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Astronomie: Die Erde verlangsamt ihre Drehung

Planet mit Bremsklotz: Der Mond verlangsamt die Erdrotation. Die Tage werden länger. Im Interview mit "Technology Review" erläutert der Astrophysiker Ralf Bender, was geschieht.

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ESA

Blick auf den Blauen Planeten: Bremsende Gezeiten

Frage: Herr Professor Bender, drehen sich alle Planeten um die eigene Achse?

Ralf Bender: Ja, wenn auch nicht in der gleichen Richtung. Die Venus etwa dreht sich entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der Erde. Die Drehung um die eigene Achse entsteht, wenn sich die Planeten aus den Zusammenstößen und Verschmelzungen kleinerer Körper bilden. Diese Stöße treffen die Himmelskörper meist nicht zentral, sondern nur streifend, was zu einer Rotation führt. Auf diese Weise kann es vorkommen, dass die Rotationsrichtung eines Planeten umgedreht wird.

Frage: Der Mond scheint ja stillzustehen, rotiert aber doch...

Bender: Der Mond zeigt uns immer die gleiche Seite, weil er sich in unmittelbarer Nähe der Erde aus den Bruchstücken einer Kollision zusammenballte. Die Kräfte, welche die Erde auf den Mond ausübt, führen dazu, dass der Mond nicht unabhängig um die eigene Achse rotieren kann.

Frage: Und warum drehen sich alle Planeten unseres Sonnensystems in der gleichen Richtung um die Sonne?

Bender: Das ganze Sonnensystem entstand aus einer einzigen Gas-Staub-Scheibe. Eine winzige Anfangsrotation dieser Scheibe reichte aus, um die heute beobachtete Rotation der Planeten zu erhalten. Diese Anfangsrotation konnte relativ leicht durch Schwerkrafteinflüsse von benachbarten Staub- und Gaswolken verursacht werden. Durch die Zusammenballung von Staubteilchen zu immer größeren Körpern haben sich in der Wolke dann die Planeten gebildet. Deswegen haben Sonne und Planeten die gleiche Rotationsrichtung.

Frage: Warum hat sich der Nebel dann verdichtet?

Bender: Anfänglich befand sich die diffuse Wolke wohl annähernd in einem sogenannten Virialgleichgewicht, das heißt, ihr interner Druck reichte aus, um die eigene Schwerkraft auszugleichen. Da die Wolke über Strahlung aber Energie verliert, sank ihre Temperatur und damit auch ihr Druck. In der Konsequenz kollabierte die Wolke.

Frage: Die Umlaufbahnen unserer Planeten teilen sich ja eine Bahnebene um die Sonne - nur Pluto nicht. Warum?

Bender: Da es innerhalb der Gas-Staub-Scheibe zu Wechselwirkungen oder Kollisionen zwischen Protoplaneten oder Planetoiden kommen kann, konnten insbesondere leichtere Planetoiden wie Pluto, der weniger als ein Prozent der Erdmasse aufweist, aus der Bahn geworfen werden.

Frage: Vor vier Milliarden Jahren dauerte ein Tag der jungen Erde noch 14 Stunden - was verlangsamt die Erdrotation?

Bender: Die Rotationsgeschwindigkeit nimmt ab, weil die Gezeitenkräfte, die der Mond auf die Erde ausübt und die zu Ebbe und Flut führen, Reibung verursachen und somit eine bremsende Wirkung haben. Da aber der Gesamtdrehimpuls des Systems Erde-Mond in etwa erhalten bleibt, wandert der Mond in der Konsequenz immer weiter von der Erde weg.

Frage: Wird die Erde irgendwann stehen bleiben?

Bender: Nein. Die Abbremsung würde zum Erliegen kommen, wenn die Erde dem Mond immer die gleiche Seite zeigt. Vorher wird die Sonne, die sich in ihren Spätstadien bis zur Erdbahn auf bläht, Erde und Mond verdampfen.

© Technology Review, Heise Zeitschriften Verlag, Hannover

Das Gespräch führte Udo Flohr.

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Das M.I.T.-Magazin für Innovation
Ausgabe September 2010

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Zur Person
Ralf Bender forscht an der Sternwarte der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität und leitet die Abteilung Optische und interpretative Astronomie des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching.

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