Wie lange dauert es, bis die Erde sich um sich selbst dreht?

Die Erdrotation: Ein Tag ist nicht gleich einem Tag

Die Erde dreht sich – das wissen wir alle. Doch wie präzise dauert diese Rotation tatsächlich? Die einfache Antwort lautet: ungefähr 24 Stunden. Doch diese scheinbare Einfachheit verbirgt eine faszinierende Komplexität. Der scheinbar klare 24-Stunden-Tag ist ein Ergebnis einer cleveren Vereinfachung und birgt mehrere Ungenauigkeiten.

Zunächst einmal ist der siderische Tag zu betrachten. Dies ist die Zeit, die die Erde benötigt, um sich einmal um ihre Achse zu drehen, gemessen an den Fixsternen. Dieser siderische Tag dauert etwa 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden. Die Differenz zu unseren 24 Stunden erklärt sich durch die gleichzeitige Erdbewegung um die Sonne. Während die Erde sich um ihre Achse dreht, bewegt sie sich auch auf ihrer Bahn um die Sonne weiter. Um also wieder die gleiche Position zur Sonne einzunehmen, benötigt sie die zusätzlichen 3 Minuten und 56 Sekunden.

Der solare Tag, der unsere tägliche Zeiterfahrung widerspiegelt, ist also länger als der siderische Tag. Doch selbst der solare Tag ist nicht konstant. Seine Länge schwankt geringfügig aufgrund verschiedener Faktoren:

• Gezeitenreibung: Die Gezeitenkräfte von Mond und Sonne wirken bremsend auf die Erdrotation. Diese Bremswirkung ist zwar minimal, aber messbar und führt langfristig zu einer Verlängerung des Tages. Pro Jahrhundert verlängert sich der Tag um etwa 1,7 Millisekunden.

• Schmelzen und Gefrieren der Polkappen: Die Verteilung der Erdmasse beeinflusst die Rotationsgeschwindigkeit. Das Schmelzen oder Gefrieren großer Eismengen verändert die Trägheitsmomente und kann die Rotationsdauer geringfügig verändern.

• Erdbeben: Große Erdbeben können die Erdrotation ebenfalls minimal beeinflussen, indem sie die Massenverteilung im Erdinneren verändern.

• Atmosphärische Effekte: Die Bewegung der Atmosphäre, insbesondere starke Winde, kann die Rotationsgeschwindigkeit ebenfalls leicht beeinflussen.

Diese Schwankungen sind zwar winzig, aber für präzise Messungen, wie sie beispielsweise in der Navigation oder der Astronomie benötigt werden, von Bedeutung. Die Internationale Erdrotations- und Bezugssystem-Dienst (IERS) überwacht kontinuierlich die Erdrotation und passt die Atomuhr entsprechend an, um die Abweichungen auszugleichen. Die sogenannte “Schaltsekunde” wird eingeführt, um die Differenz zwischen der Atomzeit und der Erdrotation auszugleichen und die Genauigkeit der Zeitmessung zu gewährleisten.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Erde dreht sich in etwa 24 Stunden um sich selbst. Doch dieser Wert ist ein vereinfachtes Mittel. Der tatsächliche Zeitraum variiert geringfügig und wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, die die scheinbar einfache Rotation zu einem komplexen und faszinierenden Phänomen machen.