Mega-Bauwerke lassen die Erde langsamer drehen

Wie lange ein Tag auf der Erde dauert, hängt von der Umdrehung ab - also wie lange es dauert, bis sich der Planet einmal um seine eigene Achse gedreht hat. Die Menschen haben sich darauf geeinigt, dass das 24 Stunden sind. 

Schaut man aber etwas genauer hin, dann wird deutlich, dass sich die Dauer dieser Rotation leicht variiert. Beispielsweise wird ein Tag durch die Wechselwirkung zwischen Mond und Erde pro Jahrhundert um 2 Millisekunden länger. 

Aber es benötigt gar nicht einmal einen vergleichsweise großen Trabanten, um die Rotationsgeschwindigkeit der Erde zu beeinflussen. Es reicht schon ein größeres Bauwerk und der Tag verlängert sich - zwar im kaum messbaren Bereich, aber dennoch. 

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Staudamm verlangsamt die Erde

Der Drei-Schluchten-Staudamm am Jangtsekiang in China ist ein solches Gebilde, das eine Auswirkung auf die Rotationsgeschwindigkeit der Erde hat. Die Talsperre besteht aus ungefähr 28 Millionen Kubikmeter Beton. Mit dem verbauten Stahl könnte man mehr als 68 Kopien des Eiffelturms aufstellen. Hinzu kommt noch das aufgestaute Wasser, das einem Volumen von bis zu 40 Milliarden Kubikmeter entspricht. 

Weil das Bauwerk diese extreme Masse auf einer Meereshöhe von 185 Meter konzentriert, wird dadurch das Trägheitsmoment des Erdballs beeinflusst. Das führt dazu, dass durch den Drei-Schluchten-Staudamm die Sonne etwas später "untergeht". Spüren werden wir Menschen davon aber nichts. 

Bereits 2005 hat der NASA-Wissenschaftler Benjamin Fong Chao berechnet, dass die Talsperre in China den Erdentag um 0,06 Mikrosekunden verlängert. Das sind 60 Milliardstel einer Sekunde oder 0,00000006 Sekunden. 

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Eiskunstlauf und Kinderkarussell

Warum das so ist, lässt sich am anschaulichsten am Beispiel von Eistänzern erklären. Wenn sich eine Eistänzerin dreht und ihre Arme vom Körper streckt, verlangsamt sich ihre Rotation. Legt sie nun ihre Arme am Körper an und macht sich dadurch kompakter, dreht sich die Eistänzerin plötzlich wesentlich schneller. Man kennt dasselbe Phänomen auch von einem Kinderkarussell auf einem Spielplatz. 

Das liegt am Drehimpuls. Dieser ist nämlich immer konstant. Wenn sich die Masse durch das Ausstrecken der Arme von der Rotationsachse entfernt, nimmt die Rotationsgeschwindigkeit ab. Wird der Körper kompakter, erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit, weil der Drehimpuls derselbe bleibt. 

Genau dieses Prinzip lässt sich auch die Erde und den Drei-Schluchten-Staudamm anwenden. Wäre das riesige Bauwerk nicht auf einer Meereshöhe von lediglich 185 Metern errichtet worden, sondern irgendwo im hochalpinen Bereich, dann wären die Auswirkung größer und der Tag dadurch noch länger geworden.