Chile: Die Erde dreht sich plötzlich schneller

Seit dem vergangenen Sonnabend dreht sich die Erde schneller. Die Tage sind seitdem um 1,26 Mikrosekunden, also gut eine Millionstelsekunde, kürzer als zuvor. Das besagt zumindest eine Rechnung des Nasa-Forschers Richard Gross.

Grund für die schnellere Eigendrehung ist das heftige Erdbeben vor der chilenischen Küste. Dabei wurden große Mengen Gestein verrückt, was die Massenverteilung der Erde veränderte. Und das wiederum beeinflusst die Rotationsgeschwindigkeit unseres Planeten.

Die Physik, die dahinter steckt, wird auch als „Pirouetteneffekt“ bezeichnet. Demnach gleicht die Erde einer Eiskunstläuferin, die sich um ihre eigene Achse dreht. Zieht die Eisballerina ihre Arme dicht an den Körper, rotiert sie schneller; streckt sie die Hände weit von sich, dreht sie langsamer. Der gleiche Effekt tritt auch bei der Erde ein, wenn sich dort Massen verschieben. Rücken bei einem Beben die Schichten zum Erdmittelpunkt, also an die Rotationsachse heran, dreht sie sich schneller.

Die Tempoänderung zu berechnen, ist ziemlich kompliziert. Denn unsere Weltkugel hat mit einem runden Ball wenig gemein. Sie ähnelt eher einer verbeulten Kartoffel, wie die nebenstehende Abbildung beweist. Sie zeigt – übertrieben – wie unterschiedlich die Massen verteilt sind. Die blaue Delle östlich von Afrika verweist auf eine Stelle, wo die Erdschichten eine verhältnismäßig geringe Masse haben. Südlich von Grönland oder im Himalaja, der als kleine Beule in die rechte Spalte dieses Textes hereinragt, ist es genau andersherum. Richard Gross hat bereits für mehrere Beben die Auswirkungen auf die Erdrotation berechnet. Dieses Mal kommt er auf die Verkürzung um 1,26 Mikrosekunden pro Tag sowie eine Verschiebung der Rotationsachse um acht Zentimeter. „Die Berechnung ist sicher richtig“, sagt der Geophysiker Gerhard Jentzsch von der Universität Jena, der Gross persönlich kennt und als Experten schätzt. „Aber man darf nicht vergessen, dass es ein sehr geringer Wert ist.“ Er bezweifelt, dass Erdbeben einen nennenswerten Effekt auf die Erdbewegung haben. „Dafür sind die Masse und die Rotationsenergie der Erde viel zu groß.“ Modellrechnungen hätten gezeigt, dass selbst ein schwerer Meteoritentreffer am Äquator, sowohl in Drehrichtung als auch entgegengesetzt, keine dauerhaften Auswirkungen hätten.

Kurzfristige Änderungen hingegen gibt es immer wieder, ergänzt Hans Greiner-Mai vom Deutschen Geoforschungszentrum Potsdam. „Die größten Effekte zeigen Masseänderungen in der Atmosphäre.“ Durch die Bewegung großer Luftmassen, die unterschiedliche Dichten haben, könne ein Erdumlauf bis zu einer Millisekunde länger oder kürzer dauern. „Das ist tausendfach stärker als der Effekt des Bebens.“ Der im Übrigen so klein sei, dass er mit den vorhandenen Geräten gar nicht gemessen werden könne.

Unübersehbar, zumindest für Experten, ist jedoch der generelle Trend: Die Erde dreht sich immer langsamer. Deshalb werden die Tage im Schnitt um 17 Mikrosekunden pro Jahr länger. Rein rechnerisch wäre demnach der Beschleunigungseffekt durch das Beben nach gut drei Wochen wieder ausgeglichen.

Dass die Erde gebremst wird, liegt am Mond. Er bildet den fliegengewichtigen Partner der Eisprinzessin. Beide drehen umeinander, wobei die Erde einen Teil ihrer Rotationsenergie an den Mond abgibt – der nutzt das Plus, um sich um knapp vier Zentimeter jährlich von der Erde zu entfernen. Die Bewegungen des kosmischen Tanzpaares erzeugen auch die Gezeiten. Dabei schwappt nicht nur das Meer hin und her. „Die gesamte Erdkruste wird etwa alle zwölf Stunden um 30 Zentimeter gehoben und gesenkt“, sagt Greiner-Mai. „Sie wird förmlich durchgewalkt.“ Von dieser „Gezeitenreibung“ wird ebenfalls ein Teil der Rotationsenergie aufgenommen. So verliert die Erde immer mehr an Schwung. Irgendwann einmal wird ein Tag so lange dauern wie heute ein ganzer Monat.