Der Mond sieht nicht nur schön aus, inspiriert die Romantiker und verursacht Ebbe und Flut – es gibt gute Gründe, die dafür sprechen, dass es ohne Mond überhaupt keine Menschen auf der Erde gäbe!
Nachdem ich im ersten Teil der Serie über den Mond schon über dessen Entstehung geschrieben und im zweiten Teil die Gezeitenkraft erklärt habe möchte ich diesmal auf einen weiteren sehr wichtigen Aspekt eingehen: den Einfluß des Mondes auf die Neigung der Erdachse.
Die Jahreszeiten
Die Erdachse (um die sich die Erde einmal am Tag dreht) ist gegenüber ihrer Bahnebene um 66.5 Grad geneigt. Der Winkel zwischen Äquator und der Bahnebene beträgt also 23.5 Grad. Dieser Winkel wird normalerweise als Erdneigung bezeichnet und ist der Grund dafür, dass wir auf der Erde Jahreszeiten erleben können. Wäre die Erdneigung gleich null, dann gäbe es keine Jahreszeiten – an jedem Ort der Erde wäre die Temperatur mehr oder weniger konstant. Dadurch dass die Achse aber geneigt ist, treffen die Strahlen im Laufe des Jahres in unterschiedlichen Winkeln auf die Erdoberfläche und dementsprechend ändert sich die Temperatur:
Die Erdneigung war im Laufe der Erdgeschichte größtenteils konstant. Aber warum? Und was würde passieren, wenn sich das mal ändern sollte?
Der Einfluss des Mondes
Aber: der Mond ist im Vergleich zur Erde sehr groß und er ist sehr nah! Sein gravitativer Einfluss auf die Erdneigung ist daher viel stärker als der der anderen Planeten. Der Mond wirkt daher wie ein Anker, der dafür sorgt, dass die Erdneigung mehr oder weniger konstant bleibt. Laskars Arbeiten zeigten, dass sich die Erdneigung im Laufe der Zeit nur um etwa 1.3 Grad ändert.
Dann wurde die Simulation nochmal durchgeführt, diesmal ohne den Einfluss des Mondes. Und die Ergebnisse waren spektakulär: die Änderung der Erdneigung war plötzlich höchst chaotisch und schwankte zwischen 0 und 84 Grad! Für das Klima auf der Erde wären solche Schwankungen natürlich fatal: Zeiten mit extremen Temperaturschwankungen würden sich mit Zeiten mit fast keinen Schwankungen abwechseln und es wäre fraglich, ob Ökosysteme überhaupt lang genug stabil blieben, um höheres Leben hervorzubringen! (Wie genau sich das Klima von der Sonneneinstrahlung abhängt kann man vermutlich in Zukunft bei primaklima nachlesen)
Wie sich so eine Achsenschwankung auswirken kann, lässt sich vielleicht bei unserem Nachbarplaneten beobachten. Mars ist der Erde in vielen Dingen sehr ähnlich; seine Neigung beträgt 25 Grad; ist also nur ein bisschen größer als die der Erde. Mars hat allerdings nur 2 sehr kleine “Monde” (die vermutlich nur eingefangene Asteroiden sind) die bei weitem nicht genügend Kraft ausüben können um die Marsachse zu stabilisieren. Entsprechende Simulationen zeigen auch, dass die Marsachse langfristig gesehen genauso chaotisch schwankt wie es die Erdachse ohne den Einfluss des Mondes tun würde. Und tatsächlich scheinen die Ergebnisse der diversen Missionen zum Mars zu bestätigen, dass der Planet in der Vergangenheit gröberen Klimaschwankungen unterworfen war und dass je nach der aktuellen Temperatur flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche vorhanden war oder nicht.
Konsequenzen für die Habitabilität von Exoplaneten
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