Die Erde mittels ferner Galaxien vermessen

Die Erde mittels ferner Galaxien vermessen

Gefäss: 

Licht aus weit entfernten Galaxien hilft, die Erde auf Millimeterbruchteile genau zu vermessen und aufzuzeigen, wie sich die Erde im Rhythmus der Gezeiten täglich verformt.

Die Gezeitenkraft des Mondes beeinflusst nicht nur das Meer, sie knetet auch den ganzen Planeten durch: In mitteleuropäischen Breiten hebt und senkt sich die Erdoberfläche so täglich um bis zu vierzig Zentimeter. Feststellen lässt ich dies, indem man kosmische Radiowellen, die von fernen Quasaren – Kerne aktiver Galaxien – ausgesandt werden, an Orten auf der ganzen Welt  mittels Radioteleskopen gleichzeitig vermisst. Je nachdem, welche Seite der Erde den Radioquellen zugewandt ist, kommen die Signale im einen oder anderen Teleskop früher an.

Vergleich man nun die Signale genau und ermittelt man den Ankunftszeit-Unterschied, lässt sich daraus eine präzise Information über die Koordinaten der Teleskope ableiten. Diese Daten zu analysieren ist relativ komplex, weil verschieden Prozesse mit einbezogen werden müssen: Zu ihnen gehören nicht nur die täglich auftretenden Gezeiten, sondern auch Gezeiten-Komponenten mit längerer Periode, die durch das komplizierte Zusammenspiel von Sonne, Mond und Erde ausgelöst werden.

Mittels der Analyse solcher Daten aus 27 Jahren (von 1984 bis 2011) ist es einem Team der TU Wien um die Geodätin Hana Krásná  gelungen, die Deformierung der Erde auf Bruchteile eines Millimeters genau zu berechnen und nachzuweisen, dass bisherige Berechnungen dieser Art nicht exakt waren. Möglich machte dies eine Software, welche die Krásná zusammen mit ihren Kollegen eine entwickelt hat, und dafür dieser Tage mit dem Karl Rinner-Preis der Österreichischen Geodätischen Kommission ausgezeichnet worden ist.

Die Erde hat einen Durchmesser von über 12‘700 Kilometern. Man könnte meinen, dass hierbei eine Deformation in der Grössenordnung von Dezimetern keine Rolle spielt. Doch absolute Präzision ist für die Beantwortung komplexer Fragestellungen wichtig, etwa um den weltweiten Anstieg des Meeresspiegels eruieren. (mai/pd)