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VENUS EXPRESS
Das Geheimnis der Venus-Wolken
Redaktion / Pressenotiz des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
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9. Dezember 2008

Die Wolkendecke aus ätzender Schwefelsäure, die die Venus umhüllt, gibt Forschern seit Jahrzehnten Rätsel auf: Wie lässt sich das Aussehen der Wolken erklären und welche Höhe haben sie? Dank der europäischen Sonde Venus Express ist es nun gelungen, die Vorgänge in der Atmosphäre des Planeten zu verstehen, die für die Wolken und ihr Aussehen verantwortlich sind.

Venus

UV-Bild der Wolkendecke der Venus aufgenommen mit der Weltraumkamera VMC aus einer Entfernung von 30.000 Kilometern. Die unbekannten Schwebeteilchen in der Atmosphäre erzeugen ein Muster aus hellen und dunklen Bereichen.  Bild: ESA / MPS / DLR / IDA

Die Venus ist von einer dichten Atmosphäre umgeben. Doch anders als auf der Erde setzt sich diese hauptsächlich aus lebensfeindlichen Gasen wie etwa Kohlendioxid und verschiedenen Schwefelverbindungen zusammen. Die Wolken etwa bestehen zum größten Teil aus feinen Tröpfchen ätzender Schwefelsäure. Zudem enthalten sie Schwebeteilchen, die Wissenschaftler bisher noch nicht identifizieren konnten.

Diese unbekannten Teilchen spielen eine wichtige Rolle dabei, die Wolken der Venus sichtbar zu machen. Da das Material ultraviolettes Licht absorbiert, zeigen Aufnahmen in diesem Wellenlängenbereich das Muster der Wolken. Wo die Aufnahme dunkel ist, weist die Wolkendecke eine hohe Konzentration der Schwebeteilchen auf. Die helleren Bereiche entsprechen einem niedrigen Vorkommen der Teilchen. Doch selbst das präziseste UV-Bild kann nicht die physikalischen Vorgänge erklären, die die Wolken beeinflussen.

"Frühere Missionen zur Venus konnten nur bestimmte Teile des Lichtes, das die Venus zurück ins All reflektiert, betrachten", erklärt Dr. Dmitry Titov vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS). So konnten Wissenschaftler etwa aus dem ultravioletten Licht die Verteilung der Wolken und aus der Infrarot-Strahlung die Lufttemperatur bestimmen. Doch da die Datensätze immer von verschiedenen Missionen stammten, ließen sich beide Eigenschaften nur schlecht zueinander in Beziehung setzen.

Mit seiner UV-Kamera VMC und dem Infrarot-Spektrometer VIRTIS bietet Venus Express zum ersten Mal die Möglichkeit, diese verschiedenen Wellenlängen des Lichtes gleichzeitig zu erfassen. Den Wissenschaftlern vom MPS ist es deshalb in ihrer neuen Studie gelungen, Temperatur und Wolkenformationen gleichzeitig aufzunehmen. Die Daten zeigen, dass über den Tropen der Venus die Lufttemperatur stark mit der Höhe abnimmt. So entstehen turbulente Aufwinde, die die Wolken zerreißen und die unbekannten Schwebeteilchen nach oben wirbeln.

In den mittleren Breiten sieht das völlig anders aus: Der Temperaturverlauf ist dort umgekehrt. Dies erzeugt in diesen Breiten einen riesigen Kranz aus kalter Luft, der den Planeten umkreist. Luft und Schwebeteilchen können deshalb nicht in der Atmosphäre aufsteigen, so dass UV-Aufnahmen einen hellen, kontrastlosen Nebel zeigen.

Aus den neuen Daten lässt sich zudem die genaue Höhe der Wolken über der Südhalbkugel ablesen. Trotz der unterschiedlichen Bedingungen befinden sie sich sowohl in der Nähe des Äquators als auch bei mittleren Breiten 72 Kilometer über der Oberfläche. Erst zum Südpol hin nimmt dieser Wert auf etwa 64 Kilometer ab. Hier bilden die Wolken einen gewaltigen Wirbel. "Nur wenn wir die Höhe der Wolken kennen, können wir aus unseren Aufnahmen der Wolkendecke die Windgeschwindigkeiten auf der Venus rekonstruieren", erklärt Titov. Die neue Untersuchung liefert somit die Voraussetzungen dafür, das Wetter auf der Venus besser als bisher zu verfolgen.

Die Raumsonde Venus Express ist am 9. November 2005 zur Venus gestartet. Seit fast drei Jahren umkreist sie den Planeten. Die Weltraumkamera VMC, die sich an Bord befindet, nimmt seitdem Bilder der Wolken auf. Sie wurde von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung im niedersächsischen Katlenburg-Lindau, des Instituts für Planetenforschung des DLR und des Instituts für Datentechnik und Kommunikationsnetze der TU Braunschweig entwickelt und gebaut.

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Links im WWW
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Venus Express, Seiten der ESA
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