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Wie lange dauert ein Planetentag? I Unser Planet Erde - Änderung der Tages- und Jahreslänge Wir auf der Erde nehmen den 24-Stunden Tag als selbstverständlich und vor allem als unveränderlich an. Dabei entstand die Messung unserer Tage und Jahre als Ergebnis der Entfernung der Erde von der Sonne, der Zeitdauer, die die Erde für einen Umlauf um sich selbst benötigt. Die Dauer der Drehung der Erde um sich selbst (Eigenrotation [1]) und damit die Tageslänge sind nicht konstant. Sog. kurzfristige Fluktuationen beider Grössen ergeben sich wahrscheinlich durch Verlagerungen der Masse im flüssigen äusseren Erdkern [1]; sie werden von einem Drehimpulsaustausch [1] zwischen dem Erdkern [1] und dem Erdmantel [1] überlagert. Zur Kompensation dieser Schwankungen werden in unregelmäßigen Abständen sog. Schaltsekunden [1] eingefügt. Längerfristig hat sich die Tageslänge seit der Entstehung der Erde bereits deutlich verändert: beispielsweise bremst die sog. Gezeitenreibung [1] die Rotation der Erde; als Folge nimmt die Tageslänge langsam zu. Das beweisen antike und mittelalterliche astronomische Beobachtungen. Innerhalb der letzten rund 3.000 Jahre nahm die Länge eines Tages auf der Erde jährlich um etwa 17 Mikrosekunden [1] zu. Blickt man weiter in die Vergangenheit der Erdgeschichte, kann man die Geschwindigkeit der Erdrotation mithilfe von Wachstumsringen fossiler Meeresorganismen (mit Kalkskelett) [1] ablesen, ähnlich wie bei den Baumringen [1]. Daraus schliessen die Wissenschaftler, dass ein Jahr vor rund 400 Millionen Jahren bereits etwa 400 Tage lang war und jeder Tag etwa 22 Stunden dauerte. Vor rund 300 Millionen Jahren dauerte ein Tag etwa 20 Stunden.
Änderung der Tageslänge bzw. Jahreslänge innerhalb der letzten 2 Milliarden Jahre. Heute (links) zählen wir rund 365 Tage im Jahr und eine Tageslänge von 24 Stunden. Vor etwa 2 Milliarden Jahren besaß der Tag nur etwa 18 Stunden und das Jahr rund 460 Tage. © astronomie.de
Wie lange ein Tag vor rund 4 Milliarden Jahren dauerte - als die Erde noch sehr jung war - kann man lediglich mithilfe von mathematischen Modellen berechnen: wahrscheinlich besaß ein Tag zu dieser Zeit eine Dauer von lediglich rund 6-14 Stunden. Die Wissenschaftler sind sich uneinig. Wenn wir andere Planeten des Sonnensystems [1] besuchen, stimmt das alles nicht mehr: manchmal ist ein Tag auf einem anderen Planeten wesentlich kürzer als bei uns auf der Erde, manchmal jedoch viel, viel länger und dauert sogar viele Jahre! II Der Planet Merkur Der Merkur benötigt 58,7 Erdtage, um sich einmal um sich selbst zu drehen; das bedeutet: erst nach mehr als 58 Erdtagen erlebt man auf dem kleinen, sonnennahen Planeten den nächsten Sonnenauf- bzw. untergang. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt der Merkur nur etwa 88 Tage. Ein Merkurjahr dauert daher rund 88 Tage. Das bedeutet auch, dass ein Merkurjahr lediglich 1,5 Merkurtage lang ist.
Die Neigung der Rotationsachsen der inneren Planeten Merkur, Erde und Mars.
Die Polarregionen des Planeten Merkur befinden sich in ständiger Dunkelheit; die Ursache hierfür liegt in der Neigung seiner Rotationsachse [1]. Merkurs Achse ist lediglich um etwa 0,03 Grad geneigt, die der Erde dagegen rund 23,5 Grad. Daher erleben wir in grossen Teilen der Erde Jahreszeiten [1]. Auf dem Merkur dagegen dauern die Nächte oftmals Monate, an den Polen ist es ständig dunkel, ähnlich einer ewigen dunklen Dämmerung. III Der Planet Venus Die Venus ist der Planet, der am langsamsten rotiert. Im Gegensatz zu den anderen Planeten des Sonnensystems [1] besitzt die Venus keine abgeplatteten Pole. Die Venus dreht sich nur mit etwa 6,5 Kilometern pro Sekunde um sich selbst; im Vergleich dazu rotiert die Erde mit rund 1.670 Kilometern pro Sekunde um ihre Achse. Die Rotation der Venus ist retrograd[1], ihre Rotationsrichtung verläuft entgegengesetzt zu ihrer Bahnbewegung um die Sonne. Befindet man sich am Nordpol der Venus und blickt in die Richtung der Sonne, bewegt sie sich im Uhrzeigersinn, wohingegen ihre Eigenrotation des Planeten entgegen dem Uhrzeigersinn stattfindet. Für eine Rotation benötigt die Venus rund 243 Tage. Zwischen dem Sonnenauf- und dem Sonnenuntergang vergehen etwa 243 Tage. Dagegen beträgt die Länge eines Venusjahres rund 225 Erdtage. Ja, die Venus benötigt tatsächlich etwas mehr als 224 Tage, um sich einmal um sich selbst zu drehen, jedoch mehr als 243 Tage für die Folge eines Sonnenaufgangs und des dazugehörigen Sonnenuntergangs. Ein Venustag ist länger als ein Venusjahr!!! IV Nochmals der Planet Erde
Die Neigung der Rotationsachse der Erde gegenüber der Ekliptik (Strichlinie).
Am extremsten ist die Variation der Sonnenstrahlung an den beiden Polen; dort kann ein Tag bzw. eine Nacht Tage oder Monate dauern, abhängig von der Jahreszeit. Während des polaren Winters [1] dauert eine Nacht bis zu V Der Planet Mars
Die Neigung der Rotationsachse der Erde gegenüber der Ekliptik (Strichlinie).
Die Jahreszeiten des Mars beruhen ebenfalls auf der Schiefstellung seiner Rotationsachse (gegenüber der Ekliptik). Die Achse ist um 25,19 Grad geneigt (Erdachse 23,4 Grad). Als Ergebnis dauern die Marstage ebenfalls unterschiedlich lang: im Sommer geht die Sonne früher auf und später unter; das Umgekehrte findet im Marswinter statt. Jedoch sind die Marsjahreszeiten etwa doppelt so lang wie die auf der Erde. Der Grund: der Mars ist von der Sonne weiter entfernt als unser blauer Planet. Daher ist das Marsjahr etwa doppelt so lang wie das auf der Erde: 686,971 Erdtage bzw. 668,5991 Marstage. Das müssen Astronauten beachten, wenn sie den Mars kolonisieren wollen ... VI Der Planet Jupiter
Die Neigung der Rotationsachse des Jupiters gegenüber der Ekliptik (Strichlinie).
Allerdings handelt es sich bei dem Planeten Jupiter nicht um einen festen Körper wie bei der Erde oder dem Mars, sondern um einen Gasplaneten; Befindet man sich beispielsweise oberhalb der Wolkenschicht des Riesenplaneten, könnte man beobachten, dass die Sonne - je nach Breitengrad - unterschiedlich spät aufgeht. Innerhalb eines Jupiterjahres geht die Sonne 10,467 Mal auf und unter. VII Der Planet Saturn Aufgrund der schnellen Rotation bilden sich auch in der Saturnatmosphäre immer wieder Superstürme, hexagonale Muster am Nordpol sowie Stürme um den Südpol des Ringplaneten. Saturn benötigt 10.759,22 Erdtage oder 29,4571 Erdjahre, um einmal um die Sonne zu kreisen. Ein Saturnjahr dauert etwa 24,491 Saturntage.
Die Neigung der Rotationsachse des Saturns gegenüber der Ekliptik.
Auch beim Saturn rotieren die verschiedenen atmosphärischen Schichten unterschiedlich schnell. VIII Der Planet Uranus Diese Tageslänge wäre korrekt, wenn der Uranus keine extreme Neigung seiner Rotationsachse besitzen würde. Die Rotationsachse des Gasplaneten ist um sagenhafte 97,77 Grad gegenüber der Ekliptik geneigt. Das bedeutet, Uranus "rollt" sozusagen auf der Seite um die Sonne. Entweder ist sein Nord- oder sein Südpol direkt auf die Sonne gerichtet, je nach dem Bahnabschnitt.
Die Neigung der Rotationsachse des Uranus gegenüber der Ekliptik (Strichlinie).
Im Uranussommer erhält einer der Pole während einer Dauer von 42 Jahren ununterbrochen Sonnenlicht. Ist dieser Pol von der Sonne weggerichtet, im Uranuswinter, erfährt er für 42 Jahre Dunkelheit. Man könnte sagen ein Uranustag dauert von Sonnenauf- bis Sonnen- untergang 84 Jahre. Anders ausgedrückt: ein Uranustag entspricht einem Uranusjahr, das sind 84,0205 Erdjahre.
Die Neigung der Rotationsachse des Planeten Uranus sowie seiner Monde.
Ähnlich wie die Gasplaneten Jupiter und Saturn rotiert Uranus je nach Breitengrad unterschiedlich schnell. Am Äquator dauert die Rotation IX Der Planet Neptun Auch beim Planeten Neptun [1] ist die Bestimmung der Tageslänge kompliziert. Seine Rotation dauert (im Mittel) 16 Stunden 6 Minuten 36 Sekunden oder 0,6713 Erdtage. Da der Neptun ebenfalls ein Gasplanet ist, rotiert er an den Polen schneller als am Äquator.
Der Planet Neptun im Größenvergleich zur Erde. © NASA Das Magnetfeld des Planeten rotiert in 16,1 Stunden, am Äquator dauert das rund 18 Stunden, an den Polen dagegen nur etwa 12 Stunden. Diese sog. differentielle Rotation [1] ist innerhalb des Sonnensystems bei Neptun am ausgeprägtesten und erzeugt starke Scherwinde [1].
Die Neigung der Rotationsachse des Neptuns gegenüber der Ekliptik (Strichlinie).
Die Rotationsachse des Neptuns ist um 29,32 Grad gegenüber der Ekliptik geneigt und verursacht Jahreszeiten - ähnlich wie auf der Erde und dem Mars. Die lange Bahnperiode des Neptuns sorgt dafür, dass die Jahreszeiten auf dem Planeten jeweils etwa 40 Erdjahre dauern.
Die Änderung der Helligkeit verschiedener atmosphärischer Bänder der südlichen Hemisphäre im Zeitraum 1996 bis 2002. © NASA/HST
Zusammenfassend kann man sagen, daß die Rotation der Planeten unseres Sonnensystems sehr unterschiedlich ist; daher ist auch die Länge eines Planetentages bzw. -jahres sehr verschieden.
Die Neigung der Rotationsachsen der Planeten des Sonnensystems.
Falls Sie Fragen und Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu
Ihre
Quellenangaben: [1] Mehr Information über astronomische Begriffe www.wikipedia.de
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