Wie die Venus ihr Wasser verlor und zu einem „Höllenplaneten“ wurde
Warum ist die Venus so viel trockener als die Erde? Ein Forschungsteam geht dieser Frage auf den Grund und findet eine Erklärung für das Phänomen.
Boulder – Die Venus ist der Nachbarplanet der Erde und ihr eigentlich recht ähnlich: Die beiden Planeten haben ähnliche Größen und sind beides Gesteinsplaneten. Doch es gibt einen gravierenden Unterschied: „Die Venus hat 100.000 Mal weniger Wasser als die Erde, obwohl sie im Grunde die gleiche Größe und Masse hat“, erklärt Michael Chaffin, Forscher an der Universität von Colorado in Boulder. Weil Wasser für das Leben wichtig sei, müsse man verstehen, welche Bedingungen flüssiges Wasser im Universum unterstützen und wie es dazu kam, dass die Venus so ausgetrocknet ist, ergänzt seine Kollegin Eryn Cangi.
Gemeinsam mit einem Team haben die beiden untersucht, wie die Venus ihr Wasser verloren haben könnte. Die entsprechende Studie wurde im Fachjournal Nature veröffentlicht. Im Vergleich zur Erde ist die Venus regelrecht ausgedörrt: Wenn man das gesamte Wasser der Erde auf deren Oberfläche verteilen würde, hätte unser Planet eine etwa drei Kilometer tiefe Flüssigkeitsschicht. Auf der Venus ergäbe sich dagegen nur eine drei Zentimeter dünne Schicht, erklärt die Forscherin.
Venus ist ausgetrocknet, die Erde blieb feucht
Doch wie konnte das geschehen, während die Erde feucht blieb? „Wir versuchen herauszufinden, welche kleinen Veränderungen auf den einzelnen Planeten stattgefunden haben, um sie in diese sehr unterschiedlichen Zustände zu versetzen“, erläutert Cangi in einer Mitteilung ihrer Universität.
Die Forschung geht davon aus, dass die Venus bei ihrer Entstehung ähnlich viel Wasser wie die Erde abbekam. Irgendwann in der Vergangenheit der Venus kam es jedoch zur Katastrophe: Kohlendioxid-Wolken in der Atmosphäre des Planeten sorgten für einen extremen Treibhauseffekt, der die Temperaturen auf der Oberfläche der Venus auf etwa 500 Grad Celsius erhöhte. Heute gilt die Venus mit ihrer extremen Temperatur und ihrem massiven Druck als „Höllenplanet“. Durch die Hitze verdampfte das meiste Wasser, das auf der Venus existierte und verschwand ins Weltall. Allerdings kann dieses Ereignis allein nicht erklären, wieso die Venus heute so trocken ist und wie sie weiterhin Wasser verliert
Planet Venus hat fast das komplette Wasser verloren
Chaffin hat einen gut verständlichen Vergleich parat: „Nehmen wir an, ich würde das Wasser in meiner Wasserflasche ausschütten. Es würden immer noch ein paar Tröpfchen übrig bleiben“, erklärt der Forscher. „Auf der Venus sind jedoch fast alle dieser verbliebenen Tropfen ebenfalls verschwunden.“
Mithilfe von Computermodellen, die die Venus als ein gigantisches Chemielabor darstellen, hat das Forschungsteam herausgefunden, dass ein Molekül namens HCO+ in der Venus-Atmosphäre offenbar für das Verschwinden des Wassers verantwortlich ist. HCO+ ist ein Ion, das aus je einem Wasserstoff-, Kohlenstoff- und Sauerstoff-Atom besteht. Dem Forschungsteam zufolge entsteht in der oberen Venus-Atmosphäre aus Wasser und Kohlendioxid HCO+ – ein Molekül, das die Forschung auch dafür verantwortlich macht, dass der Mars einen Großteil seines Wassers verloren hat.
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Chemischer Prozess in der Venus-Atmosphäre lässt einen Bestandteil von Wasser verschwinden
Auf der Venus soll der Prozess so ablaufen: In der Atmosphäre wird ständig HCO+ produziert, aber einzelne Ionen überleben nicht lange. Elektronen in der Atmosphäre finden diese Ionen und spalten sie in zwei Teile. Dabei entfliehen die Wasserstoff-Atome und können gar ins Weltall entweichen – der Venus fehlt so einer der beiden Bestandteile von Wasser.
Die Studie zeigt, dass der trockene Zustand des Planeten nur erklärt werden kann, wenn es in seiner Atmosphäre größere Mengen an HCO+ gibt, als bisher erwartet. „Eine der überraschenden Schlussfolgerungen dieser Arbeit ist, dass HCO+ eigentlich zu den am häufigsten vorkommenden Ionen in der Venusatmosphäre gehören müsste“, so Chaffin. Allerdings hat die Wissenschaft das Molekül noch nie in der Venus-Atmosphäre beobachtet. Das Forschungsteam vermutet, dass das daran liegt, dass es bisher nie Instrumente gab, die richtig danach suchen konnten. Sauerstoff wurde dagegen bereits nachgewiesen.
Künftige Nasa-Mission wird auf der Venus nicht nach HCO+ suchen können
Bis heute haben nur wenige Raumfahrt-Missionen die Venus besucht, doch in Zukunft soll es neue Missionen geben. Die nächste Nasa-Mission zur Venus, genannt „DaVinci“, wird HCO+ nicht detektieren können. Doch Cangi blickt bereits weiter in die Zukunft: „Neu geplante Missionen werden die jahrzehntelange kollektive Erfahrung und das blühende Interesse an der Venus nutzen, um die Extreme der Planetenatmosphären, der Evolution und der Bewohnbarkeit zu erforschen.“ (tab)