Tageslänge: Mond und Klimawandel bremsen die Erde aus
60-Stunden-Tage? Wie Mond und Klimawandel unseren Planeten ausbremsen
Auf der jungen Erde dauerte ein Tag keine zehn Stunden. Seither verlangsamt der Mond die Rotation des Planeten beständig. Doch zwischenzeitlich hatte er einen mächtigen Gegenspieler: die Sonne. Und auch die globale Erwärmung könnte die Länge unserer Tage beeinflussen.
Die Auswirkungen des Mondes auf die Erdrotation
Zwei Himmelskörper beeinflussen die Drehung der Erde. Die Anziehungskraft des Mondes türmt vor allem die Wassermassen der Ozeane zu Flutbergen auf. Ihr Sog und die Reibung zwischen Wassermassen und Meeresboden verlangsamen die Rotation unseres Planeten. Würde seine Drehgeschwindigkeit allein vom Mond abhängen, müsste ein Tag inzwischen 60 Stunden dauern.
Sonne als Bremse für den Mond
Dass die Erde heute 24 Stunden für eine Umdrehung braucht, haben wir der Sonne zu verdanken. Sie bot dem Mond zwischenzeitlich Einhalt. Forschende aus Kanada und Frankreich haben die Drehgeschwindigkeit der Erde über die vergangenen Jahrmillionen untersucht und die verschiedenen Faktoren, die sie beeinflussten. Ihre Ergebnisse wurden nun im Fachblatt Science Advances veröffentlicht.
Stagnation der Tageslänge über 1,4 Milliarden Jahre
Vor 4,5 Millionen Jahren drehte sich die noch junge Erde erheblich schneller als heute. Ein Tag dauerte weniger als zehn Stunden. Zu jener Zeit umkreiste der frisch entstandene Mond die Erde auf einer wesentlich engeren Bahn, was zu stärkeren Gezeiten führte. Da die Flutberge die Erdrotation abbremsten, verlangsamte sie sich stetig - bis vor etwa zwei Milliarden Jahren. Die Untersuchungen von Norman Murray von der University of Toronto in Kanada und seinen Kollegen zeigen, dass dieser Prozess damals für 1,4 Milliarden Jahre zum Stillstand kam.
Einfluss auf die Jahreszeiten
Ohne den Mond würden sich die Jahreszeiten verändern. Die Neigung der Erdachse im Vergleich zu ihrer Umlaufbahn um die Sonne von etwa 23,5 Grad ermöglicht uns den Wechsel von Frühling, Sommer, Herbst und Winter. Ein Wegfall der stabilisierenden Wirkung des Mondes könnte zu einer starken Veränderung dieser Neigung führen. Das Royal Museums Greenwich in Großbritannien spielt dieses Szenario durch: Ohne Neigung gäbe es demnach keine Jahreszeiten mehr. Eine stärkere Neigung hingegen würde zu Extremwetter führen. Zudem erzeugt auch die Sonne Gezeiten, allerdings nicht im Ozean, sondern in der Atmosphäre der Erde. Diese atmosphärischen Gezeiten beschleunigen im Gegensatz zu den Mond-Gezeiten die Erddrehung. Normalerweise ist ihr Einfluss um den Faktor Zehn geringer. Allerdings gibt es Ausnahmen, wie die Forschungsarbeit zeigt.
Einfluss des Klimawandels auf die Erddrehung
Die Geschwindigkeit, mit der sich die atmosphärischen Gezeitenberge in der Erdatmosphäre ausbreiten, hängt von den Eigenschaften der Atmosphäre ab, einschließlich ihrer Temperatur. Vor zwei Milliarden Jahren, als der Tag etwa 20 Stunden dauerte, war die Erdatmosphäre wärmer als heute. Die atmosphärischen Gezeiten benötigten damals etwa 10 Stunden, um die Erde zu umkreisen - genau die Hälfte der Zeit, die die Erde für eine Umdrehung benötigte. Durch diese Resonanz wurden die atmosphärischen Gezeitenberge höher, und ihr Einfluss auf die Erddrehung war so stark, dass er die Verlangsamung durch den Mond ausglich.
Klimawandel als weiterer Faktor der Erdbremse
Der Vergleich mit einer Kinderschaukel verdeutlicht das Phänomen: "Gibt man dem Kind unabhängig von der Bewegung der Schaukel Anschub, so kommt die Schaukel nicht sehr hoch. Stößt man jedoch im gleichen Rhythmus wie die Schaukel, also in Resonanz, so bewegt sich die Schaukel höher und höher. Ganz ähnlich hat die atmosphärische Resonanz die Gezeiten der Sonne aufgeschaukelt", erklärt Murray.
Kommentar veröffentlichen