Warum die Erde sich von der Sonne entfernt

Hirosaki (Japan) - Der Abstand der Erde von der Sonne nimmt pro Jahr um 15 Zentimeter zu. Angesichts einer mittleren Entfernung von 150 Millionen Kilometern ist diese Änderung gering - trotzdem stellte sie die Forscher bislang vor ein Rätsel. Ein Team japanischer Astrophysiker präsentiert nun eine simple Lösung: Die Erhaltung des Drehimpulses lässt die Umlaufbahnen der Planeten wachsen.

"Die Sonne verliert Drehimpuls", stellen Takaho Miura von der Universität Hirosaki in Japan und seine Kollegen in ihrer Analyse fest, die demnächst im Fachblatt "Astronomy und Astrophysics" erscheint. Und dieser Verlust muss durch die Vergrößerung der Planeten-Umlaufbahnen ausgeglichen werden, da der Gesamt-Drehimpuls eines Systems eine physikalische Erhaltungsgröße ist. Ein ähnliches Phänomen lässt sich auch im System Erde-Mond beobachten. Hier nimmt die Rotation der Erde durch die Gezeitenreibung ab - und in der Folge entfernt sich der Mond langsam von der Erde.

Mithilfe von Radarmessungen und Funksignalen von Raumsonden können die Astronomen heute das innere Sonnensystem mit hoher Genauigkeit vermessen. Vor fünf Jahren zeigte eine Untersuchung zweier russischer Wissenschaftler, dass der Abstand Erde-Sonne um 15 Zentimeter pro Jahr anwächst - das ist etwa das Hundertfache der heutigen Messgenauigkeit, also sehr gut messbar. Von der Abnahme der Sonnenmasse über den Einfluss Dunkler Materie bis zu einer Veränderung der Gravitationskonstanten probierten die Astrophysiker unterschiedliche Erklärungsansätze - ohne Erfolg.

Statt auf exotische Erklärungen greifen Miura und seine Kollegen nun auf einfache Schulphysik zurück, auf die Erhaltung des Drehimpulses. Für die Abnahme des Drehimpulses der Sonne sehen die japanischen Forscher zwei mögliche Ursachen. Zum einen könnte es sich, wie im System Erde-Sonne - um Gezeitenreibung durch die Planeten handeln, die zu einer Abbremsung der Sonnenrotation führt. Zum anderen verringert die Massenabnahme der Sonne durch die Kernfusion das so genannte Trägheitsmoment unseres Zentralgestirns und damit wiederum auch ihre Eigendrehung. In jedem Fall wäre die Änderung der Rotationsdauer der Sonne mit wenigen Millisekunden pro Jahrhundert zu gering, um messbar zu sein.