendels hertz. Beteckningen är mHz. En millihertz är en cykel var tusende sekund, knappt sjutton minuter, så enheten beskriver företeelser som upprepas långsamt nog att kunna betraktas.

Det lilla m:et är avgörande. En millihertz är en miljon gånger mindre än en megahertz, och de två skiljs endast av den första bokstavens storlek. Det här är en av få platser i SI där ett skrivfel ändrar en storhet med sex tiopotenser, och det är en återkommande källa till förvirring i handlingar som tappar sina versaler.

Seismologin är enhetens naturliga hemvist. Ett stort jordskalv får hela jorden att klinga som en klocka, och dessa egensvängningar har perioder från minuter till ungefär en timme, vilket placerar dem mellan omkring 0,3 och 5 millihertz. Den lägsta moden, där planeten omväxlande vidgas och dras samman som ett klot, har en period nära tjugo minuter. Att mäta dessa frekvenser var vägen till att kartlägga jordens djupa uppbyggnad innan seismisk tomografi fanns.

Solen svänger i samma område. Helioseismologin studerar tryckvågor fångade i solens inre, vars starkaste signal är en femminutersvängning vid omkring 3,3 millihertz. Att följa miljoner sådana moder avslöjar solens inre rotation och konvektionszonens djup, upplysningar som inget teleskop får genom att titta på ytan.

Havstidvattnet ligger långt under till och med detta. Den viktigaste halvdagliga månfördrivna tidvattenkomponenten återkommer var tolfte timme och tjugofem minuter, omkring 0,022 millihertz, och hela den familj av tidvattenkomponenter som tidvattentabeller byggs av upptar området under en tiondels millihertz.

Tekniken möter enheten i höga byggnaders och långa broars svaj, vars grundmoder faller mellan omkring 100 och 500 millihertz, och i de långsamma reglerkretsarna för uppvärmning och kemisk anläggning, där ett förlopp kan behöva många minuter för att svara på en ändring.

En millihertz motsvarar 0,001 hertz, en cykel per 1000 sekunder eller 1000 mikrohertz.

Information om Mikrohertz (µHz)

Mikrohertzen är en frekvensenhet som motsvarar en miljondels hertz. Beteckningen är µHz. En mikrohertz är en cykel per miljon sekunder, drygt elva och ett halvt dygn, så enheten mäter företeelser som återkommer på veckors, månaders eller års skala.

Asteroseismologin är där den används mest. Stjärnor svänger, och frekvenserna hos dessa svängningar beror av deras inre uppbyggnad på samma sätt som en klockas tonhöjd beror av form och godstjocklek. Solliknande stjärnor klingar vid några tusen mikrohertz, röda jättar vid några tiotal och de största utvecklade stjärnorna under ett. Rymdteleskop som Kepler och TESS mätte dessa frekvenser för hundratusentals stjärnor genom att se deras ljusstyrka variera med några miljondelar.

Tekniken ger storheter som ingen annan metod kan lämna. Ur svängningsspektrum härleder en astronom en stjärnas massa, radie och ålder, och en stjärnas ålder är annars nästan omöjlig att bestämma. Det är så åldrarna hos planetbärande stjärnor, och därmed hos deras planetsystem, i dag fastställs.

Även gravitationsvågsastronomin har gjort anspråk på bandet. Det planerade rymdobservatoriet LISA ska bli känsligt mellan ungefär 100 mikrohertz och en hertz, ett område som rymmer sammansmältande supermassiva svarta hål och de många tusen tätt liggande dubbelvita dvärgarna i vår egen galax. Markbundna detektorer når inte dessa frekvenser eftersom seismiskt brus dränker dem.

Geofysiken använder enheten för de långsammaste tidvattenkomponenterna, däribland de fjortondagars och månatliga måntidvattnen och de halvårs- och årsvisa soltidvattnen, som tillsammans ger de långperiodiska variationer som tidvattenprognoser måste räkna med. Poljorden, vaggandet hos jordens rotationsaxel, har en period på fjorton månader vilket motsvarar omkring 0,8 mikrohertz.

Klimat- och havsvetenskapen når ännu lägre. El Niño-södra oscillationen återkommer oregelbundet vartannat till vart sjunde år, långt under en hundradels mikrohertz, och långa iskärnor upplöser ännu långsammare cykler.

Jorden själv ger ett läroboksexempel. Dess rotationsaxel vandrar i en liten cirkel med en period på omkring 433 dygn, den Chandlerska vaggningen som upptäcktes 1891, vilket är en frekvens på ungefär 0,027 mikrohertz. Att påvisa den krävde årtionden av positionsastronomi, ty en så långsam signal kan skiljas från driften bara genom att många cykler iakttas. Det är bandets allmänna villkor: en mätning vid en mikrohertz kräver en registrering på minst några miljoner sekunder, helst några tiotals miljoner, så instrument måste vara stabila i åratal innan deras data kan läsas. Enheten hör därför till de tålmodiga vetenskaperna och inte till de snabba.

En mikrohertz motsvarar 0,000001 hertz, en cykel per miljon sekunder eller 1000 nanohertz.