Warum dreht sich die Erde plötzlich schneller?

Ein Tag ist in 24 Stunden unterteilt. Aber die Erde erfüllt diese Spezifikation nicht; manchmal dreht es etwas langsamer oder schneller. Auffallend ist, dass er sich in den letzten Jahren immer schneller dreht. Aber warum ist das so?

Die Erde dreht sich immer schneller. Und damit nimmt die Länge des Tages ab. Von Der 29. Juni 2022 war der kürzeste Tag seit den 1960er Jahren. Damals wurden Atomuhren verwendet, um die Länge des Tages genau zu bestimmen. Daher war der 29. Juni 2022 1,59 Millisekunden kürzer als der durchschnittliche Tag. Dies dauert 86.400 Sekunden oder 24 Stunden. Am 26. Juli brach schließlich ein neuer Rekord ein: Der Tag war 1,5 Millisekunden kürzer.

Und ein Trend zeichnet sich ab: „Seit 2016 hat die Erde begonnen, sich zu beschleunigen“, sagte Leonid Zotov von der Moskauer Lomonossow-Staatsuniversität dem US-Sender CBS. „Es dreht sich dieses Jahr schneller als 2021 und 2020.“ Im Jahr 2020 wurde die durchschnittliche Tageslänge bereits 28 Mal überschritten. Aber warum dreht sich die Erde schneller?

„Die Ursache ist nicht geklärt“, sagt Ulrich Köhler, Planetengeologe am Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), gegenüber ntv.de. „Aber es hat sicherlich etwas damit zu tun, dass es massive Verschiebungen in oder auf der Erde gibt.“ Denn die Erde dreht sich immer schneller, wenn die Masse ihrem Mittelpunkt näher kommt. „Das kennst du von einem Eiskunstläufer, der eine Pirouette macht. Bringt sie ihre Arme näher an ihren Körper, dreht sie sich schneller“, erklärt Köhler. Wir sprechen daher vom Pirouetteneffekt.

Klimawandel als möglicher Grund

Aber was ist die Masse, die sich beim Fall der Erde zuletzt dem Zentrum genähert hat? Die Lösung des Rätsels könnte laut Köhler im flüssigen äußeren Kern der Erde liegen. Die Strömungen könnten dort die Anteile der Elemente Eisen und Nickel verändert haben. Nickel ist also etwas schwerer als Eisen. Vergrößert sich ihr Verhältnis in der Nähe des Erdmittelpunkts, beschleunigt dies die Rotation. Diese könne jedoch nicht von außen gemessen, sondern nur modelliert werden, so Köhler.

Aber auch viele andere Effekte können die Rotationsgeschwindigkeit beeinflussen. Das Erdbeben, das 2004 den verheerenden Tsunami im Indischen Ozean auslöste, ließ Felsen einstürzen und beschleunigte so die Erdrotation. Dadurch verkürzte sich die Länge des Tages um 2,7 Mikrosekunden. „Auch das Abschmelzen von Gletschern auf der Erdoberfläche auskunftlge des Klimawandels könnte eine Ursache sein“, sagt Köhler. Er hält es jedoch für „sehr dreist“, die beschleunigte Rotation der Erde allein auf den Klimawandel zurückzuführen.

Die Einflüsse auf die Erdrotation seien so zahlreich, dass es schwierig sei, die genaue Ursache zu finden, vermutet Köhler. „Eine Änderung des Jetstreams wirkt sich auch auf die Tageslänge aus. Und starke Winde, die zum Beispiel auf die Rocky Mountains oder die Anden als Hindernisse treffen, können die Erdrotation etwas verlangsamen.“ Vulkanausbrüche Masse vom Erdmittelpunkt nach außen bewegen. „Das wiederum hat den gegenteiligen Effekt und verlangsamt die Rotation der Erde etwas.“

Auf Dauer verlangsamt sich die Rotation.

Aber die jüngste Beschleunigung dürfte ein vorübergehendes Phänomen bleiben. Denn langfristig gesehen nimmt die Rotationsgeschwindigkeit der Erde kontinuierlich ab. Im Laufe der bisherigen Erdgeschichte sind die Tage mit durchschnittlich 1,78 Millisekunden pro Jahrhundert immer länger geworden. Zur Zeit der Dinosaurier hatte ein Tag statt 24 Stunden nur noch 23 Stunden und 30 Minuten. Vor 1,4 Milliarden Jahren waren es noch weniger als 19 Stunden.

Ein Grund ist der Mond. Mit seiner Anziehungskraft verursacht es die Meeresgezeiten auf der Erde. Diese verlangsamen wiederum die Rotation der Erde. Das ist einer der Gründe, warum Schaltsekunden 1972 offiziell eingeführt wurden. Sie werden Ende Juli oder Ende Dezember hinzugefügt und sollen der Erde eine Chance geben, wieder aufzuholen. Seit den 1970er-Jahren ist das bereits 27 Mal passiert, zuletzt 2016. Auch in diesem Jahr wird es keine Schaltsekunde geben. Aufgrund der jüngsten Beschleunigung der Erde könnte bald eine negative Schaltsekunde erforderlich sein; wäre der erste.

Übrigens: Der langfristig reduzierte Drehimpuls der Erde wird durch die Gezeitenbremswirkung auf den Mond zurück übertragen. Dadurch wird er schneller und entfernt sich mit der Zeit vom Boden. Pro Jahr sind es im Durchschnitt etwa vier Zentimeter.

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