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Mit Schallgeschwindigkeit im Kreis herum
Da die Erde sich bekanntlich pro Tag auch noch einmal um die eigene Achse dreht, muss auch jene Bewegung hinzugezählt werden. Von Ort zu Ort ist aber diese Distanz unterschiedlich. Stellen wir uns die Erdachse vor, so tritt sie am Nord- und am Südpol aus. An diesen beiden Orten dreht man sich selbst nur um die eigene Achse. Anders sieht es am Äquator aus. Hier wird der grösstmöglichste „Kreis“ der Erdkugel beschrieben, was bei einem Radius von 6378 km rund 40 000 km ausmacht. Und wohl keine Person merkt, dass diese Rotationsbewegung am Äquator mehr als Schallgeschwindigkeit ausmacht, nämlich etwa 1670km/h. Für unsere Breitenlage macht dies rund 1100 km/h aus, entsprechend etwa der Schallgesschwindigkeit.
Die Erde „eiert“ zudem wie ein Kreisel. Fachleute nennen dies Präzession. Ein solches „Eiern“ lässt sich bei jedem Spielzeugkreisel beobachten. Um die Präzession der Erdachse zu verstehen, muss bekannt sein, dass die Erde keine exakte Kugelform aufweist, sondern abgeplattet ist, also einen „Aequatorwulst“ aufweist. Die Gezeitenkräfte von Mond und Sonne bewirken ein Drehmoment, welches die Erdachse aufzurichten versucht und zur Präzession der Erdachse führt. Daraus wird das Platonische Jahr abgeleitet, eine Zeitspanne von rund 25 700- 25 800 Jahre. Wer nun meint, wir hätten alle Komponenten berücksichtigt, täuscht sich. Berücksichtigt werden muss auch noch die Ebene der Mondbahn, welche gegenüber der Erdumlaufbahn um die Sonne um rund 5° geneigt ist. Auch dies führt zu einer Präzessionsbewegung mit allerdings bescheidenerer Länge von rund 18.6 Jahren. Diese „nickende“ Bewegung wird Nutation genannt.
Fachpersonen sprechen in diesen Zusammenhängen von tropischen und siderischen Jahren.
Noch komplexer wird die Gesamtbewegung unseres Planeten, wenn auch noch die Bewegung unseres Sonnensystems in unserer Milchstrasse und unsere Milchstrasse im Weltall allgemein berücksichtigt würden. Dazu liefern Annahmen der Ausdehnung des Alls seit dem Urknall vor Millliarden von Jahren weitere Fakten.
Distanz Erde-Mond
Wer spürt, dass die Entfernung Erde-Mond jedes Jahr um 3.8 cm grösser wird? Läuft der Mond der Erde davon?
Mit Hilfe von Laserimpulsen ist es heutzutage möglich, die schon seit geraumer Zeit angenommene Hypothese zu bestätigen. Für alle Messungen müssen aber auch die exakten Distanzen bekannt sein. Die Einflüsse der Sonne und der Planeten auf den Mond wie auf die Erde sind zu berücksichtigen. Jean Meeus berechnete als kürzesten Abstand für die Zeitspanne zwischen 1500 und 2500 eine Distanz zum Mond von
356 371km, erreichbar am 1. Januar 2257, respektive eine grösste Distanz von 406 720 km am 7. Januar 2266.
Warum aber entfernt sich der Mond?
Der Mond ist Hauptverantwortlicher für die Gezeiten. Dabei wird eine Bremswirkung auf die Erde ausgelöst (Reibungskräfte durch die Flutberge). So ist davon auszugehen, dass einst ein Jahr 400 Tage dauerte. Auch wenn durch die erwähnte Reibung jeder Tag nur um 0.000 000 001 Sekunden länger wird als der vorangegangene, so hat sich die Erdrotation (siehe oben) seit der Zählung unserer Jahre um fast vier Stunden verspätet.
Um dies besser zu verstehen, möge der Vergleich mit einer Eistänzerin herangezogen werden. Hält sie die Arme fest am Körper, so dreht sie sich schneller als bei ausgestreckten. So auch die Erde: Je langsamer sie sich dreht, umso entfernter muss der Mond sein. Mit grösserer Distanz zur Erde nimmt die Beschleunigung des Mondes zu, was zur Änderung der Tidenzeiten innerhalb grösserer Zeitspannen führt.
Wenn dies so weiter abläuft, dürfte die Erde in Jahrmilliarden zum Stillstand der Rotation kommen, was bei einem Mondabstand von rund 550 000km der Fall sein könnte. Bis zu jenem Zeitpunkt dürfte aber noch „viel Wasser im Rhein hinunter fliessen“ , nimmt die Distanz von der Erde zum Mond nur gerade mal einen Kilometer zu innerhalb von 30 000 Jahren. Panta Rhei, bedeutet aber nach Heraklit, dass alles in Bewegung ist – alles fliesst – oder doch irgendwann einmal nicht mehr?
Von Paul Furrer-Bischofberger, Chur
Chur, Mitte Dezember 2012