Gezeiten
Der im Beispiel gezeigte Einfuß des Mondes gilt in geringerem Maße auch für den der Sonne und im Prinzip auch für den der anderen Planeten. Wäre die Erde eine starre Kugel, ohne Ozeane und Atmosphäre, könnten andere Himmelskörper die Erdrotation nicht verändern.
Änderung der Mondumlaufzeit und der Erdrotation
Die Behauptung, der Mond kreist um die Erde, beschreibt den Vorgang nicht exakt. Genaugenommen umlaufen Erde und Mond ihren gemeinsamen Schwerpunkt.
Dieser liegt knapp 4700 km außerhalb des Erdmittelpunkts in Richtung des Mondes, oder 1700 km unter der Erdoberfläche. Die Erde schwingt also mit der mondabgewandten Seite in 27,3 Tagen um diesen
außermittigen Punkt und erzeugt dort zusätzliche Fliehkraft.
Quelle: Werren Graphik
Erde und Mond sind in ihrem Rotationsverhalten stark aneinandergekoppelt. Der Laie fragt sich, wie kann der Mond die
Eigendrehung der Erde beeinflussen und wie können andererseits Vorgänge auf der Erde, Einfluss auf die Mondbahn haben.
Der Mond erzeugt durch seine Nähe, auf der Erde einen relativ großen gravitativen Unterschied zwischen der zu- und abgewandten Seite. Infolge dessen entsteht auf der zugewandten Seite ein Flutberg. Weil sich aber Erde und Mond in gut 27 Tagen wie ein Doppelstern um den gemeinsamen Schwerpunkt drehen, entsteht auf der Mond- abgewandten Seite der Erde ein Fliehkraftüberschuss, der sich ebenfalls als Flutberg auswirkt. Vergleichbar einer Schüssel mit Wasser, die sich exzentrisch auf dem Teller eines Plattenspielers dreht. Das Wasser wird in Richtung der Verschiebung streben. Diese Flutberge folgen in ihrer Ausrichtung nicht genau der Verbindungslinie Erde-Mond, sondern sie werden durch die gegenüber der, des Mondumlaufs schnellere Erddrehung immer um einen Voreilwinkel in Ostrichtung verschoben. Das Zurückbleiben der Mondausrichtung gegenüber der Erdrotation wirkt sich wie eine Backenbremse auf die Erddrehung aus. Die Flutberge beeinflussen aber auch umgekehrt die Mondumlaufzeit und den mittleren Abstand zur Erde. Weil der Mond- zugewandte Flutberg dem Mond näher steht, hat er einen stärkeren Einfluss. Dieser Flutberg übt mit seiner, dem Mond voreilenden Masse eine beschleunigende Wirkung aus. Durch die Beschleunigung der Umlaufgeschwindigkeit wird die Mondbahn angehoben. Das Ganze ähnelt dem Vorgang des Hammerwerfens, bei dem man mit dem Griff des Hammerseils, der Kugel in seiner Radialrichtung etwas voreilt und damit beschleunigt. In diesem Fall ersetzen wir das Seil durch ein Gummiband. Die steigende Fliehkraft längt das Gummiband immer mehr. Der Erde-Mond-Abstand vergrößert sich aktuell um 3,8 cm / Jahr. Das hört sich nicht viel an, aber über 4,5 Mrd. Jahre sind das 171 000 km, oder fast halbe Erde-Mond Distanz. In Wirklichkeit hat der Mond der Erde noch viel näher gestanden, denn je enger sich beide Himmelskörper umkreisten, umso größer war auch für den Mond der Bahnanhebungseffekt und für die Erde die Rotations- Bremswirkung.
Die Gezeiten wirken sich nicht nur auf die Ozeane aus, sondern auch auf die feste Erdkruste, die sich im gleichen Rhythmus um ca. einen halben Meter hebt und senkt. Exakterweise muss noch ergänzt werden, dass auch die Sonne und sogar die anderen Planeten auf die Erde eine Gezeitenwirkung haben, die aber geringer ist.
Die Gezeiten wirken sich nicht nur auf die Ozeane aus, sondern auch auf die feste Erdkruste, die sich im gleichen Rhythmus um ca. einen halben Meter hebt und senkt.
Exakterweise muss noch ergänzt werden, dass auch die Sonne und sogar die anderen Planeten auf die Erde eine Gezeitenwirkung haben, die aber
geringer ist.
Die Meinung der Forscher zur Tageslänge in der Frühphase variiert zwischen 14 und 6 Stunden. Wegen der quadratischen Bremswirkung-Zunahme bei Abstandsverringerung, halte ich die 6 Stunden für wahrscheinlicher. 6 Stunden bedeuten 1460 Umdrehungen bei einem Sonnenumlauf.
Quelle: Werren Graphik
Die Flutberge werden durch die Erdrotation immer um den Voreilwinkel gegenüber der Erde-Mondrichtung verschoben. Dadurch übt der voreilende Flutberg (in Mondrichtung) auf die Mondmasse ein Beschleunigungs- Drehmoment aus. Der Flutberg auf der abgewandten Seite hat eine etwas schwächere Verzögerungswirkung. Die Differenz aus beiden Drehmomenten ist für die Anhebung der Mondbahn verantwortlich.
Die Frage, warum in diesem Fall mit dem Drehimpuls gerechnet wird, und im Fall der Planetenbildung nicht, liegt daran, dass der Erde-Mondabstand nur indirekt über die Beschleunigungskraft verändert wird.