Ein verborgener 70-Jahre-Takt im Erdkern macht unsere Tage kürzer

Seit der Jahrtausendwende dreht sich die Erde schneller, als unsere Atomuhren es vorsehen. Ein Team aus China hat im flüssigen Erdkern den Rhythmus gefunden, der dahintersteckt, und rechnet vor, wann die Tage wieder länger werden.

Astronomen und Zeitmesser beobachten seit rund zwei Jahrzehnten, dass die Erde an Tempo zulegt, ohne dass jemand sagen konnte, woher dieser Schub kommt.

Ein Team des chinesischen Zeitdienstzentrums hat deshalb die gemessene Tageslänge seit den 1880er Jahren von allen bekannten Einflüssen befreit, von den Gezeiten ebenso wie von Atmosphäre, Ozeanen und Grundwasser, und in dem, was übrig blieb, eine langsame Schwingung mit einer Periode von rund 70 Jahren entdeckt.

Denselben Takt tragen die Strömungen aus flüssigem Eisen im Erdkern, die sich aus dem langsamen Wandern des Magnetfelds erschließen lassen.

Wenn dieses Modell trägt, ist die heutige Beschleunigung nur eine Phase einer alten Schwingung, deren nächster Höchststand um 2040 fällt. Dann würden die Tage wieder länger.

Warum wir überhaupt Sekunden einschieben

Unsere Uhren laufen heute nach Atomzeit, die gleichmäßig tickt, weil sie an Schwingungen von Atomen hängt und nicht an der Erde.

Die Erde selbst ist der unzuverlässigere Zeitgeber, denn ihre Umdrehung wird mal etwas schneller, mal etwas langsamer.

Damit die offizielle Weltzeit UTC nicht von der Sonne wegdriftet, schiebt man immer dann eine Schaltsekunde ein, wenn der Abstand zur tatsächlichen Erddrehung auf knapp eine Sekunde anwächst.

Seit Einführung dieses Systems in den 1970er Jahren waren alle diese Sekunden positive Sekunden. Die Uhr musste warten, weil die Erde zu langsam war.

Seit der Jahrtausendwende läuft die Erde den Uhren davon

Seit den frühen 2000er Jahren kippt dieser Trend, und die Erde eilt der Atomzeit voraus. Hielte das an, müsste man irgendwann eine Sekunde streichen statt einzufügen, und eine solche negative Schaltsekunde hat es noch nie gegeben.

Für Satellitennavigation, Rechenzentren und Finanzsysteme, deren Software seit Jahrzehnten davon ausgeht, dass eine Sekunde niemals ausfällt, wäre das ein unerprobter Ernstfall.

Die Messreihen zeigen allerdings nur, dass die Erde schneller dreht, nicht warum. In den Kern kann niemand hineinschauen, und wer eine 70-Jahre-Schwingung nachweisen will, braucht Messdaten, die weit ins 19. Jahrhundert zurückreichen.

Was das Team aus Xi’an von der Tageslänge abzog

Zewen Zhang und Yuanwei Wu vom National Time Service Center der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Xi’an sind deshalb rückwärts vorgegangen.

Sie nahmen die jährliche Tageslänge und zogen nacheinander ab, was sich berechnen lässt: den Zug von Mond und Sonne, der Erdkörper und Ozeane verformt, dazu die Drehwirkung von Atmosphäre, Meeresströmungen und gespeichertem Wasser sowie die langsame Abbremsung durch die Gezeitenreibung.

Was danach übrig bleibt, verglichen sie mit dem Erdkern.

Weil das Magnetfeld von strömendem Eisen erzeugt wird, verrät seine über Jahrzehnte dokumentierte Wanderung, wie sich dieses Eisen bewegt und wie viel Drehung es dabei aufnimmt oder abgibt.

Erdkern und fester Erdkörper teilen sich eine feste Portion Drehung, sodass der Mantel langsamer wird, wenn der Kern schneller kreist, und umgekehrt.

Die Arbeit liegt bislang als Preprint vor, eingereicht beim Fachjournal Earth, Planets and Space und noch nicht unabhängig begutachtet.

Die naheliegende Erklärung hielt nicht stand

Um das Jahr 2000 hatte auch die Erdachse ihre Wanderrichtung deutlich geändert, und dafür machten frühere Studien schmelzendes Eis und verlagerte Wassermassen verantwortlich, die den Löwenanteil dieses Effekts erklären.

Es lag also nahe, dieselben Massen auch für die schnellere Drehung heranzuziehen. Genau das funktioniert nicht.

Die Modelle für Atmosphäre, Ozean und Hydrologie bewegen die Tageslänge vor allem im Rhythmus von Tagen bis Jahren und erzeugen den langen, langsamen Trend nicht.

Die Gezeitenreibung des Mondes wiederum wirkt seit Jahrmilliarden in die andere Richtung und verlängert den Tag. Der übrig gebliebene Anteil konnte also nicht von der Erdoberfläche stammen.

Als die Forschenden ihn neben die Kernkurve legten, liefen beide über die gesamten anderthalb Jahrhunderte nahezu parallel, wobei das Signal aus dem Kern dem der Erdrotation um einige Jahre vorauseilt.

Eine Schwingung von rund 70 Jahren

Die entscheidende Zahl steht im Vergleich der Steigungen. Die angepasste 70-Jahre-Welle allein bildet etwa 92 Prozent des Trends ab, den die bereinigte Tageslänge seit den 1970er Jahren zeigt.

Für die aktuelle Beschleunigung braucht es demnach keine neue Ursache. Der Tag schwankt dabei nur um wenige Tausendstelsekunden.

Doch weil sich diese Winzigkeit Nacht für Nacht aufsummiert, steuert diese eine Welle über die vergangenen fünf Jahrzehnte einen Unterschied von gut 23 Sekunden zur Weltzeit bei.

Die Schaltsekunde greift schon unterhalb einer einzigen Sekunde ein. Die Ergebnisse seien „vereinbar mit einem kernbezogenen Beitrag“ zur langsamen Veränderlichkeit der Erdrotation, schreiben die Autoren.

Was das für die Schaltsekunde bedeutet

Verlängert man die angepasste Welle in die Zukunft, erreicht sie ihren nächsten Höchststand um 2040, der Tag würde also wieder länger.

Aus diesem Bauteil allein folgt damit keine negative Schaltsekunde in absehbarer Zeit, was zu einer unabhängigen Vorhersage aus dem Jahr 2024 passt.

Die Forschenden schränken ihre eigene Aussage allerdings ausdrücklich ein. Es handle sich um „eine modellabhängige geophysikalische Einschätzung, keine operationelle Vorhersage“.

Die Datenreihe enthält nur etwa zwei vollständige Zyklen, für den historischen Teil fehlt die Korrektur für Atmosphäre und Ozean, und welche der vier möglichen Kopplungen zwischen Kern und Mantel den Drehimpuls tatsächlich weiterreicht, kann die Analyse nicht entscheiden.

Was mich an dieser Arbeit nicht loslässt, ist der Gedanke, dass ein Ozean aus flüssigem Eisen tief unter unseren Füßen mitbestimmt, wie spät es auf deinem Handy ist. Wenn dich das genauso verblüfft, schick den Artikel jemandem weiter, der gerade auf die Uhr schaut.

Meine Meinung dazu

Für mich ist das vor allem eine Lektion darüber, was ein „Tag“ eigentlich ist, nämlich keine Konstante, sondern eine gemessene Größe mit Wackelkontakt.

Gelernt habe ich außerdem, wie stark Zeitmessung inzwischen Geophysik ist. Wer wissen will, ob 2040 eine Sekunde gestrichen wird, muss das Magnetfeld auswerten.

Gleichzeitig bleibe ich vorsichtig, denn eine Periode von 70 Jahren aus anderthalb Jahrhunderten Daten abzuleiten heißt, aus zwei Schwingungen auf eine Regel zu schließen, und das ist dünn.

Sympathisch finde ich, dass die Autoren das selbst so deutlich schreiben, statt eine Prognose zu verkaufen.

Praktisch könnte sich die Frage ohnehin erledigen, weil die internationale Metrologie bereits beschlossen hat, die Schaltsekunde bis spätestens 2035 auslaufen zu lassen.

Der Erdkern wird dann trotzdem weiterschwingen, nur ohne dass unsere Uhren darauf reagieren müssen.

Zewen Zhang (National Time Service Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften), Preprint, eingereicht bei Earth, Planets and Space, 2026; arXiv:2608.25964