Erdrotation verändert sich - anders als gedacht -

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Unser 24-Stunden-Tag leitet sich aus der Erdrotation ab – eine Umdrehung entspricht einem Tag. Doch diese Rotation bleibt nicht immer gleich: Sie wird allmählich langsamer, zudem eiert die Erde dabei ein wenig.

Ursache dafür sind vor allem die Gezeitenkräfte zwischen Erde und Mond. Dadurch benötigt die Erde im Laufe eines Jahrhunderts 2,3 Millisekunden länger für eine Umdrehung – so dachte man jedenfalls bisher.

Doch jetzt haben Catherine Hohenkerk vom Königlich britischen Nautical Almanac Office in Taunton und ihre Kollegen neue Werte für die Veränderung der Erdrotation im Laufe der Zeit ermittelt (Risiko Polsprung: Das Magnetfeld der Erde wird immer schwächer (Video)).

Für ihre Studie gingen sie zurück in die Geschichte: Sie werteten zum einen Aufzeichnungen zu 300 Sonnenfinsternissen aus der Zeit von 720 vor Christus bis 1600 aus. Weil die Erdrotation bestimmt, wo und wie schnell der Pfad der Finsternis über die Erdoberfläche zieht, erlaubt dies Rückschlüsse auf die damalige Rotation.

Zum anderen analysierten die Forscher rund eine halbe Million Beobachtungsdaten zur Bedeckung von Sternen durch den Mond, sogenannte lunare Okkultationen. Auch bei diesen seit der Erfindung der Teleskope erhobenen Daten spielt die Erddrehung eine wichtige Rolle, wie die Wissenschaftler erklären.

Das überraschende Ergebnis: Die Rotation der Erde hat sich offenbar weniger stark verlangsamt als gedacht. Die Tageslänge verlängert sich im Durchschnitt um nur 1,78 Millisekunden pro Jahrhundert, wie die Forscher auf Basis ihrer historischen Daten ausrechneten.

Das weicht vom bisher kalkulierten Referenzwert deutlich ab: „Der auf Basis der Gezeitenkräfte kalkulierte Wert liegt bei 2,3 Millisekunden pro Jahrhundert“, konstatieren Hohenkerk und ihre Kollegen.

Die Forscher schließen daraus, dass die Bremswirkung des Mondes nicht allein für die Verlangsamung der Erdrotation in den letzten 2.700 Jahren verantwortlich sein kann. Stattdessen muss es einen zusätzlichen, leicht beschleunigenden Prozess geben, der diese Verlangsamung teilweise aufhebt.

Die Forscher vermuten, dass zum einen geodynamische Prozesse an der Grenze von Erdkern und Mantel dafür verantwortlich sein könnten (Die Technosphäre der Erde wiegt 30 Billionen Tonnen).

Zusätzlich entdeckten Hohenkerk und ihre Kollegen in den historischen Daten auch Hinweise auf eine periodische, sich alle 1.500 Jahre wiederholende Schwankung der Tageslängen. Diese müsse jedoch noch genauer überprüft werden, betonen die Forscher.

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