Die sechs erstaunlichsten Entdeckungen, die wir bei der Erforschung der Venus gemacht haben

Eines der Hauptargumente für die Untersuchung anderer Planeten ist, was sie uns über die Erde erzählen können. Haben oder beherbergen sie Leben? Welche Hinweise können sie auf die Vergangenheit unseres Planeten geben? Wenn Wissenschaftler einen erdähnlichen Planeten untersuchen möchten, ist die Venus eine günstige Gelegenheit.

„Venus ist der Exoplanet von nebenan“, sagt Suzanne Smrekar, Planetenwissenschaftlerin der NASA und Hauptforscherin der bevorstehenden NASA-Mission zur Venus, VERITAS, die etwa 2031 starten wird, um den Planeten von der Oberfläche bis zum Kern zu untersuchen.

Die ähnliche Größe und Planetenzusammensetzung von Venus und Erde machen sie zu Zwillingsplaneten. Wie die Erde entwickelt sich auch die Venus aktiv weiter. Aber aus der Nähe sind sich beide Planeten überhaupt nicht ähnlich. Während die Erde voller Leben ist, scheint unser Nachbar entschlossen zu sein, es auszulöschen. Diese unterschiedlichen Geschichten machen die Venus für Wissenschaftler noch faszinierender.

Im nächsten Jahrzehnt werden die Vereinigten Staaten, Europa, China und Indien eine Flut von Raumschiffen auf den Planeten schicken. Bei Erfolg werden sie in die Reihen der aufgenommen mehr als 40 RobotermProbleme, die die Menschheit unserem Nächsten vorgeworfen hat. Während Wissenschaftler noch viel über die Venus entdecken müssen, waren diese vergangenen Missionen der Schlüssel zur Beseitigung jahrhundertelanger wilder Missverständnisse, die frühe Astronomen beim Blick durch ihre Bodenteleskope hervorgerufen hatten. Hier sind einige der bisher wichtigsten Entdeckungen über den zweiten Planeten von der Sonne, dem nächsten Bruder der Erde.

1. Im Gegensatz zu ihrem Namen ist Venus ein höllischer Ort

Venus ist nach der römischen Göttin der Liebe und Fruchtbarkeit benannt und vor dem Weltraumzeitalter war die Wahrnehmung des Planeten durch Science-Fiction bestimmt. Die Autoren beschworen üppige Landschaften voller Menschen herauf Dinosaurier, Dschungel, Sümpfe und Ozeane. Doch die ersten Vorbeiflüge an der Venus in den 1960er Jahren machten solchen Vorstellungen ein Ende.

1975 der Venera 9-Lander der Sowjetunion die ersten Bilder aufgenommen der Oberfläche eines anderen Planeten, als dieser auf der Venus landete. Was zum Lander sah und spürte, dass es sich um einen feindlichen Planeten handelte: A felsiges, karges Gelände mit einem erdrückenden atmosphärischen Druck, der 90-mal so hoch ist wie der der Erde, und einer sengenden Temperatur von 887 Grad Fahrenheit. Diese Welt war unwirtlich für das Leben.

1982 der erste Farbbilder der Venusoberfläche, die von den Sonden Venera 13 und 14 stammten, bestätigten nur die trostlosen Landschaften. Wissenschaftler sind sich einig, dass es an der Oberfläche kein flüssiges Wasser gibt.

Während die Venera-Missionen Romanautoren von der Venus abwandten, öffneten sie die Tür zu wissenschaftlichem Interesse. „Sie waren immer ein unglaublicher Wendepunkt“, sagt Stephen Kane, Planetenastrophysiker an der University of California, Riverside. “Ich finde [the photographs are] einer der wichtigsten Meilensteine ​​unserer Zivilisation.“

2. Venus ist immer noch geologisch aktiv

Die geringe Anzahl von Kratern auf der Venus deutet darauf hin, dass geologische Prozesse möglicherweise alte Landschaften in Taschen mit frischem Boden umwandeln. Aus der Kraterdichte haben Wissenschaftler berechnet, dass die Krustenoberfläche der Venus erst 150 Millionen Jahre alt ist. (Während der älteste Teil der kontinentalen Erdkruste stammt aus 4,4 Milliarden Jahrenentstand die älteste ozeanische Kruste der Erde 340 Millionen Jahre vor.)

Darüber hinaus ist die Venus mit Tausenden von Vulkanen bedeckt. Das fand die Magellan-Mission in den 1990er-Jahren heraus mindestens 85 Prozent der Fläche war von Lavaströmen bedeckt. Darüber hinaus lässt die schwefelreiche Atmosphäre darauf schließen, dass die Vulkane auf dem Planeten schon seit langem ausbrechen. Aber das waren verräterische Hinweise, kein schlüssiger Beweis. Wissenschaftler hatten die Vulkane noch nie auf frischer Tat ertappt – bis eine letztes Jahr veröffentlichte Studie neue Beweise in alten Bildern fand.

„Eine der größten jüngsten Entdeckungen für die Venus ist tatsächlich etwas, das in den letzten etwa 30 Jahren in den Magellan-Daten verborgen blieb“, sagt Noam Izenberg, Planetenforscher am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University.

Ein erneuter Blick auf alte Radarbilder, Die neue Studie stimmte mit zwei Bildern überein eines märchenhaften Rings aus Vulkanschloten, die im Abstand von acht Monaten entnommen wurden. Im späteren Bild, war frische Lava ausgespuckt und hatte eine neue Ebene gebildet. Ein benachbarter Schlot schien größer geworden zu sein, als hätte er seine Krone teilweise gesprengt. Das waren Anzeichen dafür, dass ein Vulkan ausgebrochen war.

Auf der Venus gibt es mehr als nur Vulkanausbrüche; Auch der Planet sinkt stellenweise ein, wie die Brust eines liegenden Riesen, der ausatmet. Dieser Vorgang wird Subduktion genannt, ein Phänomen, das auch auf der Erde auftritt, wenn auch über einen anderen Mechanismus. Die Kruste der Venus ist nicht so deutlich fragmentiert wie die der Erde, um Plattentektonik zu ermöglichen. Daher gehen Forscher davon aus, dass der Subduktionsprozess durch einen Aufschwung vulkanischen Ursprungs ausgelöst wird, gefolgt von einem länger anhaltenden Absinken. Die erhaltenen Hinweise auf diese atemähnliche Bewegung sind kreisförmige Vertiefungen im Boden, sogenannte Coronaeden die Magellan-Mission Anfang der 1990er Jahre entdeckte.

Eines der Hauptziele von VERITAS ist die Bestätigung und Untersuchung der Subduktionskunst der Venus. Das Verständnis der feineren Details könnte Aufschluss über die frühen Tage der Erde selbst geben, bevor die Plattentektonik auf unserem Planeten einsetzte, sagt Smrekar.

3. Böse Wolken bevölkern die erdrückende Atmosphäre

Venus hat eine dichte Atmosphäre. Als die Sonde Venera 4 Mitte der 1960er Jahre durch diese gashaltige Hülle hinabstieg, maß sie, dass die Zusammensetzung hauptsächlich aus Kohlendioxid bestand. Wissenschaftler berechneten, dass die Luft so dick war, dass eine Sonde fast eine Stunde gebraucht hätte, um im freien Fall durch die gesamte Atmosphärenschicht zu gelangen, bevor sie die Oberfläche erreichte.

Schwefelsäurewolken umkreisen den gesamten Planeten in einer Höhe von 25 bis 37 Meilen über der Oberfläche. Sie enthalten winzige saure Aerosole, die etwa hundertmal dünner sind als menschliches Haar. Zusammen ähneln die Tröpfchen der Luftverschmutzung in dicht besiedelten Städten auf der Erde. „Es ist wie ein Dunst, den man sieht, wenn man beispielsweise nach Neu-Delhi oder Peking fliegt“, sagt Sanjay Limaye, ein Planetenwissenschaftler an der University of Wisconsin-Madison.

Diese Wolkendecke reflektiert das Sonnenlicht stark und lässt Venus nach Sonne und Mond als dritthellstes Objekt am Himmel erscheinen. Alte Zivilisationen sahen den leuchtenden Punkt der Venus und dachten, es sei ein Stern. Sie nannten Venus – etwas irreführend – „Morgenstern“ und „Abendstern“. Der undurchsichtige Himmel der Venus verhinderte auch, dass frühe Astronomen die Oberfläche durch ihre Teleskope sehen konnten, was bis weit ins 20. Jahrhundert zu falschen Annahmen über den verschleierten Planeten führte.

Die Wolken sind nicht ruhig, sondern ständig in Bewegung und umrunden den Planeten in zwei bis vier Tagen. Was ihre Superrotation antreibt, ist immer noch eine Frage, die Wissenschaftler verwirrt. Einige Forscher haben das vorgeschlagen der leichte Temperaturunterschied zwischen der sonnenzugewandten und der sonnenabgewandten Hemisphäre der Venus treiben die wärmeren Wolken dazu, nach oben und in Richtung der kälteren Seite des Planeten zu wandern.

4. Venus dreht sich in eine andere Richtung

Fast alle Planeten in unserem Sonnensystem, einschließlich der Erde, drehen sich gegen den Uhrzeigersinn um ihre Achsen. Venus ist der einzige Sonderling, der im Uhrzeigersinn Pirouetten dreht.

Wissenschaftler entdeckten danach die rückläufige Rotation der Venus Der Planet wird mit bodengestützten, wolkendurchdringenden Radarwellen beworfen In den 1960ern. Sie fanden heraus, dass der Planet seine Rotation in 243 Erdentagen vollendet, 18 mehr, als er braucht, um sich um die Sonne zu drehen.

Eine Hypothese, die die rätselhafte Drehung der Venus erklären könnte, ist, dass ein Objekt von der Größe eines Planeten auf die Proto-Venus prallte und den Wirbel umkehrte. Andere Wissenschaftler gehen davon aus, dass die kombinierten Wirkungen von a suppige Atmosphäre und schwappende Innereien der frühen Venus verlangsamten die ursprüngliche Drehung im Uhrzeigersinn, vielleicht sogar bis zum Stillstand. Allmählich könnte der Planet haben geriet in eine stabilere Drehung Das steht im Widerspruch zum Rest seiner Artgenossen im Sonnensystem.

5. Möglicherweise hat sich einst flüssiges Wasser auf der Venus angesammelt

Beim Abstieg durch die Atmosphäre im Jahr 1978 stellten die Pioneer-Venus-Sonden ein ungewöhnlich hohes Deuterium-zu-Wasserstoff-Isotopenverhältnis fest. Dieser Fund weist darauf hin, dass es auf der Venus einst möglicherweise flüssiges Wasser gab, das jedoch im Laufe der Zeit vollständig von der Oberfläche verdunstet war und vom Planeten entwichen war.

Aus den Daten von Pioneer geht hervor, Wissenschaftler berechnet dass der Planet einst genug Wasser hatte, um einen weltumspannenden Ozean mit einem zu bilden durchschnittliche Tiefe von 30 Fuß.

Das Vorhandensein von flüssigem Wasser weist einst auf eine milde Umgebung hin, die bewohnbar gewesen sein könnte. Computermodelle, die auf Magellans topografischen Scans basieren, wurden vorgeschlagen dass diese hydrierte Landschaft bereits vor 715 Millionen Jahren existiert haben könnte. Mit anderen Worten, das bewohnbare Klima der Venus könnte vorhanden sein blieb über Milliarden von Jahren bestehen bevor der Planet endgültig austrocknete.

Das ist möglicherweise lange genug, damit das Leben Wurzeln schlagen kann. „Das Leben, wie wir es kennen, ist äußerst hartnäckig“, sagt Limaye. „Wenn Venus flüssiges Wasser hätte, aber irgendwie kein Leben, wäre das ein größeres Rätsel.“

Vielleicht überlebten die Lebensformen der Venus, wenn überhaupt, die späteren sengenden Klimazonen nicht – oder sie wanderten in die Wolken, wo die Temperaturen angenehmer sind und Wassertropfen, wenn auch säurehaltig, den Himmel beflecken. In den letzten Jahren berichteten Wissenschaftler, Biosignaturen auf der Venus entdeckt zu haben, obwohl diese Behauptungen heftig bestritten wurden.

Eine private Mission, der Venus-Lebensfinder, untersucht derzeit, ob die Wolken der Venus organische Stoffe beherbergen, einen verlockenden Indikator für Leben oder entstehendes Leben. Nachdem wir uns Transportmittel von der Firma Rocket Lab gesichert haben, könnte die Studie möglicherweise irgendwann starten Ende 2024 oder Anfang 2025.

6. Venus hat einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt

Die Verwandlung der Venus von einem harmlosen Planeten zu einem fieberhaften Planeten ist auf einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt zurückzuführen. Die Hypothese war vorgeschlagen vom amerikanischen Astronomen Carl Sagan während seines Graduiertenstudiums. Später, als Mariner 2 1962 als erste Raumsonde an der Venus vorbeiflog, bestätigten die gemessenen heißen Temperaturen die Theorie des außer Kontrolle geratenen Treibhauses.

Forscher gehen davon aus, dass es die alte Sonne war 30 Prozent dunkler als heute. Als sich unser Stern erwärmte, erwärmte sich auch die Venus. Die Venusoberfläche wurde so heiß, dass Karbonatgestein zerfiel und Kohlendioxid in die Luft freisetzte, was eine noch stärkere Erwärmung auslöste.

Auf der Erde binden natürliche geologische Prozesse Kohlendioxid im Untergrund. Es löst sich im Ozean auf, fällt auf den Meeresboden und rutscht dank der Fließbandwirkung der Plattentektonik unter die Erdkruste. Im Gegensatz dazu gibt es auf der Venus weder ozeanische noch tektonische Aktivität. Jegliches Kohlendioxid in seiner Atmosphäre beschleunigt die Erwärmung und treibt die Freisetzung von noch mehr Kohlendioxid aus den Gesteinen voran. Heute, all diese Hitze hat die Ozeane zum Kochen gebracht und zu höllischen Oberflächentemperaturen geführt, die hoch genug sind, um Blei zu schmelzen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Erde das gleiche schwüle Szenario erleben könnte wie unser heißer Nachbar. „Wird sich die Erde in eine Venus verwandeln? Das könnte es sein“, sagt Kane. Schließlich wird die Sonne weiter scheinen. Wenn das Erdinnere abkühlt, könnte die Plattentektonik nachlassen und die Fähigkeit unserer Welt, atmosphärischen Kohlenstoff auszugleichen, beeinträchtigen. Der außer Kontrolle geratene Treibhauseffekt könnte hier eine Rolle spielen Millionen von Jahren Von nun an wird die Venus zum Spiegel der Zukunft der Erde.