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Sternengeschichten Folge 447: Sol und Dhanus - Zeitmessung auf dem Mars

Derzeit - und vermutlich auch noch in absehbarer Zukunft - ist unser Nachbarplanet ausschließlich von Robotern bewohnt. Wir Menschen stellen uns zwar schon seit Jahrhunderten vor, wie es ist dorthin zu reisen und dort zu leben. Ein Flug zum Mars mit Menschen an Bord und erst recht dort dauerhaft zu leben ist aber nicht nur ein enorm komplexes Vorhaben, sondern auch extrem gefährlich. Wir haben noch nicht einmal richtig angefangen, all die Probleme zu lösen, die für so etwas gelöst werden müssen und einen ganzen Haufen Probleme vermutlich noch nicht mal entdeckt. Vielleicht kriegen wir es hin, einen kurzen Besuch dort zu absolvieren. Es wird aber auf jeden Fall noch ein wenig dauern, bis Menschen auf dem Mars auch dauerhaft leben. Trotzdem muss man sich auch jetzt schon ein wenig Gedanken darüber machen, wie man bestimmte Dinge dort organisiert. Zum Beispiel die Zeitmessung.

Der Mars ist ein Planet. Ein wenig kleiner als die Erde, aber auch dort gibt es das, was es hier auf der Erde gibt: Nämlich Tag und Nacht. Der Mars rotiert um seine Achse und so wie dadurch auf der Erde die Sonne auf- und untergeht, passiert das auch auf dem Mars. Die Erde braucht bekanntlich 24 Stunden für eine Umdrehung (bzw. ein kleines bisschen weniger, aber dazu gleich mehr). Das ist der "Sonnentag", den man von einem "Sterntag" unterscheiden muss, wie ich in Folge 307 ausführlich erklärt habe. Man muss die Rotation eines Himmelskörpers ja immer in Bezug auf irgendeinen konkreten Punkt messen. So ein Bezugspunkt können die Sterne sein; die sind so weit weg, dass sie ihre Position nicht verändern, während die Erde - oder der Mars - sich um die Achse dreht. Ich kann mir also einen bestimmten Stern aussuchen, seine Position messen und dann warten, bis sich der Mars genau so weit gedreht hat, bis ich den Stern exakt wieder an der gleichen Position sehen kann. Die Dauer dieser Rotation ist ein Sterntag und auf der Erde sind das 23 Stunden, 56 Minuten und 4,1 Sekunden. Diese Zeitspanne ist wichtig, wenn man an astronomischen Beobachtungen interessiert ist. Für den Alltag ist aber die Sonne viel wichtiger. Misst man jetzt also die Zeit die vergeht, bis die Sonne nach einer Rotation der Erde wieder exakt an der gleichen Position des Himmels steht, kriegt man einen "Sonnentag" und der ist ein wenig länger als der Sterntag. Denn während die Erde um ihre Achse rotiert, hat sie sich ja auch ein kleines Stückchen entlang ihrer Bahn um die Sonne herum bewegt. Was bedeutet, dass die Sonne jetzt ihre scheinbare Position am Himmel ein bisschen verändert hat und die Erde sich noch ein bisschen weiter drehen muss, um das auszugleichen. Deswegen ist der Sonnentag mit 24 Stunden um knapp 4 Minuten länger als der Sterntag.

Aber wir waren ja eigentlich am Mars. Dort dauert der Sterntag 24 Stunden 37 Minuten und 22,66 Sekunden; der Sonnentag ist auch hier mit 24 Stunden, 39 Minuten und 35,24 Sekunden länger. Dass die Tageslänge am Mars bis auf die knapp 40 Minuten identisch mit der Tageslänge der Erde ist, ist übrigens reiner Zufall. Es gibt keine Gesetzmäßigkeiten die die Rotationsdauer der Planeten irgendwie ordnet. Wie schnell sich ein Planet um seine Achse dreht, hängt - zumindest vereinfacht gesagt - vor allem von den ganzen chaotischen Prozessen ab, die während der Planetenentstehung stattgefunden haben. Die ganzen Kollisionen, die notwendig sind, damit aus kleinen Himmelskörpern große Planeten entstehen, bestimmen am Ende auch, wie sich der Planet um seine Achse dreht. Auf der Venus dauert ein Tag mehr als 100 Erdtage; auf dem Saturn nur wenige Stunden.

Die Dauer eines Sonnentags auf dem Mars, also die 24 Stunden 39 Minuten und 35,24 Sekunden, werden als "Sol" bezeichnet. Ein bisschen ein komisches Wort, weil es ja auf Latein "Sonne" bedeutet und es eigentlich um den Mars geht. Aber man hat es eben gewählt, um den SONNENta