Venus Express entdeckt heiße Lava

Durch ihren Schleier zu blicken ist nicht leicht. Eine blickdichte, mit Wolken verhangenen Gashülle verdeckt die freie Sicht auf die Oberfläche der Venus. Trotzdem konnten die Radar-Bilder früherer Raumsonden eine Welt von herber Schönheit enthüllen: Vulkane und alte Lavaströme prägen weite Teile des Planeten.

Doch Venus ist nicht nur unser nächster Nachbarplanet, sie gilt auch als Schwester der Erde: Beide Planeten sind fast gleich groß und wahrscheinlich ähnlich aufgebaut. Forscher gehen deshalb davon aus, dass sie im Innern eine Wärmequelle besitzt, etwa durch den Zerfall radioaktiver Elemente. Diese Wärme könnte beispielsweise durch Vulkanausbrüche entweichen. Einige Modelle deuten sogar daraufhin, dass vor rund 500 Millionen Jahren eine gewaltige Lavaflut die Venusoberfläche vollständig umgestaltete. Die Frage, ob die Venus auch heute noch vulkanisch aktiv ist, gehört deshalb zu den heißesten Fragen der Planetenforschung.

Hotspots unter dem Wolkenschleier

Antworten geben Messungen der Venus-Express-Sonde der ESA, die zwischen 2006 und 2014 die Venus umkreiste. Den bisher besten Hinweis auf aktiven Vulkanismus hat nun ein internationales Forscherteam vorgelegt. Die Wissenschaftler analysierten Daten der VMC-Bordkamera der Sonde (siehe unten: Venus im Monitor). Damit identifizierten sie vier Regionen auf der Planetenoberfläche, deren Temperaturen innerhalb weniger Tage dramatisch angestiegen waren. Die Experten werten dies als den bislang stichhaltigsten Beleg für aktiven Venus-Vulkanismus. Die Ergebnisse erschienen kürzlich in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters.

In den Aufnahmen, die nur wenige Tage auseinander lagen, entdeckten die Planetenforscher Veränderungen der Oberflächenhelligkeit, und zwar im infraroten Licht der Wärmestrahlung. „Wir haben Stellen auf der Oberfläche gefunden, die rasch sehr heiß werden und sich dann wieder abkühlen“, erklärt Eugene Shalygin vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, der Erstautor der neuen Studie. Diese vier Hotspots liegen in der Atla Region. Aus Radaruntersuchungen ist das Gebiet als tektonische Riftzone bekannt; benachbart zu diesem Grabenbruch liegen zwei Venus-Vulkane.

Neuzugang bei den Vulkan-Planeten

„Unsere Beobachtungen bewegen sich am Rande dessen, was Venus Express leisten kann. Es war ausgesprochen schwierig, diese Helligkeitsveränderungen durch die dicke Wolkendecke hindurch zu entdecken“, sagt sein MPS-Kollege Wojciech Markiewicz. Da der Blick der Kamera durch die dichten Venuswolken „verschmiert“ wird, scheint es zunächst so, als erstreckten sich die fraglichen Stellen über mehr als 100 Kilometer. Die wirklichen Hotspots sind wahrscheinlich viel kleiner. Für den kleinsten berechnete das Team eine Ausdehnung von etwa einem Quadratkilometer, dort stieg die Hitze bis auf 830 Grad Celsius. Die durchschnittliche Temperatur auf der Venus beträgt hingegen 480 Grad Celsius.

Die Ganiki-Riftzone galt bereits zuvor als Gebiet mit der jüngsten geologisch Vergangenheit auf der Venus. Die aktuelle Studie legt nun nahe, dass sie noch immer aktiv ist. „Es sieht so aus, als könnten wir Venus endlich in die kleine Gruppe von Körpern im Sonnensystem aufnehmen, die vulkanisch aktiv sind“, sagt Håkan Svedhem von der ESA, Venus Express-Projektwissenschaftler. „Die Untersuchungen zeigen, dass unser nächster Nachbar sich bis zum heutigen Tag noch immer verändert. Dies ist ein wichtiger Schritt, um die unterschiedliche Entwicklungen, die sich auf Erde und Venus vollzogen, zu verstehen.“

Vulkanausbrüchen auf der Spur

Bereits 2010 hatten Planetenforscher in der Infrarotstrahlung von drei vulkanischen Regionen Auffälligkeiten entdeckt. Die Strahlung unterschied sich von derjenigen aus anderen Gebieten. Dort könnten sich erstarrte, aber vergleichsweise junge Lavaströme befinden, die noch nicht so stark verwittert sind wie älteres Gestein, so die damalige Interpretation. Sie müssten dann weniger als 2,5 Millionen Jahre alt sein.

Dann kam, im Jahr 2012, sogar ein erster Hinweis auf noch heute aktive Vulkane, wieder durch Venus Express: Bei den Langzeitmessungen hatte Forscher die Konzentration von Schwefeldioxid in der Venus-Luft gemessen, und zwar 70 Kilometer hoch über der Oberfläche. Dort zeigten sich beträchtliche Variationen. Der Gehalt des Gases wuchs zunächst an, um danach kontinuierlich auf ein Fünftel des gemessenen Spitzenwertes abzufallen. In tieferen Atmosphäreschichten ist SO₂ ein wichtiger und konstanter Bestandteil der Venus-Luft. Von dort steigt offenbar heißes Gas auf und dringt in die höheren Atmosphärenschichten. Sollte es auf der Venus heftige Vulkanausbrüche geben, so könnte eine kilometerhohe Säule aus vulkanischem Schwefeldioxid bis in die höhere Atmosphäre katapultiert worden sein, schlossen die Forscher. Über den Venus-Wolken wäre das Gas dann schnell wieder abgebaut worden, denn seine Moleküle würden von den UV-Stahlen der Sonne gespalten.

Die aktuelle Publikation  “Active volcanism on Venus in the Ganiki Chasma rift zone,” von E.V. Shalygin et al., publiziert in Geophysical Research Letters, ist hier nachzulesen:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015GL064088/full