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Abb. 4.17
Anzahl irdischer Tage pro Jahr in der geologischen Vergan-
genheit (
von links nach rechts
: P - Präkambrium; C - Kambrium; O -
Ordovizium; S - Silur; D - Devon; C - Karbon; P - Perm; TR - Tri-
as; K - Kreide; T - Tertiär) abgeleitet aus paläontologischen Daten;
Elatina-Reynella sind neoproterozoische, periodische Gezeitenablage-
rungen in südaustralischen, glazialen Sedimenten (nach © Williams
Trägheitsmoment C der Erde verbunden ist. Die aktuelle
Rotationsachse ist jedoch zu jedem Augenblick um einige
Meter von dieser Symmetrieachse versetzt, derzeit um et-
wa 10m. Die Ausrichtung des Drehmoment-Vektors bleibt
zwar nahezu konstant, aber die Lage der Symmetrieach-
se scheint sich mit der Zeit ständig zu verändern und um
die Rotationsachse herum zu wandern. Dies nennt man
Polhöhenwanderung oder
Chandler wobble
, nach dem ame-
rikanischen Geodäten Seth Carlo Chandler (1846-1913), der
dieses Phänomen 1891 beschrieb. Es resultiert aus einer
ungleichen Massenverteilung um die Drehachse. Leonhard
Euler
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(Schweiz; 1707-1783) hatte für eine starre Erde ei-
ne Periode für diese sogenannte freie, nicht durch äußere
Kräfte verursachte Nutation von 305 Tagen vorhergesagt,
die aber nicht bestätigt wurde. Chandler beobachtete, dass
die Polhöhenschwankung sich aus zwei Komponenten zu-
sammensetzt: Eine jährliche mit einer Amplitude von 0,1
Bogensekunden steht im Zusammenhang mit dem jahres-
zeitlichen Austausch von Masse zwischen Atmosphäre und
Hydrosphäre; eine zweite mit einer Amplitude von 0,15 Bo-
gensekunden besitzt eine Periode zwischen 412 und 442
Tagen, im Mittel 437 Tage. Sie entspricht der Euler-Nutation
für den Fall einer elastischen Erde. Der Periodenzuwachs
von im Mittel 132 Tagen ist somit auf das elastische Nach-
Die Überlagerung der beiden Perioden führt dazu, dass sich
die Umdrehungspole mit einer Gesamtperiode von etwa 6,5
Jahren spiralig von einer mittleren Position entfernen, die-
se gegen den Uhrzeigersinn umrunden und sich ihr wieder
nähern. Der größte, 1952 registrierte Abstand zwischen mitt-
lerer Position und aktuellem Pol betrug 12 Meter (0,37
Bogensekunden); der größte mittlere Abstand während der
6,5-jährigen Perioden beträgt etwa 8 Meter (0,25 Bogense-
kunden).
Die Umdrehungsachse führt jedoch noch weitere peri-
odische Bewegungen unter dem Einfluss der Sonnen- und
Mondgezeiten aus. Diese üben Drehmomente auf die Um-
drehungsachse der Erde aus, da diese in einem Winkel von
etwa 23,5° zur Umlaufbahn um die Sonne steht. Rotierende
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Leonhard Euler (1707-1783), schweizerischer Mathematiker. Pro-
fessor für Physik (später für Mathematik, als Nachfolger von Daniel
Bernoulli) an der St. Petersburger Akademie. Zwischenzeitlich war er
Direktor der mathematischen Klasse der Preußischen Akademie der
Wissenschaften in Berlin. Einer der bedeutendsten Mathematiker al-
ler Zeiten durch seine Beiträge zur Analysis, Zahlentheorie und zu
vielen weiteren Teilgebieten der Mathematik und Physik (analytische
Mechanik, Planetenbewegung, Kreiselbewegung u.a.m.). Er war ei-
ner der Begründer der Hydrodynamik, formulierte das Prinzip der
kleinsten Wirkung, führte den Begriff des Trägheitsmoments sowie der
freien Drehachse ein und benutzte bereits die Vektorrechnung (nach
Brockhaus-Enzyklopädie Online; Wikipedia, 2013)
