Wissenschaftler haben nachgewiesen, dass die Erde durch schmelzende polare Eismassen messbar runder wird, während eine Gravitations-Wechselwirkung in ihrem metallischen Kern den 24-Stunden-Tag beeinflusst. Die im September 2026 veröffentlichten Studien zeigen, dass der Planet ein hochdynamisches System ist, dessen äußere Form und Rotationsgeschwindigkeit sich gleichzeitig verändern.
Unser Planet verändert seine physische Gestalt und den Rhythmus seiner Rotation schneller als bisher angenommen. Das zeigen aktuelle Auswertungen von Geodäten und Geophysikern, die im September 2026 veröffentlicht wurden. Dabei greifen zwei Prozesse ineinander: Gigantische Schmelzwassermassen an den Polen formen die Erdkruste um, während tief im Inneren des Planeten ein unsichtbarer Kräfte-Klassenkampf zwischen Kern und Mantel tobt.
Wie schmelzende Polkappen die Form der Erde verändern
Jahrtausendelang lasteten gigantische Eismassen auf Grönland und der Antarktis, deren enormes Gewicht die Erdkruste nach unten drückte. Da diese Gletscher nun immer schneller schmelzen, reagiert der Planet mit einer spürbaren Gegenbewegung. Der Geodät Christos Kotsakis von der Aristoteles-Universität Thessaloniki hat in einer neuen Studie im Fachzeitschrift Journal of Geophysical Research: Solid Earth nachgewiesen, dass sich die Pole der Erde messbar anheben. Mithilfe eines weltweiten Netzes von Navigationssatelliten-Stationen, die Bewegungen im Millimeterbereich erfassen, konnte dieser Effekt exakt beziffert werden.
Die Aufwärtsbewegung der Pole hat sich von etwa 0,5 Millimetern pro Jahr in den späten 1990er-Jahren auf rund einen Millimeter pro Jahr verdoppelt. Gleichzeitig sinkt der Äquatorgürtel in ähnlichem Ausmaß ab. Unsere Ergebnisse deuten auf eine Beschleunigung der polaren Hebung hin, die mit einer vergleichsweise zunehmenden Rate der äquatorialen Absenkung einhergeht
, erklärt Kotsakis in den Ergebnissen der Geodäsie-Studie. Das bedeutet, dass die Gesamtform der festen Erde etwas weniger abgeflacht wird und sich dem runden Ideal annähern will.
Interessanterweise verhält sich das Schwerefeld der Erde genau entgegengesetzt zur festen Oberfläche. Während die Kruste runder wird, verhält sich das Schwerefeld abgeplatteter, da sich das Schmelzwasser in den Ozeanen nahe dem Äquator ansammelt und die Schwerkraft stärker nach außen zieht.
Der Massenmittelpunkt wandert durch umverteilte Wassermassen
Dass die Erde ein hochdynamisches System ist, belegt eine zweite aktuelle Studie unter der Leitung von Donald Argus vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, die im Geophysical Journal International erschienen ist. Die Forscher untersuchten, wie sich der Massenmittelpunkt des Planeten im Laufe eines Jahres verschiebt. Jedes Jahr wandern rund 6300 Milliarden Tonnen Wasser um den Globus: Im Frühjahr türmt sich Schnee in Nordamerika und Eurasien auf, während sich der Amazonas mit Regenwasser füllt; im Herbst fließt all dieses Wasser in die Ozeane zurück.
Diese jahreszeitliche Umverteilung verschiebt den Massenmittelpunkt der Erde messbar um mehrere Millimeter. Die neue Methode von Argus und seinem Team hat einen jahrelangen Widerspruch zwischen verschiedenen Messmethoden aufgelöst, da frühere Satellitenmessungen die Verschiebung doppelt so groß eingeschätzt hatten wie Schwerefeldsatelliten. Wir schätzen nun, dass die jährliche Schwankung des Massenschwerpunkts der Erde nur etwa halb so groß ist wie noch vor acht Jahren angenommen
, erklärt Argus laut einer NASA-Mitteilung zur Massenverschiebung.
Gravitations-Kräfte im Erdkern beeinflussen den 24-Stunden-Tag
Während äußere Wassermassen die Erdkruste und den Schwerpunkt formen, steuern physikalische Prozesse im tiefen Erdinneren die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten. Kleine Schwankungen in der Länge unseres Tages, die über Jahrzehnte hinweg im Bereich von Millisekunden liegen, werden durch Interaktionen zwischen dem soliden inneren Kern, dem flüssigen äußeren Kern und dem felsigen Erdmantel verursacht.
Geophysiker wussten bereits, dass der Kern für diese decadalen Veränderungen verantwortlich ist, doch die genauen physikalischen Kräfte blieben im Unklaren. Mathieu Dumberry von der University of Alberta in Edmonton fasst das Dilemma so zusammen:
„that’s responsible for these decadal changes. But how does it do it? This is the part that’s unclear.“
Mathieu Dumberry, University of Alberta
Um dieses Rätsel zu lösen, entwickelten Dumberry und sein Kollege Huifeng Zhang ein Modell, das verschiedene mechanische, elektromagnetische und gravitationelle Kräfte an den Grenzen der Erdschichten untersuchte. Ein zentraler Baustein ihres Modells stützte sich auf Seismometer-Daten aus dem Jahr 2023, die zeigten, dass der innere Kern bis circa 2010 etwas schneller rotierte als der Rest des Planeten, danach aber langsamer wurde.
Das Kräftemessen zwischen Kern und Erdmantel
Das von den kanadischen Forschern erstellte Modell zeigt, dass die beobachteten Veränderungen der Tageslänge am besten durch ein dominantes Kräftemessen erklärt werden, bei dem die Gravitation siegt. Gravitationskräfte, die dichte Regionen des inneren Kerns zu anomal dichten Regionen des Mantels ziehen, müssen jedoch von elektromagnetischen und mechanischen Kräften in entgegengesetzter Richtung im Gleichgewicht gehalten werden.
Huifeng Zhang, University of Alberta
stellt Huifeng Zhang fest. Dieser Modus aus Anziehung und gegensätzlichem Druck beeinflusst auch die Rotation des inneren Kerns selbst. Demnach ist der innere Kern bestrebt, sich mit dem Mantel auszurichten, wird jedoch durch die überwiegend westwärts gerichteten Strömungen des äußeren Kerns immer wieder versetzt, bevor ihn die Gravitation langsam wieder nach Osten in seine Position zurückzieht. Die Ergebnisse wurden in Nature veröffentlicht.
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