Warum ist die Erde an den Polen abgeplattet?

Die Erde sieht auf Weltraumaufnahmen rund aus. Trotzdem liegt ihre Oberfläche am Äquator im Mittel etwas weiter vom Erdmittelpunkt entfernt als an den Polen. Der Grund ist ihre Rotation: Gemeinsam mit der Schwerkraft prägt sie eine nahezu kugelförmige, aber leicht abgeplattete Gestalt. Die Erde ist also keine perfekte Kugel – der Unterschied ist allerdings viel kleiner, als manche Schaubilder vermuten lassen.

Schwerkraft macht rund, Rotation macht einen Unterschied

Die Schwerkraft zieht Materie zusammen. Für einen großen Himmelskörper ergibt sich dadurch als einfache Grundform eine Kugel. Die Erde dreht sich aber zusätzlich um ihre Achse.

Im mitrotierenden Bezugssystem beschreiben wir den Rotationseffekt als Fliehkraft: Er wirkt von der Drehachse weg. Am Äquator ist der Abstand zur Achse am größten; an den Polen liegt man auf der Achse. Deshalb beeinflusst die Rotation die Gleichgewichtsform nicht überall gleich stark. Die Erde ist in Äquatorrichtung etwas breiter und entlang der Polachse etwas kürzer. Auch die NOAA erklärt die äquatoriale Ausbuchtung mit der Erdrotation.

„Abgeplattet“ bedeutet dabei nicht, dass etwas von außen auf die Pole drückt. Und die Erde wird nicht jeden Morgen neu auseinandergezogen. Gemeint ist die über lange Zeit entstandene Form eines rotierenden, durch seine eigene Schwerkraft zusammengehaltenen Planeten.

Wie groß ist die Erdabplattung wirklich?

Das Earth Fact Sheet der NASA nennt folgende Radien. Ein Radius reicht vom Mittelpunkt bis zur Oberfläche des zugrunde gelegten Erdmodells; ein Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von einer Seite zur anderen.

Die oft genannten „rund 21 Kilometer“ beziehen sich also auf den Radius, nicht auf den gesamten Durchmesser. Das ist eine häufige Verwechslung.

Die Abplattung lässt sich als Verhältnis ausdrücken: (Äquatorradius − Polradius) / Äquatorradius. Für die Erde sind das ungefähr 0,00335, also 0,335 Prozent. Berge, Täler und einzelne Meeresoberflächen sind in diesem glatten Modell nicht als lokale Abweichungen enthalten.

Ein 30-Zentimeter-Globus zeigt die Größenordnung

Stell dir ein maßstäbliches Erdmodell mit 30 cm Äquatordurchmesser vor. Der Poldurchmesser wäre nur etwa 1 mm kleiner. Das kannst du ausrechnen: 300 mm × 0,00335 ≈ 1 mm.

Eine stark zusammengedrückte Erdkugel wäre deshalb kein maßstäbliches Bild der tatsächlichen Abplattung. Auf einem gewöhnlichen Foto fällt der Unterschied kaum auf. Die nahezu runde Erscheinung und die messbare Abplattung widersprechen einander nicht.

Das Cover zeigt entsprechend ein schematisches Rotationsmodell mit Achse und Äquatorebene. Es ist keine Messgrafik; die Zahlen im Text geben die Größenordnung an.

Kugel, Ellipsoid und Geoid: drei verschiedene Modelle

Je nach Frage braucht man ein anderes Modell der Erde:

• Kugel: Ein Radius genügt. Für viele anschauliche Erklärungen von Breitenkreisen oder globalen Entfernungen ist das ein guter Einstieg.
• Rotationsellipsoid: Eine glatte, leicht abgeplattete Form mit größerem Äquatorradius und kleinerem Polradius. Sie bildet die grobe Erdform genauer ab und dient als geometrische Bezugsfläche.
• Geoid: Eine durch das Erdschwerefeld bestimmte Bezugsfläche. Anschaulich entspricht sie dem mittleren Meeresspiegel ohne Gezeiten und Strömungen, gedanklich unter den Kontinenten fortgesetzt. Die NOAA erläutert dieses Höhenmodell.

Das Geoid ist keine Karte der Berge und Tiefseegräben. Seine Abweichungen von einem glatten Ellipsoid hängen mit dem Schwerefeld zusammen. Stark beulige „Kartoffel-Erden“ zeigen solche Abweichungen häufig extrem überhöht, damit sie überhaupt sichtbar werden. Sie bedeuten nicht, dass unser Planet von außen wie eine Kartoffel aussieht.

Was du auf dem Globus erkunden kannst

In LiveGlobe 3D kannst du den Globus drehen und zoomen sowie den Äquator in den Einstellungen einblenden. Vergleiche die Äquatorebene mit der gedachten Verbindung zwischen Nord- und Südpol: So wird klar, welche Richtungen mit Äquator- und Poldurchmesser gemeint sind. Für die Web-App ist eine Anmeldung vorgesehen. Die Ansicht dient hier der räumlichen Orientierung, nicht der Vermessung der Erdabplattung.

Wenn dich interessiert, warum derselbe Planet auf einer flachen Karte ganz anders wirkt, lies auch die Erklärung zu Großkreisen und gebogenen Flugrouten.

Merksatz: Die Erde ist fast eine Kugel. Ihre Rotation erklärt den kleinen Äquatorwulst; ein Geoid beschreibt noch einmal eine andere, durch die Schwerkraft definierte Bezugsfläche.