Frage beantwortet: Warum ein Tag auf der Erde 24 Stunden lang ist und nicht 60
Seit seiner Entstehung sorgt der Mond dafür, dass die Tage auf der Erde länger werden. Nun wurde geklärt, warum das für 1,4 Milliarden Jahre unterbrochen wurde.
(Bild: Elena11/Shutterstock)
Ein komplexes Zusammenspiel der Einflüsse von Mond und Sonne hat dafür gesorgt, dass unsere Tage heutzutage 24 Stunden dauern und nur langsam länger werden. Das haben Astrophysiker der Universität Toronto ermittelt und erklärt, dass die Sonne dafür verantwortlich ist, dass wir nicht mit 60 Stunden langen Tagen zurechtkommen müssen. Für mehr als eine Milliarde Jahre hätten die von unserem Heimatstern verantworteten Gezeiten in der Erdatmosphäre die Verlangsamung der Erdrotation sogar ganz gestoppt und für 19,5 Stunden lange Tage gesorgt.
Mond sorgt für längere Tage
Als der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstanden ist, habe ein Tag auf der Erde weniger als 10 Stunden gedauert, erläutert das Team um den Astrophysiker Norman Murray. Mit den durch dessen Gravitation ausgelösten Gezeiten und der damit verbundenen Reibung zwischen den Ozeanen und dem Meeresboden habe der seitdem dafür gesorgt, dass die Tage länger werden, bis sie vor etwa zwei Milliarden Jahren eine Länge von 19,5 Stunden erreichten. Dann habe, auch wegen der Erwärmung der Atmosphäre, die gegenläufige Wirkung der Sonne ausgereicht, die langsame Verlängerung für mehr als eine Milliarde Jahre zu stoppen.
Denn auch Sonnenlicht produziere Gezeiten, und zwar in der Atmosphäre. An den entstehenden Ausbuchtungen ziehe wiederum die Gravitation der Sonne und erzeuge ein Drehmoment. Der wiederum beschleunige die Erdrotation. Während eines Großteils der Erdgeschichte hätten die vom Mond ausgelösten Gezeiten die der Sonne aber um den Faktor 10 übertroffen. Erst als die Erdatmosphäre vor zwei Milliarden Jahren wärmer geworden war und die natürliche Resonanz der Tageslänge entsprochen habe, sei die Verlangsamung gestoppt worden. 1,4 Milliarden Jahre lang haben sich die Gezeiten dann die Waage gehalten und die Tageslänge blieb stabil, bis es dafür zu kalt wurde.
Ermittelt hat die Forschungsgruppe das nicht nur auf Basis geologischer Hinweise, sondern auch mithilfe von Klimamodellen zur Ermittlung der damaligen Temperaturen. Ihre Arbeit füge auch der Erforschung der Klimakrise eine neue Perspektive hinzu, schreiben die Forscher. Denn die wärmer werdende Erdatmosphäre entferne sich immer weiter von der Resonanz mit den von der Sonne ausgelösten Gezeiten, weswegen die Tage nun schneller länger werden. Bei einer Verlangsamung von bisher 1,7 Millisekunden pro Jahrhundert dürften wir davon erst so schnell nichts merken. Veröffentlicht wurde die Studie im Wissenschaftsmagazin Science Advances.
(mho)