Neue Studie: Künftige Tage auf der Erde werden 25 Stunden dauern!
Diese Entdeckung beruht auf einer neuen Messung der Erdrotation, die mit einem Ringlaser durchgeführt wurde, um Mikroschwankungen in der Rotationsgeschwindigkeit des Planeten zu messen. Mehr dazu erfahren Sie hier.
Wie oft haben Sie schon gedacht, Sie bräuchten einen längeren Tag, um alle Ihre Aufgaben zu erledigen? Dieser Wunsch könnte in Erfüllung gehen, wie eine Studie der Technischen Universität München (TUM) in Deutschland zeigt. Die Wissenschaftler bestätigten erneut, dass sich die Erde immer langsamer dreht. Wenn der Trend in Zukunft anhält, werden Tage auf dem Planeten 25 Stunden dauern.
Die Verlangsamung der Erdrotation ist ein natürliches Phänomen, das im Laufe der Geschichte unseres Planeten aufgetreten ist. Der Einfluss des Mondes, die Reibung der Meeresgezeiten und die Atmosphäre tragen alle zu dieser Verlangsamung bei. Die Veränderungen auf unserem Planeten geschehen für uns unmerklich, sind aber in der geologischen Geschichte offensichtlich. Vor 1,4 Milliarden Jahren dauerte ein Tag 18 Stunden und 41 Minuten, während er im Zeitalter der Dinosaurier 23 Stunden dauerte.
Entgegen der landläufigen Meinung folgt die Erdrotation nicht einem exakten 24-Stunden-Zyklus, was auf die heterogene Zusammensetzung der Erde zurückzuführen ist, die aus einer Lösung von festen und flüssigen Bestandteilen besteht, die jeweils die Geschwindigkeit der Erdrotation beeinflussen.
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass sich die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten allmählich mit einer Rate von etwa 1,7 Millisekunden pro Jahrhundert verlangsamt. Diese Verlangsamung wird hauptsächlich auf zwei Faktoren zurückgeführt: Einer könnte auf die Gezeitenreibung zurückzuführen sein, die durch die Gravitationswechselwirkung zwischen Erde und Mond verursacht wird, während der zweite auf andere Effekte wie seismische Aktivität und Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation zurückzuführen sein könnte.
Lichtmessungen
Dank der heutigen Technologie lassen sich kleine Veränderungen der Erdrotation mit hoher Präzision messen. Deutsche Forscher haben mit einem optischen Ringlaserinterferometer Schwankungen in der Geschwindigkeit der Erdrotation mit einer Auflösung von wenigen Millisekunden gemessen.
Das Interferometer ist fest mit der Erdkruste verbunden und arbeitet nach dem Sagnac-Prinzip: Ein Lichtstrahl durchläuft einen geschlossenen Kreislauf in einer rotierenden Vorrichtung. Der Lichtstrahl wird in zwei Strahlen aufgeteilt, die sich in entgegengesetzter Richtung durch den Kreislauf bewegen. Wenn sich die beiden Strahlen wieder vereinigen, kommt es zur Interferenz. Der Phasenunterschied zwischen den beiden Strahlen hängt von der Rotationsgeschwindigkeit ab. Wenn sich das Gerät dreht, legen die beiden Strahlen unterschiedliche Entfernungen zurück, was zu einer Phasendifferenz führt.
Die Wissenschaftler verwendeten auch einen neuen Korrekturalgorithmus zur Verringerung der Messfehler. Diese Methode stellt ein Novum dar, denn bisher wurde die Rotation unter Berücksichtigung externer Referenzpunkte, wie zum Beispiel der Sterne, berechnet.
Wann wird der 25-Stunden-Tag kommen?
Dank dieser Ergebnisse kommt die Studie zu dem Schluss, dass unser Planet in 200 Millionen Jahren einen 25-Stunden-Tag haben wird, eine Zeitspanne, die so weit entfernt ist, dass sie Ungewissheit über den Fortbestand der Menschheit hervorruft und darüber, ob sich bis dahin bereits der nächste Superkontinent gebildet haben wird.
Der siderische Tag gegen den terrestrischen Tag
In dieser Studie wurde die Länge des siderischen Tages berechnet. Denn der Sagnac-Effekt ist ein Phänomen, das auf der Rotation der Erde im Verhältnis zu den Fixsternen beruht.
Der siderische Tag ist die Zeit, die die Erde braucht, um sich um ihre eigene Achse im Verhältnis zu den Fixsternen zu drehen. Mit anderen Worten: Es ist die Zeit, die die Erde braucht, um wieder auf denselben Fixstern zu zeigen. Derzeit dauert der siderische Tag 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden.
Auf der anderen Seite gibt es den Erden-Tag, das ist die Zeit, die die Erde braucht, um sich um ihre eigene Achse im Verhältnis zur Sonne zu drehen. Mit anderen Worten: Es ist die Zeit, die die Erde braucht, um die Sonne wieder an der gleichen Stelle des Himmels zu sehen. Der Tag der Erde dauert 24 Stunden.
Der Unterschied zwischen dem siderischen Tag und dem terrestrischen Tag ist auf die Bewegung der Erde um die Sonne zurückzuführen. Während des Tages bewegt sich die Erde in einem kleinen Winkelabstand um die Sonne. Dieser Winkelabstand reicht aus, damit sich die Sonne im Verhältnis zu den Fixsternen über den Himmel bewegen kann. Daher ist der terrestrische Tag etwas länger als der siderische Tag.
Quellenhinweise:
SCHREIBER, K. U. et al. Variations in the Earth’s rotation rate measured with a ring laser interferometer, Nature photonics, v. 17, 2023.