Keine Sorge, dieser Artikel wird weder astrologisch noch sonst irgendwie esoterisch. Aber es geht tatsächlich um die Frage, wie der Jupiter das Klima der Erde beeinflusse kann. Direkt geht das natürlich nicht. Es gibt keine relevante elektromagnetische Strahlung die vom Jupiter bis zur Erde kommt und hier direkt in unser Klima eingreift. Aber indirekt hat der größte Planet unseres Sonnensystems durchaus Auswirkungen auf das, was auf der Erde passiert.
Jupiter ist groß und die Erde ist klein. Kein Wunder, dass er auch das Klima beeinflussen kann (Bild: NASA, public domain)
Grundsätzlich wird das Klima natürlich die Sonneneinstrahlung auf die Erde bestimmt und hängt erst mal massiv vom Abstand zur Sonne ab. Auch die Neigung der Erdachse sorgt dafür, dass sich die auf den Erdboden auftreffende Energiemenge im Laufe des Jahres unterschiedlich verteilt und erzeugt so die Jahreszeiten. Und die Zusammensetzung der Atmosphäre beeinflusst das Klima selbstverständlich auch maßgeblich – seit wir Menschen angefangen haben die Zusammensetzung der Atmosphäre zu verändern merken wir das ja recht deutlich. Und dann sind da noch die Plattentektonik, der Vulkanismus und jede Menge andere Einflüsse.
Die Menge an Sonnenlicht das auf die Erde trifft spielt aber weiterhin die wichtigste Rolle. Wenn sich hier etwas fundamental ändert, dann ändert sich auch das Klima. Kurzfristig tut sich in der Hinsicht nichts, denn der Abstand zwischen Erde und Sonne bleibt mehr oder wenig gleich. Aber langfristig ändert sich die Bahn der Erde sehr wohl!
Die gravitativen Störungen der anderen Planeten sorgen dafür, dass die Erdbahn in periodischen Abständen immer ein wenig größer und kleiner wird. Die Bahn wird außerdem mal mehr und mal weniger kreisförmig und schwankt im Raum hin und her. Je nachdem wie diese verschiedenen Veränderungen zusammenspielen, kann es auf der Erde zu Warm- oder Eiszeiten kommen. Die periodischen Veränderungen der Erdbahn nennt man Milankovic-Zyklen und ich habe mich hier und hier schon mal ausführlicher damit beschäftigt.
Im Prinzip hat jeder der 7 anderen Planeten einen Einfluss auf die Veränderungen der Erdbahn; in der Praxis ist es aber vor allem Jupiter, der die Erdbahn stört. Wie genau Jupiter nun das Klima auf der Erde beeinflusst, wollen Jonathan Horner von der University of New South Wales und seine Kollegen herausfinden. Sie sind vor allem an der Frage interessiert, was man von Erde und Jupiter über andere Sonnensysteme lernen kann. Wenn demnächst die neuen großen Teleskope jede Menge erdähnliche Planeten entdecken, dann wollen wir natürlich wissen, wo sich eine genauere Betrachtung lohnt wenn wir Leben finden wollen. Viele Faktoren die die Habitabilität eines Planeten beeinflussen lassen sich nicht so einfach untersuchen. Wir werden noch sehr lange nicht in der Lage sein, die Plattentektonik oder den Vulkanismus auf Exoplaneten zu untersuchen. Wir werden auch noch einige Zeit brauchen, bevor wir die Atmosphären analysieren können. Aber wir können nachsehen, ob es in den Systemen noch weitere, große Planeten gibt. Und wenn wir dann wissen, wie sich die Anwesenheit eines großen Gasriesen auf das Klima eines kleinen erdähnlichen Planeten auswirkt, dann hilft uns das schon weiter.
Horner und seine Kollegen haben daher in Computermodellen genau untersucht, wie der Jupiter die Erde beeinflusst und die vorläufigen Ergebnisse kürzlich veröffentlicht (“The role of Jupiter in driving Earth’s orbital evolution”). Dazu haben sie am Computer die Veränderung der Erdbahn unter dem gravitativen Einfluss der restlichen Planeten verfolgt. Allerdings nicht nur mit dem realen Jupiter sondern mit vielen verschiedenen “Kopien” um zu sehen, was passieren würde, wenn Jupiter sich auf einer anderen Bahn befinden würde.
Hier ist ein Beispiel:
Oben links sieht man, wie sich die Exzentrizität der Erdbahn im Laufe der Zeit verändert. Sie schwankt mit einer Periode von ein paar tausend Jahren zwischen einer fast kreisförmig Bahn (Exzentrizität=0) und einer immer noch fast kreisförmigen Bahn (Exzentrizität=0,05). Das Bild rechts oben zeigt genau das gleiche – nur wurde die Simulation diesmal nicht mit dem echten Jupiter durchgeführt sondern einer Kopie. Dieser kopierte Jupiter befindet sich nicht auf seiner üblichen kreisförmigen Bahn sondern hat eine deutliche Exzentrizität von 0,2. Das wirkt sich auch auf die Erde aus: Diesmal schwankt ihre Exzentrizität zwischen 0 und 0,25. Die beiden Bilder rechts und links unten zeigen das gleiche, nur diesmal mit der Bahnneigung (Inklination) der Erdbahn. Hier hat die Veränderung in der Bahn des Jupiters allerdings so gut wie keine Auswirkungen.
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