Die Venus «lebt», sie ist geologisch aktiv
Ein Forschungsteam der ETH hat mittels neuartiger Computermodelle die Grabenbruchsysteme auf der Venus untersucht und festgestellt, dass sie «lebt». Dabei zeigte sich: Sie ist bis heute ein aktiver Planet, mit einem lebhafteren Innenleben als angenommen
Quelle: NASA/JPL/USGS
Auf der Venus gibt es riesige Grabenbrüche. Sie deuten darauf hin, dass der Planet geologisch noch immer aktiv ist.
Die Venus ein unwirtlicher Ort: Auf dem Gesteinsplaneten ist es mehrere hundert Grad heiss, Ozeane wie auf der Erde gibt es keine. Lange gingen die Wissenschaft davon aus, dass die Venus geologisch inaktiv ist. Doch neuere Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass der Nachbarplanet der Erde nach wie vor «lebt», und dass es selbst aktive Vulkane gibt.
Ein sichtbares Anzeichen für derartige tektonische Aktivitäten sind die zum Teil riesigen Grabenbruchsysteme, die jenen der Erde ähneln, etwa dem Afrikanischen Rift Valley. Auf der Venus gibt es welche, die sich über 10'000 Kilometer erstrecken. Wann diese Gräben entstanden sind, ist unklar. Bislang nahmen Fachleute an, dass sie vor über 100 Millionen Jahren gebildet worden und demnach Relikte aus der Vergangenheit sind.
Simulationen weisen auf eine aktive Tektonik hin
Nun konnte aber ein Forschungsteam der ETH um Taras Gerya, Professor für Geodynamik am Departement Erd- und Planetenwissenschaften mit Hilfe eines neuen Computermodells zeigen, dass ein Teil der Grabenbrüche wohl erst in neuerer Zeit entstanden sein dürfte. Zudem konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler laut Medienmitteilung der ETH das Rätsel lösen, ob die Venus aktiv ist oder nicht. - Die Studie ist soeben in der Fachzeitschrift «Nature Geoscience» erschienen. Erstautor ist Xi Yang, der die Studie im Rahmen seines Masterstudiums bei Gerya abgelegt hat.
Für die Studie simulierten Yang und seine Kolleginnen und Kollegen die Gräben zum ersten Mal hochaufgelöst und dreidimensional. Auf diese Weise konnten sie die Strukturen in den Simulationen adäquat abbilden und gleichzeitig ihre Entstehung besser erklären. Bis anhin arbeiteten Simulationen mit vereinfachten Annahmen bezüglich der Materialeigenschafften, oft nur zweidimensional.
Sind die Gräben geologisch noch jung sind und bewegen sie sich nach wie vor oder taten dies noch vor kurzer Zeit türmen sich g emäss den Modellen an den Rändern der Grabenbrüche breite Erhebungen auf – sogenannte Riftflanken. Überdies weisen die Simulationen darauf hin, dass sich die Gräben schneller öffnen als bisher angenommen: mit 3 bis 10 Zentimetern pro Jahr.
Weiter zeigen Yang und Kollegen, dass die Riftflanken vergleichsweise schnell abflachen, sobald die Bewegung stoppt. Das heisst: Je älter also ein Grabensystem ist, umso weniger steil und breit sind seine Flanken. Im Unterschied zur Erde nagt aber auf der Venus nicht der Zahn der Zeit in Form von Erosion: Die Flanken senken sich ab, weil sich die Kruste des Planeten entspannt.
Breite und hohe Riftflanken lassen sich nicht nur mit dem Computermodell erzeugen, sondern sie sind auch auf Bildern, die die Magellan-Sonde während ihrer Mission in den 1990er-Jahren von der Venus-Oberfläche schoss, zu erkennen. Das Forschungsteam schliesst deshalb aus seinen Simulationen und den Beobachtungsdaten, dass die Venus bis heute ein aktiver Planet ist, dessen Innenleben lebhafter ist als angenommen. «Die Ergebnisse helfen, die tektonische Aktivität der Venus besser einzuschätzen», sagt Gerya.
Erkenntnisse könnten künftige Venus-Missionen unterstützen
Die Modellresultate der ETH-Forschenden könnten helfen, für diese Missionen aktive Regionen zu identifizieren, die gezielt untersucht werden sollen. Die Studie trägt zudem zum Verständnis bei, wie sich Gesteinsplaneten generell entwickeln. Und nicht zuletzt erhoffen sich die Forschenden Hinweise darauf, wie sie Gesteins-Exoplaneten besser auffinden können.
Das Interesse an der Venus nimmt zu. Sowohl die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa als auch die europäische Weltraumorganisation ESA planen mehrere Missionen zum Nachbarplaneten der Erde. An der ESA-Mission «EnVision» sind die ETH-Geophysikprofessoren Paul Tackley und Taras Gerya sowie ihre Kooperationspartner beteiligt. Sie entwickeln derzeit Messinstrumente, mit denen der Venus-Orbiter die Oberfläche abtastet. Die Mission wird anfangs der 2030er-Jahre lanciert. Das Ziel ist, den Planeten vom Kern bis zu seiner oberen Atmosphäre genau(er) zu untersuchen. (mgt/mai)
