Die Länge der Tage ändert sich, und die Ursache dafür liegt wahrscheinlich tief im Inneren der Erde

Wenn ein 24-Stunden-Tag für Sie nicht lang genug war, wird sich das wahrscheinlich ändern, aber nicht so bald. Es ist etwas im Erdkern, das die Tage länger macht.

antike Uhr
Die Wissenschaft hat herausgefunden, dass etwas im Erdkern die Tage unmerklich verlängern könnte.

Der moderne Mensch hat sein tägliches Leben auf der Grundlage der 24 Stunden , die einen Tag ausmachen, organisiert . Streng genommen ist die Länge des Erdentages - die Länge des Tag-Nacht-Zyklus - im Durchschnitt jedoch etwas kürzer: Er dauert etwa 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden. So lange dauert es, bis sich unser Planet vollständig um seine Achse gedreht hat, ein Phänomen, das als siderischer Tag bekannt ist.

Dieses Kriterium haben wir uns zu eigen gemacht, um unser Leben unter strikter Beachtung des Tickens der Uhr zu führen. Und das haben wir getan, weil unser Planet ein großer, taumelnder Ball ist, der sich mit 107.000 Kilometern pro Stunde um die Sonne dreht und seinerseits von einem großen Satelliten umkreist wird, der seine eigene Anziehungskraft ausübt, was bedeutet, dass diese Drehung nicht gleichmäßig ist und nicht immer innerhalb von 24 Stunden erfolgt.

Nicht wahrnehmbare Veränderungen

Im Laufe unserer Geschichte konnte die Wissenschaft die Gründe für die Schwankungen der Tageslänge herausfinden. Der Mond entfernt sich jedes Jahr um 3,8 cm von der Erde, wodurch sich unsere Tage pro Jahrhundert um etwa 1,72 Millisekunden verlängern. Kurzfristig könnte der Mensch sogar dazu beitragen, die Tage etwas länger zu machen, indem er die in Gletschern und Eiskappen eingeschlossene Wassermenge durch das Schmelzen aufgrund des Klimawandels verringert.

Allerdings wurde eine mysteriöse Schwankung in der Länge des siderischen Tages zwischen 3 und 4 Millisekunden auf einer Skala von bis zu Jahrtausenden festgestellt, die sich als etwas schwieriger erwiesen hat... bis jetzt.

Ein Team von Geophysikern des Instituts für Geodäsie und Photogrammetrie der ETH Zürich in der Schweiz glaubt, die Ursache für diese kleinen Störungen der Planetenrotation gefunden zu haben, und zwar Tausende von Kilometern unter der Oberfläche: im geschmolzenen Eisenkern der Erde. Sie fanden heraus, dass kleine Bewegungen an der Grenze zwischen Kern und Erdmantel die Rotation beeinflussen könnten. Während früher versucht wurde, diese Bewegungen mit den beobachteten Daten in Verbindung zu bringen, haben sich die theoretischen Modellierungstechniken wie auch die Sammlung von Beobachtungsdaten deutlich verbessert, so dass die Ursache für diese fast unmerkliche Veränderung ermittelt werden kann.

Viele Variablen

Um die richtige Schwankung zu ermitteln, musste das Forscherteam alle anderen bekannten Schwankungen abziehen.

Dazu verwendeten sie ein neuronales Netz und modellierten sorgfältig die Veränderungen des Eis- und Wasservolumens der Erde, um festzustellen, wie sie die Erddrehung verändern. Sie berücksichtigten die Auswirkungen der Anziehungskraft des Mondes und der elastischen Erdkruste, historische Daten von Mondfinsternissen und Mondbedeckungen und nutzten präzise Messungen des Erdmagnetfelds, um sie zu isolieren und sich auf Anzeichen für den Einfluss des Erdkerns zu konzentrieren.

mond
Vor 4,5 Milliarden Jahren war der Tag auf der Erde weniger als 10 Stunden lang. Seitdem verlangsamen der Mond und seine Anziehungskraft die Rotation unseres Planeten und verlängern die Tage.

Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Einfluss von Veränderungen in der Eis- und Wassermasse der Erde geringer war als bisher angenommen, und dass die Schwankungen auf Jahrtausende hinaus mit einem vereinfachten Modell der Magnetohydrodynamik des äußeren flüssigen Erdkerns vereinbar sind.

Der Kern der Erde
Der geschmolzene Eisenkern der Erde ist höchstwahrscheinlich die Ursache für kleine Störungen, die die Rotation des Planeten beeinflussen und die Länge des Tages verlängern.

Die Studie kommt jedoch zu dem Schluss, dass es nicht einfach ist, etwas so Subtiles zu messen und seine Ursache zu ermitteln, und dass die Fehlermarge erheblich sein kann. "Wir schließen Klimaschwankungen als Ursache für die Veränderung der Tageslänge aus, aber mit all den Unsicherheiten und Unzulänglichkeiten - einschließlich des Fehlens eines umfassenden physikalischen Modells, das verschiedene Komponenten der Kerndynamik berücksichtigt - gibt es reichlich Motivation, die derzeit verfügbaren Modelle des Erdkerns zu verbessern, was erhebliche Auswirkungen auf die innere und äußere Geodynamik haben wird", heißt es in der Studie abschließend.

Quellenhinweis:

Length of day variations explained in a Bayesian framework. Kiani Shahvandi, M., Noir, J., Mishra, S., & Soja, B. (2024). Geophysical Research Letters, 51, e2024GL111148.