Planet Erde Ein Tag wie kein anderer

Die Erde dreht sich mal schneller, mal langsamer - Wetter, Mond und Kontinentalplatten sorgen dafür, dass sich die Tageslänge immer wieder verändert.

Von Henning Pulss

Strahlend blauer Himmel, ein wunderschöner Sonnentag: Gerade weil das in diesem Mai eher selten war, blinzelt man ins Licht und wünscht sich, die Sonne möge doch heute ausnahmsweise ein bisschen langsamer über den Horizont wandern.

Wenn sich die Geschwindigkeit der Erdrotation verändert, können die Tage um Millisekunden kürzer werden.

(Foto: dpa)

Nur für wenige Augenblicke ausbrechen aus dem 24-Stunden-Rhythmus der Erddrehung, der so unerbittlich erscheint, eine schöne Vorstellung. Und es ist tatsächlich möglich, dafür müssen nur die Winde in eine günstige Richtung wehen. Auch Mond, Erdplatten und Erdkern vermögen den Planeten ein wenig zu beschleunigen oder zu bremsen. Auf die Tausendstel Sekunde genau betrachtet, ist kein Tag so lang wie der vorige.

Wenn etwas so Komplexes wie die Erde mit all ihren Komponenten rotiert, mit ihrer Atmosphäre, den Weltmeeren, den Trabanten wie dem Mond, den Platten ihrer Kruste und dem flüssigen Kern, dann hängt jede einzelne Komponente mit jeder anderen auf vielfältige Weise zusammen.

Verändert sich ein Teil, dann verändern sich alle. Erst kürzlich zum Beispiel, als das große Beben in Chile die Erde erzittern ließ, verkürzte sich die Länge des Tages um 1,26 Mikrosekunden (Millionstel Sekunden).

Wie bei einer Eistänzerin

Vor der Küste Chiles hatte sich die Nazca-Platte unter die südamerikanische Platte geschoben. Dadurch verlagerte sich die Masse eines großen Gebiets etwas näher an die Erdachse und es kam zum sogenannten Pirouetten-Effekt. Er lässt Eistänzerinnen schneller rotieren, die ihre Arme enger an den Körper ziehen.

Je näher Massen an der Achse liegen, desto mehr Umläufe pro Zeiteinheit erlaubt der Schwung der Drehung. Das gilt auch für die Erde: Jedes Mal wenn sich auf ihr Massen - wie die der Kontinentalplatten - verschieben, zeigt sich der Pirouetten-Effekt.

Den Unterschied von 1,26 Mikrosekunden hat Richard Gross vom kalifornischen Jet Propulsion Laboratory per Computer-Simulation errechnet. Er räumt jedoch ein, dass kein Messverfahren die Erdrotation genau genug bestimmen kann, um seine Kalkulation zu bestätigen.

Die Plattentektonik ist nur einer von vielen Effekten, die die Tageslänge bestimmen. Bisher haben Forscher noch viel Mühe damit, sie alle zu einem gemeinsamen Modell zusammenzubinden. Den Einfluss von Mond, Klima oder Erdkern berechnet jede Wissenschaftsdisziplin auf eigene Weise. "Die aktuelle Forschung beschäftigt sich noch damit, die unterschiedlichen Modelle auszuwerten", berichtet Gross.

Ein sehr gut bekannter Faktor ist der Mond. Er entfernt sich um vier Zentimeter pro Jahr von unserem Planeten, der sich deshalb um 23 Mikrosekunden (Millionstel Sekunden) pro Jahr langsamer dreht.

Diesem langfristigen Effekt wirkt entgegen, dass sich die Landstriche an den Polen - also vor allem die im Norden - seit rund 12.000 Jahren heben. Das Ende der letzten Eiszeit befreite die Erde vom Gewicht der Gletscher; noch heute entspannt sie sich. Ihre Äquator-Taille wird dadurch schmaler und schmaler, und dank des Pirouetten-Effekts dreht der Planet sich schneller: um sechs Mikrosekunden pro Jahr.

Uwe Ulbrich, Direktor des Meteorologischen Instituts der Freien Universität Berlin, hat da mehr zu bieten. Er beschäftigt sich mit dem Einfluss der Atmosphäre auf die Tageslänge. Auf einer Zeitskala von wenigen Monaten bis Jahren verändern Wind und Wetter die Erdrotation im Millisekunden-Bereich: tausendmal so viel wie Mond oder Erdbeben.

Die Zusammenhänge sind schon recht klar; nun möchte Ulbrich bald die Beweislage umkehren. "Wir wollen aus der Rotation der Erde auf das Klima schließen können, ohne direkte meteorologische Messungen", sagt er.

Der Einfluss des Windes auf den Planeten beruht zum einen wieder auf dem Pirouetten-Effekt: Große Luftmassen steigen in der Atmosphäre auf und nieder. In Hochdruckgebieten liegen sie am Erdboden und damit näher an der Erdachse als dort, wo die Wetterkarte ein "T" zeigt. Findet sich mehr Luft in Hochs als in Tiefs, dreht sich die Erde etwas schneller.