Mond tritt auf Bremse

24. April 2003, 20:23
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Die Tage werden, unabhängig vom Frühling, immer länger - es gab jedoch Zeiten, in denen sie auf einmal viel kürzer wurden

    Die Tage werden, unabhängig vom Frühling, immer länger. Es gab jedoch Zeiten, in denen sie auf einmal viel kürzer wurden: Die Erde drehte sich schneller. Vielleicht, weil im Erdinneren gigantische Lawinen eingebrochen sind.

Hamburg - Die Tage werden länger. Sagen das Laien, meinen sie den Frühling oder die Zeitumstellung. Sagen das aber Geophysiker, geht es um Hunderte von Millionen Jahre, in denen die Tage langsam länger geworden sind - wobei es Phasen in dieser Zeit gegeben haben soll, in denen die Tage plötzlich kürzer waren.

Dass die Tage grundsätzlich länger werden, liegt am Mond, dessen Anziehungskraft wie ein Bremsklotz auf die Erdumdrehung wirkt. Als die Trilobiten vor 530 Millionen Jahren lebten, Urviecher, die überdimensionalen Küchenschaben ähnelten, hatte der Tag noch 21 Stunden. Die Erde drehte sich schneller um sich selbst als heute, aber umkreiste die Sonne im gleichen Tempo. Das Jahr dauerte genauso viele Stunden wie heute, die sich aber auf 420 Tage verteilten.

Fossile Uhren

Das weiß man, weil Fossilien quasi Kalender führen. Korallen etwa bilden täglich neue Kalklagen, deren Dicke mit den Jahreszeiten variiert. Forscher lesen daraus, nach wie vielen Tagen wieder der Frühling beginnt. Diese Zahl sank im Lauf der Erdgeschichte stetig. Die fossilen Uhren zeigen aber auch, dass die Erdrotation mindestens zweimal einen Zwischenspurt eingelegt hat: Vor etwa 390 und vor etwa 200 Millionen Jahren zeigen Fossilien plötzlich mehr Tageslagen pro Jahr als davor und danach - die Tage müssen deutlich kürzer gewesen sein. Die Ursache suchen Geologen im Erdinneren.

Irdischer Eistanz

Philippe Machetel von der Uni Montpellier etwa vertritt die These, die Erde habe sich verhalten wie eine Eistänzerin, die bei der Pirouette die Arme anzieht. Dadurch senkt sie ihr Drehmoment; weil aber der Drehimpuls gleich bleibt, beschleunigt sich die Drehung. Für die Erdkugel würde das bedeuten, dass im Inneren gewaltige Massen in Richtung Erdmitte geflossen sind.

Ort des Geschehens wäre die Grenzschicht zwischen oberem und unterem Erdmantel in 660 Kilometern Tiefe. Darüber und darunter, nehmen Geoforscher an, wälzt sich zähflüssiger Gesteinsbrei jeweils im Kreis. Er heizt sich unten auf, verliert dadurch an spezifischem Gewicht, steigt auf, kühlt sich ab und sinkt wieder nach unten - ähnlich wie kochendes Wasser im Topf. Die Gesteinsbarriere in 660 Kilometern Tiefe verhindert dabei den Masseaustausch zwischen den beiden Regionen des Erdmantels.

Instabile Barriere

Doch Machetel hat herausgefunden, dass diese Barriere instabil werden kann. Innerhalb von Jahrmillionen könne es zu einem Wärmestau unterhalb der Barriere kommen, der sie wie ein Schweißbrenner aufschmilzt. Dann könnten relativ kalte und damit schwere Gesteinsmassen vom oberen in den unteren Erdmantel absinken und das Material dort zusammendrücken. Auf diese Weise sei Gestein von der Größe des Mondes in nur zehn Millionen Jahren bis an die Grenze zum Erdkern bei 2900 Kilometern Tiefe abgesunken.

Unterstützung erhält Machetel von Rob van der Hilst vom Massachusetts Institute of Technology. Der Geophysiker zeigte ebenfalls, dass Gesteinspakete durch die 660-Kilometer-Barriere ins Erdinnere absacken können. Auch Ulrich Hansen, Geophysiker an der Uni Münster, hält das Szenario für denkbar. Aber es sei schwierig zu erklären, wie derartig große Gesteinsmassen im kompakten Erdinneren abrutschen: "Das hätte katastrophale Auswirkungen."

Enorm starke Vulkanausbrüche

Doch zumindest was den zweiten Zwischenspurt vor 200 Millionen Jahren betrifft, gibt es womöglich geologische Belege. Aus dieser Zeit sind enorm starke Vulkanausbrüche bekannt. Und Machetels Modell verknüpft noch eine weitere Veränderung an der Oberfläche mit den Einbrüchen im Inneren: Alle Erdplatten müssten sich aufeinander zu bewegt haben, was - so wie das Sinken eines Schiffes - einen Sog erzeugt haben muss.

Tatsächlich haben sich die Erdplatten zu dieser Zeit zum Großkontinent Pangäa zusammengeschoben. Bewiesen ist Machetels Theorie noch nicht, sollte sich das Modell aber bestätigen, könnten - Frühling hin oder her - die Tage auch wieder kürzer werden.

(DER STANDARD, Print, 25.04.2003)

Axel Bojanowski
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    Zeit ist nicht nur im einsteinschen Sinn relativ, sondern auch im geophysikalischen. Tage werden ob des Mondes Kraft länger, durch Verrutschen von Erdinnereien wieder kürzer.

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