Wie lange dauert eine Erdumdrehung?

Die Erdrotation: Nicht ganz 24 Stunden

Die Erde dreht sich unaufhörlich um ihre eigene Achse – ein Prozess, der uns Tag und Nacht beschert. Intuitiv liegt die Vermutung nahe, dass eine vollständige Drehung genau 24 Stunden dauert. Doch die Realität ist etwas komplexer und subtiler. Die scheinbar einfache Frage nach der Rotationsdauer der Erde offenbart eine faszinierende Detailgenauigkeit und verschiedene, wichtige Unterscheidungen.

Die verbreitete Annahme von 24 Stunden bezieht sich auf den solaren Tag, die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kulminationen (höchsten Punkten am Himmel) der Sonne an einem bestimmten Ort. Dieser solare Tag ist jedoch nicht gleichbleibend, da er durch die gleichzeitige Bewegung der Erde um die Sonne beeinflusst wird. Die Erde bewegt sich ja nicht nur um sich selbst, sondern auch auf ihrer elliptischen Bahn um die Sonne. Während eines solaren Tages legt die Erde auf ihrer Bahn ein kleines Stück weiter, sodass sie sich um etwas mehr als 360 Grad drehen muss, um die Sonne wieder im Zenit zu haben.

Eine genauere Betrachtung der Rotationsdauer ergibt sich aus der Messung relativ zu den Fixsternen. Dieser Zeitraum wird als siderischer Tag bezeichnet. Der siderische Tag ist die Zeit, die die Erde benötigt, um sich einmal um ihre Achse zu drehen, gemessen an ihrer Position relativ zu den weit entfernten Sternen. Dieser Wert beträgt exakt 23 Stunden, 56 Minuten und 4,0989 Sekunden. Der Unterschied von knapp vier Minuten zum solaren Tag resultiert aus der Erdbewegung um die Sonne.

Die Präzision dieser Messung von 4,0989 Sekunden zeigt, dass die Erdrotation nicht konstant ist. Verschiedene Faktoren beeinflussen die Rotationsgeschwindigkeit, darunter:

• Gezeitenkräfte: Die Anziehungskraft von Mond und Sonne erzeugt Gezeitenreibung, die die Erdrotation langsam, aber stetig abbremst. Dieser Effekt ist winzig, aber messbar und führt langfristig zu einer Verlängerung des Tages.
• Bewegungen im Erdinneren: Veränderungen im Erdmantel und im Erdkern können die Rotationsgeschwindigkeit ebenfalls leicht beeinflussen.
• Atmosphärische Einflüsse: Windsysteme und Luftdruckveränderungen können ebenfalls einen, wenn auch geringen, Einfluss auf die Erdrotation haben.

Die exakte Messung der Erdrotation ist ein komplexes Unterfangen, das mithilfe von hochpräzisen Atomuhren und satellitengestützten Messverfahren durchgeführt wird. Die gewonnenen Daten sind essentiell für die Navigation, die Geodäsie und die Erforschung der Erdphysik. Die scheinbar simple Frage nach der Rotationsdauer der Erde enthüllt somit eine vielschichtige und dynamische Realität, die weit über die intuitive Vorstellung von 24 Stunden hinausgeht.