Warum dreht sich die Erde?

Maike Pollmann
a) Einschlag eines Asteroiden
b) Relikt aus ihrer Entstehung
c) Einfluss des Mondes
d) Einseitige Sonneneinstrahlung

Antwort:

Die Ursache für die Rotation der Erde liegt in ihrer Entstehungsgeschichte.

Erklärung:

Vor etwa 4,5 Milliarden Jahre umgab die junge Sonne eine Scheibe aus Gas und Staub. Nach der gängigen Vorstellung entstanden die Erde und die anderen Planeten durch lokale Verdichtungen in dieser Urwolke. Die einzelnen Teilchen darin bewegten sich relativ zueinander – die konkrete Richtung war dabei zufällig. Wenn sich die Partikelchen nicht exakt aufeinander zu bewegten, besaßen sie bezüglich des anderen einen gewissen Drehimpuls.

Ballte sich die Materie nun durch Gravitationskräfte zu Klumpen zusammen, blieb der Drehimpuls gemessen vom Schwerpunkt (dem späteren Mittelpunkt des Planeten) nach den Gesetzen der Physik auch in dem neu geformten System erhalten. Ähnlich wie bei einem Eisläufer, der gerade eine Pirouette dreht und dabei seine Arme zu seinem Körper zieht, rotiert der Klumpen schneller, je mehr er sich verdichtet. Da die Gravitation aus allen Richtungen gleichmäßig nach innen wirkt, wurde aus einem unstrukturierten Klumpen, wenn er denn massereich genug war, vielleicht ein Planet. So entstand schließlich auch die Erde.

Schaut man auf ihren Nordpol, so dreht sie sich wie alle Planeten, mit Ausnahme der Venus, gegen den Uhrzeigersinn um ihre eigene Achse. Für den Sonderling im Sonnensystem sehen die Wissenschaftler zwei Erklärungen: Die Teilchen, aus denen er sich formte, bewegten sich schon vorher vorwiegend in diese Richtung und zwangen ihm so den eigenwilligen Drehsinn auf. Alternativ könnte es später passiert sein, als die Venus etwa mit einem anderen Planeten kollidierte und ihre Rotationsachse um 180 Grad kippte.

Dieses Szenario vermutet man etwa bei Uranus, dessen Drehachse im Gegensatz zu den anderen nahezu in seiner Bahnebene liegt. Der Einschlag von Meteoriten oder Asteroiden würde nur einen minimalen Drehimpuls auf einen Planeten wie die Erde übertragen. Zu wenig, um ihn in Rotation zu versetzen. Und auch die ungleichmäßige Sonneneinstrahlung, die bei Asteroiden tatsächlich zu einer Bewegungsänderung führen kann, hat auf die Erde vernachlässigbare Effekte.

Die Gezeitenkräfte des Mondes beeinflussen allerdings die Rotation der Erde: Sie rotiert pro Jahr etwa eine Millisekunde langsamer. Hauptsächlich wird sie durch die Gezeitenströmungen der Ozeane abgebremst, die durch die Massenanziehung des Mondes stattfindet. Für einen Dinosaurier dürfte der Tag deshalb nur etwa 22 Stunden gedauert haben. Die Menschen in einigen Millionen Jahren müssen hingegen länger auf das Umblättern ihres Kalenders warten – Wissenschaftler tippen auf 25 oder 26 Stunden.

Warum dreht sich die Erde?