Die Erde drehte sich 2020 deutlich schneller

Durchschnittlich braucht die Erde 86.400 Sekunden, also 24 Stunden, um sich einmal um die eigene Achse zu drehen. Das zeigen unsere Uhren jeden Tag an. Doch beobachtet man die tatsächliche Erdbewegung, ist diese Zeit nicht genau und kann um Millisekunden abweichen.

2020 hatte es die Erde besonders eilig. 28 der "schnellsten" Tage wurden in diesem Jahr verzeichnet, berichtet Time and Date. Spitzenreiter ist der 19. Juli 2020, mit einer Abweichung von 1,4602 Millisekunden. Bis dahin war der 5. Juli 2005 mit einer Abweichung von 1,0516 Millisekunden der schnellste Tag seit den 1960ern. Damals begann die Messung mit besonders präzisen Atomuhren.

Schaltsekunden gleichen Abweichungen aus

Solche Schwankungen sind nicht ungewöhnlich. Ausgelöst wird das durch Veränderungen des Atmosphärendrucks, Wind, Meeresströmungen und Bewegungen des Erdkerns. Das wird täglich vom International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) gemessen. Ermittelt wird die Dauer der Erdrotation, indem täglich aufgezeichnet wird, wann ein bestimmter Stern an einem bestimmten Ort vorbeizieht. 

Das bestimmt die Weltzeit (UT), die auf der tatsächlichen Erdumdrehung basiert und vor allem für Astronomen und Geowissenschaftler relevant ist. Die Zeit, die wir von unserer Armbanduhr oder dem Smartphone ablesen, basiert auf der Koordinierten Weltzeit (UTC), die wiederum auf der Internationalen Atomzeit TAI basiert.

Damit die Uhrzeit gleichmäßig bleibt und ein Tag immer 24 Stunden hat, nutzt man Schaltsekunden. Schaltsekunden sind wie Schalttage eine Möglichkeit, unsere Zeit an die tatsächliche Bewegung der Erde anzupassen. Sie braucht etwas länger als 365 Tage für eine Umkreisung der Sonne, weshalb dieser Wert alle 4 Jahre mit einem zusätzlichen Tag, dem 29. Februar, angepasst wird.

Die Schaltsekunde gleicht aus, dass die Erde bisher etwas länger als 24 Stunden für eine Umdrehung brauchte. Überschreitet die Abweichung zwischen UT und TAI 0,9 Sekunden, wird eine Schaltsekunde bei der UTC eingefügt.

Die Erde dreht sich schneller

Seit 1972 wurden so 27 Schaltsekunden zur Koordinierten Weltzeit hinzugefügt. Die letzte rechnete man 2016 hinzu. Nun beginnt die Erde aber schneller zu werden und das soll sich auch 2021 bemerkbar machen.

Berechnungen zufolge soll ein durchschnittlicher Tag heuer 0,05 Millisekunden kürzer sein als die gewohnten 86.400 Sekunden. Über das Jahr verteilt würden Atomuhren 19 Millisekunden Rückstand haben. Zum Vergleich: In den vergangenen Jahren gingen die Atomuhren ein paar hundert Millisekunden vor, im Vergleich zur UT.

Wenn dieser Trend weitergeht und die Erde sich schneller dreht, könnte in ein paar Jahren oder Jahrzehnten erstmals eine negative Schaltsekunde zur Koordinierten Weltzeit hinzugefügt wird.

Dazu kommt es aber vielleicht nicht. Denn sollten zu große Schwankungen prognostiziert werden, könnte das System der Schaltsekunde begraben werden. Eine Option wäre das Einfügen einer Schaltstunde, was mehrere hundert Jahre dauern könnte. Das würde den Prozess vereinfachen.