Astronomie

Dreht sich die Erde immer langsamer?

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Gábor Paál
Gábor Paál (Foto: SWR, Gábor Paál)

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Tatsächlich weiß man schon seit Längerem, dass die Erde im Lauf der Jahrmillionen sich immer langsamer um ihre eigene Achse dreht. Das geht allerdings so langsam, dass wir das in einem Menschenleben nicht zu spüren bekommen. Um mal die Größenordnung zu nennen: Innerhalb von 100 Jahren verlangsamt sich eine Erdumdrehung um etwa zwei Tausendstel Sekunden (genau sind es 1,7). Anders ausgedrückt: Wenn es so weitergeht, wird in 50.000 Jahren eine Erdumdrehung, also ein Tag, eine Sekunde länger dauern als heute.

Das klingt nach nicht viel, aber es heißt natürlich auch, dass wenn man in Milliarden von Jahren rechnet – und die Erde ist ja fast 5 Milliarden Jahre alt – dass da schon etwas zusammenkommt. Wenn man annimmt, dass die Erdrotation gleichmäßig in dieser Größenordnung immer langsamer wird, käme man zum Ergebnis, dass der Tag in der Frühzeit der Erde nur 21 bis 22 Stunden gehabt hat. Und wahrscheinlich war das tatsächlich so.

Geschwabbel an der Erdoberfläche: Einfluss der Gezeitenkräfte

Dass sich die Erde immer langsamer dreht, liegt an den Gezeitenkräften. Also daran, dass wir zweimal am Tag Ebbe und Flut haben. Das führt dazu, dass die Erde durch die Anziehungskraft von Mond und Sonne ständig ein bisschen ihre Form verändert. Das heißt, es bilden sich ständig Flutberge und Ebbetäler. Das erzeugt Reibung, und wenn man so will, ein allgemeines Geschwabbel an der Erdoberfläche. Dadurch wird die Rotation der Erde immer ein kleines bisschen gebremst. Das ist der Haupteffekt.

Diese Abbremsung erfolgt aber nicht gleichmäßig, denn es kommen andere Kräfte ins Spiel. Zum Beispiel Eiszeiten. Wir hatten ja in den letzten 3 Millionen Jahren mehrere Eiszeiten. Eiszeit heißt immer, dass Wasser aus den Weltmeeren verschwindet und sich in Form von Eis und Gletschern auf die Kontinente niederschlägt, vor allem in den Polarregionen. Das heißt bei jedem Wechsel von Eis- zu Warmzeit wird in großem Umfang Masse auf der Erdobefläche umverteilt; auch so etwas beeinflusst die Eigendrehung.

Antike Aufzeichnungen über Sonnenfinsternisse helfen bei Rekonstruktion

Heute kann man das mit Atomuhren und genauer Himmelsbeobachtung ermitteln, aber das sagt ja nur etwas über die Veränderungen heute aus. Es gibt aber noch ein paar andere interessante Hinweise.

Die Leute früher konnten die Zeit nicht so genau messen. Aber das mussten sie auch gar nicht. Sie haben Aufzeichnungen geführt über Sonnenfinsternisse. Eine Sonnenfinsternis ist ein fantastisches Spektakel. Wir können uns das heute erklären, da schiebt sich der Mond vor die Sonne. Aber für die Menschen in der Antike war das ein unglaublicher Vorgang. Vor allem wenn es sich um eine totale Sonnenfinsternis handelt. Solche Ereignisse haben sie in ihren Chroniken festgehalten. Das Schöne ist nun, die Astronomen können auch heute genau ausrechnen, wann an welcher Stelle der Erde eine totale Sonnenfinsternis stattfinden wird oder stattgefunden hat. Und sie können das mit den alten Aufzeichnungen vergleichen.

Jetzt gibt es zum Beispiel eine totale Sonnenfinsternis im Jahr 136 v. Christus. Im Kernschatten dieser Sonnenfinsternis lag die Stadt Babylon. Dort gibt es auch Aufzeichnungen darüber. Aber wenn man rein astronomisch rechnet und davon ausgeht, dass die Erdentage heute und damals immer gleich lang gewesen wären, hätte diese Sonnenfinsternis nicht in Babylon zu sehen sein dürfen, sondern in Spanien. War sie aber nicht. Das liegt daran, dass sich die Erdrotation seitdem verlangsamt hat; der Zeitunterschied zwischen Babylon und Spanien beträgt etwa 3 Stunden.

Vor 2000 Jahren war der einzelne Tag 4 Hundertstel Sekunden kürzer als heute. Wenn wir 2000 Jahre zurückgehen, dann sind das über 700.000 Tage – und auch wenn jeder dieser Tage nur Bruchteile einer Sekunde kürzer war, dann hat sich über die letzten 2000 Jahre doch vieles aufsummiert. Solche antiken Quellen sind ein Hinweis, dass sich die Rotation verlangsamt hat, und bestätigen auf diese Weise die heutigen astronomischen Messungen.

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