Venus

Venus ist der zweite Planet von der Sonne aus und in nahezu jeder physikalischen Hinsicht der nahezu perfekte Zwilling der Erde: 6,051.8 km Radius gegenüber den 6,371 km der Erde, und 4.87 × 10²⁴ kg gegenüber 5.97 × 10²⁴ kg – ein Unterschied von nur wenigen Prozent bei Größe und Masse. Doch die Ähnlichkeit endet an der Oberfläche. Unter einer permanenten Wolkendecke aus Schwefelsäure liegt die heißeste Planetenoberfläche des Sonnensystems, heißer sogar als die des sonnennäheren Merkur, gehalten bei nahezu 465 °C durch den extremsten Treibhauseffekt, den wir kennen.

Es ist eine Welt der Superlative und Umkehrungen. Venus rotiert rückwärts, und das so langsam, dass eine einzige Umdrehung 243 Erdtage dauert – länger als ihr 224.7-tägiges Jahr. Ihre Luft besteht zu 96.5% aus Kohlendioxid und drückt mit etwa dem 92-Fachen des Erddrucks auf Meereshöhe auf den Boden. Für einen Planeten, der uns in den rohen Zutaten so ähnlich ist, ist die Venus die eindringlichste Lektion des Sonnensystems darüber, wie unterschiedlich zwei Geschwisterwelten sich entwickeln können.

Eine Atmosphäre, die zerquetscht und kocht

Die Venus ist von einer dichten Hülle aus nahezu reinem Kohlendioxid umgeben, mit einigen Prozent Stickstoff und nur Spuren von allem anderen. An der Oberfläche erreicht der Druck etwa das 92-Fache des Erddrucks – jene Kraft, die man rund 900 m unter der Meeresoberfläche spüren würde –, und diese dicke CO₂-Decke hält Wärme mit gnadenloser Effizienz zurück. Die Oberflächentemperaturen liegen konstant bei nahezu 465 °C, heiß genug, um Blei zu schmelzen, und variieren so gut wie nirgends: vom Pol zum Äquator, von der Tag- zur Nachtseite bleibt der Boden ungefähr gleich glühend heiß.

Die Wolken bestehen nicht aus Wasser, sondern aus konzentrierter Schwefelsäure, zig Kilometer dick geschichtet und verbergen die Oberfläche völlig vor gewöhnlichen Kameras. Tropfen von saurem Regen fallen von der Wolkenbasis, verdunsten aber in der Hitze lange bevor sie den Boden erreichen – ein Phänomen namens Virga. Hoch oben umrunden die Wolkenobergrenzen den Planeten in nur vier Erdtagen, angetrieben von Winden mit gemessenen Geschwindigkeiten von bis zu etwa 360 km/h – eine „Superrotation“, die die Atmosphäre weit schneller dreht als den trägen Planetenkörper darunter.

Der außer Kontrolle geratene Treibhauseffekt

Die Venus ist das Lehrbuchbeispiel eines außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekts. Da sie näher an der Sonne liegt als die Erde, erhielt sie in ihrer Frühzeit vermutlich genug zusätzliches Sonnenlicht, dass etwaige Ozeane verdampften; Wasserdampf ist selbst ein starkes Treibhausgas, sodass mehr Erwärmung zu mehr Verdunstung führte – eine Rückkopplungsschleife, bis das Wasser vollständig verschwunden war, verloren an den Weltraum, nachdem Sonnenlicht es hoch in der Atmosphäre aufgespalten hatte. Was übrig blieb, war Kohlendioxid ohne irgendetwas, das es binden konnte, und die Temperatur stieg auf das Niveau, das sie heute hat.

Erschwerend kommt hinzu, dass die Venus über kein globales Magnetfeld verfügt, das sie schützen könnte, wodurch ihre obere Atmosphäre dem Sonnenwind schutzlos ausgesetzt ist. Genau zu verstehen, wie und wann sich die Venus von der Erde wegentwickelte, ist eine der zentralen Fragen der vergleichenden Planetologie, denn sie wirkt sich unmittelbar darauf aus, wie wir das Klima unserer eigenen Welt und erdgroßer Planeten um andere Sterne einschätzen.

Eine junge, vulkanische Oberfläche

Als der NASA-Orbiter Magellan die Venus zwischen 1990 und 1994 per Radar kartierte und dabei erstmals die Wolken durchdrang, offenbarte sich eine von Vulkanismus geprägte Oberfläche. Rund 80% des Planeten bestehen aus glatten vulkanischen Ebenen, übersät mit Hunderten von Coronae – kreisförmigen tektonisch-vulkanischen Strukturen, manche über 1,000 km im Durchmesser, entstanden dort, wo heiße Plumes aus dem Mantel emporsteigen. Zwei hochgelegene „Kontinente“ erheben sich über den Ebenen: Ishtar Terra im Norden, etwa von der Größe Australiens, und das größere Aphrodite Terra nahe des Äquators.

Ishtar Terra trägt die Maxwell Montes, den höchsten Punkt der Venus, dessen Gipfel sich rund 11 km über die mittlere Oberfläche erhebt – vergleichbar mit den Ausmaßen des Himalaya. Bemerkenswerterweise trägt die Venus nur sehr wenige Einschlagkrater, und jene, die vorhanden sind, sind gleichmäßig verstreut und wirken frisch. Das deutet auf ein planetenweites Ereignis der Oberflächenerneuerung vor einigen hundert Millionen Jahren hin, das die ältere Kraterbilanz auslöschte, und eine jüngere Neuanalyse der Magellan-Daten hat Hinweise gefunden, dass manche Vulkane noch heute aktiv sein könnten.

Ein rückwärtslaufender Tag, länger als ihr Jahr

Die Venus dreht sich auf ihrer Achse in die entgegengesetzte Richtung zu ihrem Umlauf und zu den meisten anderen Planeten – eine retrograde Rotation, die sich in ihrer Achsneigung von 177.36° widerspiegelt, was sie im Grunde auf den Kopf stellt. Diese Drehung ist gletscherhaft langsam, eine Umdrehung alle 243 Erdtage, sodass ein siderischer Venustag tatsächlich länger ist als ihre 224.7-tägige Reise um die Sonne. Kombiniert mit ihrer Bahnbewegung ergibt sich ein Abstand von einem Sonnenaufgang zum nächsten von etwa 117 Erdtagen. Stünde man auf der Oberfläche, sähe man die Sonne im Westen aufgehen und im Osten untergehen.

Warum sich die Venus rückwärts dreht, ist noch immer umstritten. Ein gewaltiger Einschlag früh in ihrer Geschichte könnte den Planeten umgekippt oder seine Drehrichtung umgekehrt haben, doch eine führende Alternative besagt, dass starke solare Gezeitenkräfte, die auf ihre massive Atmosphäre einwirkten, über Milliarden von Jahren eine ursprünglich erdähnliche Rotation allmählich abbremsten und umkehrten.

Ein Jahrhundert der Erforschung

Die Venus war der erste Planet, der von einer Raumsonde besucht wurde, als die NASA-Sonde Mariner 2 1962 an ihr vorbeiflog. Das sowjetische Venera-Programm erzielte in den 1960er-, 70er- und 80er-Jahren dann eine Reihe von Premieren, darunter die erste weiche Landung auf einem anderen Planeten und die ersten Fotografien von der Venusoberfläche – Kameras, die in der erdrückenden Hitze und dem Druck nur Minuten bis etwa eine Stunde überlebten, bevor sie versagten. Die NASA-Sonde Magellan folgte mit ihrer globalen Radarkarte, gestartet 1989. Jüngeren Datums schwenkte Japans 2010 gestarteter Orbiter Akatsuki 2015 in die Umlaufbahn ein, um die Atmosphäre und ihre superrotierenden Winde zu untersuchen.

Nach einer langen Flaute steht die Venus wieder im Vordergrund. Ein 2020 veröffentlichter Bericht über Phosphin in den Wolken – ein möglicher, wenn auch stark umstrittener chemischer Hinweis auf Leben – trug dazu bei, das Interesse wiederzubeleben, ebenso wie seit Langem bestehende Vorschläge, dass die gemäßigte Wolkenschicht in rund 50 km Höhe, wo Druck und Temperatur denen der Erde nahekommen, im Prinzip Mikroben beherbergen könnte. Drei große Missionen befinden sich derzeit in Vorbereitung für einen Start in den frühen 2030er-Jahren: die NASA-Mission DAVINCI, die eine Sonde durch die Atmosphäre fallen lassen wird, sowie die Radarkartierer VERITAS (NASA) und EnVision (ESA).

So sieht man die Venus heute Nacht

Die Venus ist der am leichtesten zu findende Planet und das drittstärkste Objekt an unserem Himmel nach Sonne und Mond, hell genug, um schwache Schatten zu werfen und sogar bei Tageslicht erspäht zu werden, wenn man weiß, wo man suchen muss. Da sie näher an der Sonne umläuft als wir, entfernt sie sich nie weit von ihr und erscheint entweder im Westen nach Sonnenuntergang oder im Osten vor Sonnenaufgang – was ihr die alten Namen Abendstern und Morgenstern einbrachte. Schon durch ein kleines Teleskop zeigt die Venus scharfe Phasen wie der Mond, die zu- und abnehmen, während sie die Sonne umkreist; ihre stark reflektierenden Wolken sind der Grund für ihren strahlenden Glanz. Ihr seltenster Auftritt ist ein Transit vor der Sonnenscheibe, der paarweise im Abstand von acht Jahren auftritt und danach über ein Jahrhundert lang nicht wieder – die letzten fanden 2004 und 2012 statt, der nächste wird erst im Dezember 2117 stattfinden.