Gesundheit : Der Venus heißer Schleier

Mit einer Raumsonde wollen Forscher die Klimageschichte des Nachbarplaneten entschleiern

Thomas de Padova[Madrid]

Dimitri Titov liebäugelt mal wieder mit Venus. Auf den ersten Blick ist es diesmal keine ganz so heiße Sache. Es soll bei einem Annäherungsversuch bleiben. Titov hat schon schwierigere Missionen hinter sich.

Vor 27 Jahren schickte er zusammen mit anderen russischen Wissenschaftlern die Raumsonde „Venera-11“ auf Reisen, die Monate später auf der Venus landete. Die Messgeräte registrierten dort eine Temperatur von 450 Grad Celsius und einen Druck so hoch wie 1000 Meter unter der Meeresoberfläche: die wahre Hölle. Nach einer Stunde Messzeit schmolz die Sonde, ein gepanzerter Kühlschrank, wie Schokolade dahin.

Diesmal ist keine derartige Landung geplant. Titov arbeitet inzwischen am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau und ist als führender Wissenschaftler bei der ersten europäischen Raumfahrtmission zur Venus sehr gefragt. Die Raumsonde „Venus-Express“ soll am 26. Oktober starten und Anhaltspunkte dafür liefern, warum es auf unserem Nachbarplaneten so heiß ist, warum der Treibhaus-Effekt dort im Laufe der Jahrmillionen solche Ausmaße angenommen hat, dass das Gestein glüht. Steht der Erde womöglich eine ähnliche Feuerprobe bevor?

Titov sitzt mit kurzärmeligem Hemd in der spanischen Mittagssonne und erzählt, dass die Temperaturen auf der Venus von derzeit 450 Grad sogar noch bis auf 600 Grad Celsius steigen könnten. Kleine Schweißperlen stehen ihm auf der Stirn „Vielleicht schauen wir in eine Klimaepoche der Venus hinein, in der es dort sogar noch heißer wird.“

Während er spricht, schiebt sich eine 35 Meter große Antenne vor die Sonne. Die riesige weiße Schüssel wirft ihren Schatten auf Titovs Gesicht. Sie sucht eine neue Position, gerade so, als horche sie bereits Millionen Kilometer weit ins All hinaus.

Die Antenne ist rechtzeitig zum Start von „Venus-Express“ fertig gestellt worden. Demnächst soll sie mehrere Stunden täglich Kontakt zu der Raumsonde halten. Titov ist zur feierlichen Inbetriebnahme angereist. Hier, im hügeligen Niemandsland zwischen Madrid und Avila, fernab von störenden Mobilfunkmasten, sollen die Venusbilder eintreffen. Nun springt er auf und möchte die Antenne nochmals aus einem anderen Winkel fotografieren, steigt in den niedrigen Pinienwald hinab, der die karge Landschaft dominiert, und als er zurückkehrt, begleitet ein jungenhaftes Lachen seine schnellen Schritte.

„Erde und Venus sind sich eigentlich ziemlich ähnlich“, fährt er fort. Die beiden benachbarten Planeten seien etwa gleich groß, hätten einen ähnlichen Ursprung, beide eine dichte Atmosphäre. Sie wird von Gasen gespeist, die aus dem heißen Innern der Planeten stammen.

Seit 4,5 Milliarden Jahren setzen radioaktive Elemente wie Uran, Thorium oder Kalium-40 im Kern und im Mantel der beiden Himmelskörper Wärme frei, die sich ihren Weg nach draußen bahnt. Vulkane sind hierfür die wichtigsten Ventile. Auf der Erde gibt es auch an den Schnittstellen, an denen die verschiedenen Erdplatten aneinander stoßen, Verbindungen zu tieferen Schichten. Dagegen bestehe die Venuskruste vermutlich aus einer einzigen zusammenhängenden Platte, die außerdem dicker sei als die Erdkruste, sagt Titov.

Ständig tauschen Mantel, Kruste, die Atmosphäre und der umliegende Weltraum Gase miteinander aus. Die Gaszusammensetzung der Atmosphäre ist entscheidend für das Klima. Während sich die Planetenoberfläche durch die Sonneneinstrahlung aufheizt und ihrerseits Energie ins Weltall zurückwirft, fangen Treibhausgase wie Kohlendioxid und Wasserdampf einen Teil dieser Wärmestrahlung ein und heizen den Planeten weiter auf. Gäbe es diesen natürlichen Treibhaus-Effekt nicht, läge die Temperatur auf der Venus heute 500 Grad niedriger, während derselbe Effekt auf der Erde bisher nur etwa 33 Grad ausmacht und uns ein mildes Klima beschert.

Kohlendioxid ist mit 96 Prozent der Hauptbestandteil der Venusatmosphäre. Das macht die Venus als Modellplaneten für Klimaforscher so interessant. Dass der Anteil auf der Erde mit nur 0,03 Prozent so viel niedriger ist, liegt daran, dass das Gas der Lufthülle nach und nach entzogen wurde. Die Ozeane haben Kohlendioxid gelöst und in Karbonatgestein eingelagert, später haben auch Pflanzen Biomasse daraus gebildet. Würde alles gegenwärtig in Kalkstein und anderen Gesteinen befindliche Kohlendioxid mit einem Schlag frei, hätte auch die Erde eine extreme Treibhaus-Hülle.

Stattdessen sichert uns der geochemische Kohlenstoff-Kreislauf seit Jahrmillionen ein einigermaßen stabiles und lebensfreundliches Klima. Die sich bewegenden Erdplatten tragen den in Sedimenten eingebetteten Kohlenstoff mit sich fort, und im Laufe von Jahrhunderttausenden wird das Kohlendioxid dann umgewälzt. Es gelangt zurück in die Luft, wenn die Erdplatten an ihren Rändern in den Erdmantel abtauchen und Vulkane ausbrechen.

„Ob das Klima auf der Venus stabil ist, wissen wir nicht“, sagt Titov. Der Gasaustausch zwischen Mantel, Kruste und Atmosphäre scheint dort weniger kontinuierlich zu sein. Ozeane hat es auf der Venus allenfalls zu Urzeiten einmal gegeben. Der Planet ist trocken, seine Kruste starr. Sie wird im Gegensatz zu den sich verschiebenden Platten der Erde nirgends sichtbar auseinander getrieben.

Hitze und Gase können jedoch über Vulkane aus dem Venusinnern nach draußen gelangen. Bei der letzten großen amerikanischen Venus-Mission nahm die Raumsonde „Magellan“ mehr als 10000 Vulkane ins Visier. Etliche von ihnen sehen aus wie Pfannkuchen, die einstigen Lavaströme lassen sich zum Teil Tausende von Kilometern weit verfolgen. Ein Zeichen dafür, dass die Lava recht flüssig gewesen sein muss.

Aber bisher wissen die Forscher nicht, ob die Schildvulkane noch aktiv sind. „Ich hoffe, dass wir mit unseren Instrumenten Hot-Spots sehen können, die heißer sind als 1000 Grad. Das würde auf Vulkanismus hindeuten“, sagt Titov.

An dem Zusammenspiel von Vulkanismus und Klima sind er und seine Kollegen besonders interessiert. Falls es auf der Venus keine aktiven Vulkane geben sollte, wäre die Atmosphäre vom Nachschub an Schwefeldioxid abgeschnitten. Das Gas würde vom Gestein aufgenommen, aus der Lufthülle verschwinden und in ein paar Millionen Jahren nicht mehr zum Treibhaus-Effekt beitragen. Andersherum heißt dies, dass Venus bis vor „kurzem“ noch vulkanisch aktiv gewesen sein muss. Sonst wäre in der Atmosphäre kein Schwefeldioxid messbar.

Die Planetenoberfläche ist erstaunlich jung. Anhand der Einschlagkrater von Meteoriten lässt sich abschätzen, dass sich die Kruste vor 300 bis 700 Millionen Jahren gebildet hat. Irgendein Ereignis muss zu der Rundumerneuerung geführt haben. Titov hält es für möglich, dass sich die Hitze unter der dicken Kruste aufstaut, dass der Planet vielleicht periodisch sein Innerstes nach außen kehrt.

Die Folge derart dramatischer Umwälzungen wäre ein globaler Klimawandel, wie ihn die Erde wohl kaum je erlebt haben dürfte. Allenfalls erinnert der Prozess daran, dass der Superkontinent Pangäa, der vor rund 250 Millionen Jahren existierte, Stück für Stück in die heutigen Kontinente auseinander riss. Heute leben wir auf einem Flickenteppich, der aus jener Epoche übrig geblieben ist.

Unser Wissen über die Klimaentwicklung der beiden Planeten ähnelt ebenfalls einem Flickenteppich. Droht der Erde mit ihrer glücklichen Mittelstellung zwischen heißer Venus und kaltem Mars auch ein galoppierender Treibhaus-Effekt? Titov linst durch seinen Fotoapparat, die Antenne zeigt in den blauen Spätsommerhimmel. „Vielleicht liegt ein Teil der Antwort dort draußen.“

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