Venus: Feuchte und vulkanische Vergangenheit?

astronews.com Redaktion

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Aus Daten der europäischen Venussonde Venus Express haben Astronomen jetzt die erste Infrarotkarte der Südhalbkugel unseres Nachbarplaneten erstellt. Auf ihr finden sich Hinweise dafür, dass die Venus in der Vergangenheit deutlich erdähnlicher war als heute. So könnte es Plattentektonik und einen Ozean aus Wasser gegeben haben. (15. Juli 2009)

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SpiderPig

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Für mich ist es keine Überraschung, dass es auf der Venus einmal Wasser gab. Eventuell wegen der Nähe zur sonne ein klein wenig weniger als auf der Erde, aber grundsätzlich muss es auf der Venus Wasser gegeben haben.
Das führte sicherlich in der Frühzeit der Venus auch zu Plattentektonik. Als dann die Ozeane verdampften, erlag die Plattentektonik und damit könnte auch der Vulkanismus weniger geworden sein.

Ich finde es aber beeindruckend, das man das durch die dichte Atmosphäre messen kann.


SpiderPig
 

Bynaus

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aber grundsätzlich muss es auf der Venus Wasser gegeben haben

Warum?

Das führte sicherlich in der Frühzeit der Venus auch zu Plattentektonik

Wasser allein führt nicht zu Plattentektonik. Plattentektonik wird aber einfacher mit Wasser, zweifellos.

Aber mal sehen, was daraus wird. Die Idee, dass die Hochländer Kontinenten auf der Erde entsprechen, ist nicht neu, und es gibt auch Beobachtungen, die möglicherweise dagegen sprechen (so ist die Kraterverteilung auf der Venusoberfläche uniform - alle Gebiete sind offenbar gleich "alt" - das passt schlecht zur Vorstellung, dass die Hochländer alte Kontinentkerne sein sollen).
 

SpiderPig

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aber grundsätzlich muss es auf der Venus Wasser gegeben haben
Warum?
Weil Wasser ein sehr häufiges Element im Sonnensystem ist. Auch bei der Nähe zur Sonne glaube ich nicht, dass H2O vollständig fehlte. Das H2O sollte spätestens beim Bombardement mit Kometen geliefert worden sein, wie auch die Erde einen Großteil des Wassers bekommen haben soll.

Aber mal sehen, was daraus wird. Die Idee, dass die Hochländer Kontinenten auf der Erde entsprechen, ist nicht neu, und es gibt auch Beobachtungen, die möglicherweise dagegen sprechen (so ist die Kraterverteilung auf der Venusoberfläche uniform - alle Gebiete sind offenbar gleich "alt" - das passt schlecht zur Vorstellung, dass die Hochländer alte Kontinentkerne sein sollen).

Ja, aber nicht unbedingt.
Ich vermute die Ozeane und die Plattentektonik in einen relativ kurzen Zeitraum nach der Bildung einer festen Oberfläche. Dann kippte die Atmosphäre recht schnell um (CO2 aus Vulkanen?) und das Wasser ist verdampft.
Das ganze wäre innerhalb recht kurzer Zeit verlaufen und die Oberflächen wären tatsächlich fast gleich alt. (Man beachte eine mächtige Atmosphäre die sich dabei gebildet hat)

Man kann natürlich auch sagen, dass die Plattentektonik solange gut funktionierte, wie es noch genug Wasser im Venusinneren gab. (Mit der Einschränkung, dass die Plattentektonik dann kein Kreislauf gewesen wäre) Als das Wasser und CO2 mit dem Vulkanismus in die Atmosphäre verschwand, hörte auch die Plattentektonik auf.

Im Moment ist die Faktenlage aber sicherlich noch zu gering, um einen Mainstream zu bilden. ;)

Ich hoffe auf ein paar Venus-Rover, die das genauer untersuchen können. Tirips und Y-Tinu-Troppo könnten die ja heißen. :D


SpiderPig
 

Bynaus

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Auch bei der Nähe zur Sonne glaube ich nicht, dass H2O vollständig fehlte.

Die Planeten wurden vermutlich völlig wasserfrei gebildet. Wasser ist zwar, universell gesehen, eine sehr häufige Verbindung, aber eben auch sehr volatil (= tiefer Schmelz/Verdampfungspunkt). Die Kollisionen von Planetesimalen bei der Planetenbildung führen zu Temperaturen von vielen 1000 Grad, und das über Jahrmillionen.

Das Wasser der Erde muss später hinzugekommen sein. Aber nicht von Kometen (das D/H Verhältnis ist falsch), vermutlich eher von Asteoriden. Die Zulieferung von wasserreichen Asteroiden ist jedoch von sehr vielen Zufällen abhängig: wenn ein Planet Wasser bekommt, kann man nicht davon ausgehen, dass das für andere Planeten auch gilt. Es gibt dazu Simulationen: dabei wurde geschaut, aus welcher Entfernung zur Sonne das Material kommt, aus dem ein Planet zusammengesetzt ist. Ergebnis: der Wassergehalt des Planeten am Ende der Akkretion kann sehr stark schwanken, auch von Nachbarplanet zu Nachbarplanet.

Das ganze wäre innerhalb recht kurzer Zeit verlaufen und die Oberflächen wären tatsächlich fast gleich alt. (Man beachte eine mächtige Atmosphäre die sich dabei gebildet hat)

Das Problem ist eben, dass sie zwar ungefähr gleich alt sind, aber nicht so alt, wie man bei einem solchen Szenario, wie du es geschildert hast, erwarten würde: beide scheinen ca. 500 Mio bis 1 Mrd Jahre alt. Wobei das auch nicht unumstritten ist.
 

SpiderPig

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Hallo Bynaus,

wir sind uns wohl weitestgehend einig, nur was den Zeitraum bzw. Zeitrahmen und die Menge des Wassers angeht nicht ganz.
Die Planeten wurden vermutlich völlig wasserfrei gebildet.
Möglicherweise wurde die Protoerde bei der Kollision der ersten Planetesimale zunächst recht trocken, da bei deren Bildung die Hohen Temperaturen zum verdampfen und verflüchtigen des Wassers führten. Eventuell wurde der Dampf dann vom Sonnenwind vertrieben. Das ist also Richtig.
Die späteren Einschläge haben das Wasser ebenfalls weitestgehend verdampfen lassen, aber da war die (mehrere?) Proto-Erde(n) schon so groß, dass der Dampf als Atmosphäre erhalten blieb.

Das Wasser der Erde muss später hinzugekommen sein.
So gesehen muss das Wasser nicht unbedingt zum größten Teil später eingebracht worden sein, es sei denn, du meinst mit Später den Zeitraum, den ich oben angedeutet habe.

Aber nicht von Kometen (das D/H Verhältnis ist falsch), vermutlich eher von Asteroiden. (Korrektur durch SP.)
Das ist richtig und war von falsch geäußert. :eek:

Die Zulieferung von wasserreichen Asteroiden ist jedoch von sehr vielen Zufällen abhängig .... Es gibt dazu Simulationen: ... der Wassergehalt des Planeten am Ende der Akkretion kann sehr stark schwanken.
Genau. Schwanken ist der richtige Ausdruck!
Ich gehe davon aus (weil ich keine anderen Infos habe außer das Sonnensystem), dass die Erde vergleichsweise sehr viel Wasser besitzt.
Wenn die Venus nur 5% so viel gehabt hätte, wäre der resultierende Ozean groß genug gewesen für eine Plattentektonik, die durch das Wasser begünstigt worden wäre.

...Wobei das auch nicht unumstritten ist.
Umstritten ist wohl ein wenig krass ausgedrückt. Wie gesagt: es gibt (noch) nicht genug harte Fakten um einen Mainstream zu bilden. Wir sind noch bei der Meinungsbildung würde ich sagen. :rolleyes:


Spider Pig
 

Bynaus

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Die späteren Einschläge haben das Wasser ebenfalls weitestgehend verdampfen lassen, aber da war die (mehrere?) Proto-Erde(n) schon so groß, dass der Dampf als Atmosphäre erhalten blieb.

Die Erde kann keine Dampfatmosphäre halten, wenn diese einige 100 Grad heiss ist. Zudem würde selbst in einer kühleren Atmosphäre Wasserdampf durch Photodissoziation schnell verschwinden (Wasserstoff entweicht). Mittel Xenon-Isotopen kann man ermitteln, dass die Erde mehr als 99% ihrer primordialen (in den Planetesimalen enthaltenen) volaltilen Stoffe verloren haben muss.

"Später" meint, deutlich nach der Akkretionsphase, also später als ca. 50-60 Mio Jahre nach den ersten Kondensaten im Sonnensystem.

Ich gehe davon aus (weil ich keine anderen Infos habe außer das Sonnensystem), dass die Erde vergleichsweise sehr viel Wasser besitzt.

Der Wassergehalt der Erde ist etwa 1-5 * 10^-4 (je nachdem wieviel im Mantel steckt). Was meinst du mit "vergleichsweise sehr viel"? Verglichen mit was? In den Simulationen, die ich angesprochen habe, gab es auch Planeten, die bis zu 10% Wasser erhielten.

Wenn die Venus nur 5% so viel gehabt hätte, wäre der resultierende Ozean groß genug gewesen für eine Plattentektonik, die durch das Wasser begünstigt worden wäre.

Worauf basiert diese Aussage? 5% wäre eine globale Tiefe von ca. 200 m. Das scheint mir sehr flach.

Umstritten ist wohl ein wenig krass ausgedrückt.

Dochdoch, das trifft es schon. Ich habe dieses Jahr an der Lunar and Planetary Science Conference in Houston erlebt, wie sich die involvierten WissenschaftlerInnen fast die Köpfe eingeschlagen haben über die "richtigen" Kraterzählmethoden und Zielterrain-Auswahlmethoden für die Venus, über halb gefüllte Krater, Atmosphärenkorrekturen, Sekundärkrater etc.
 

SpiderPig

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Die Erde kann keine Dampfatmosphäre halten, wenn diese einige 100 Grad heiss ist. Zudem würde selbst in einer kühleren Atmosphäre Wasserdampf durch Photodissoziation schnell verschwinden (Wasserstoff entweicht).
Mit so großer Effektivität (?) dass...
... dass die Erde mehr als 99% ihrer primordialen (in den Planetesimalen enthaltenen) volaltilen Stoffe verloren haben muss.
?
Ich muss wohl meine etwas voreilige Vorstellung über das Wasser auf der Erde nochmal überprüfen.

"Später" meint, deutlich nach der Akkretionsphase, also später als ca. 50-60 Mio Jahre nach den ersten Kondensaten im Sonnensystem.
Dann ist also das Wasser auf der Erde ein großer Glücksfall? Es hätte also auch Mars oder Venus treffen können?

Der Wassergehalt der Erde ist etwa 1-5 * 10^-4 (je nachdem wieviel im Mantel steckt). Was meinst du mit "vergleichsweise sehr viel"? Verglichen mit was?
verglichen mit den anderen Planeten und auch mit den von dir genannten Simulationen, aber auch nicht die:
In den Simulationen, die ich angesprochen habe, gab es auch Planeten, die bis zu 10% Wasser erhielten.
10% der Gesamtmasse ist natürlich enorm. Man vermutet ja bei einem Exoplaneten so viel Wasser.

10% würden sich nach deinem o.g. Argument der Photodissoziation aber auch nicht sehr lange halten und zu einem Planeten führen, der irgendwann wieder Land zeigen wird, ... nach entsprechender Zeit.

Worauf basiert diese Aussage? 5% wäre eine globale Tiefe von ca. 200 m. Das scheint mir sehr flach.
Reicht aber! :)

Ich habe dieses Jahr an der Lunar and Planetary Science Conference in Houston erlebt, wie sich die involvierten WissenschaftlerInnen fast die Köpfe eingeschlagen haben über die "richtigen" Kraterzählmethoden und Zielterrain-Auswahlmethoden für die Venus, über halb gefüllte Krater, Atmosphärenkorrekturen, Sekundärkrater etc.
Ja, dort wird über die richtige Strategie (Interpretation) gestritten, aber nicht über die Ergebnisse selber. (Ok. das macht nicht so einen großen Unterschied.):)


SpiderPig
 

_Mars_

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Die Zulieferung von wasserreichen Asteroiden ist jedoch von sehr vielen Zufällen abhängig: wenn ein Planet Wasser bekommt, kann man nicht davon ausgehen, dass das für andere Planeten auch gilt.

Wie schon oben beschrieben, wenn so viele Kometen/ Asteoiden im inneren Sonnensystem vorbeiflogen, kann es zwar sein dass die Erde die meisten abbekam (als größter Planet sogar etwas wahrscheinlicher),
Aber selbst wenn die Venus 1% oder eben 5 % bekommen hätte, würde dies möglicherweise genug gewesen sein, um Tektonik hervorzurufen.

Was ich mich frage: Wird der Atmosphärendruck der Venus eigentlich regelmässig gemessen? Mit Satelliten wird sich das ja kaum bewerkstelligen lassen... Denke ich mal. Lander sind ja alle 'tot'...
Da könnten doch größere Schwankungen vorliegen, dass man einschätzen kann, inwiefern der Vulkanismus heute noch Faktor des Atmosphärenerhaltes ist?!

Man kann natürlich auch sagen, dass die Plattentektonik solange gut funktionierte, wie es noch genug Wasser im Venusinneren gab. (Mit der Einschränkung, dass die Plattentektonik dann kein Kreislauf gewesen wäre) Als das Wasser und CO2 mit dem Vulkanismus in die Atmosphäre verschwand, hörte auch die Plattentektonik auf.
Müsste die Venus nicht eigentlich über eine Ozonschicht verfügen? Ich glaube, ich hab mal sowas in einem Artikel gelesen...
CO2 Photodissoziation... O3 ist schwerer als H2O, darum würde wohl vorher das Wasser gespalten. Also als Schutz für das Wasser nicht gerade geeignet...

Wird Verena-D (2014?) endlich klären, wie es mit dem wasser steht??
Es gibt Faktoren, die dafür sprechen, dass Wasser oder zumindest Wasserstoff bis heue zum Teil gespeichert blieben (Bindung an Schwefelsäure, H2S ist ziemlich schwer und sinkt in tiefere Schichten, wo die Strahlung bereits schwächer sind, Ozon,...) und solche dagegen....
 
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Bynaus

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@Spider Pig:

Dann ist also das Wasser auf der Erde ein großer Glücksfall? Es hätte also auch Mars oder Venus treffen können?

Schwierig zu sagen - vielleicht hat einfach die Konfiguration des Planetensystems dazu geführt, dass die Erde genau am richtigen Ort war, um "so viel" (wieder mal Goldlöckchen: Nicht zu viel und nicht zu wenig) Wasser zu erhalten. In einem anderen System, in dem z.B. "Jupiter" etwas massiver oder weniger massiv ist, hätte es vielleicht einen anderen Planeten "getroffen". Oder auch nicht. Oder es war völlig zufällig. Da weiss ich zu wenig.

10% würden sich nach deinem o.g. Argument der Photodissoziation aber auch nicht sehr lange halten und zu einem Planeten führen, der irgendwann wieder Land zeigen wird, ... nach entsprechender Zeit.

Ich weiss zwar nicht - 10% ist wirklich enorm, da reicht Photodissoziation wohl nicht aus... (dieses Gefühl kann ich aber nicht durch eine Rechnung unterstützen).

Du musst einfach bedenken, dass die heutige Erdatmosphäre einen sehr geringen Anteil an der Masse der Erde (ähnlich Venusatmosphäre -> Venus, wobei diese etwa 100 Mal massiver ist) hat und in der Anfangsphase sehr heiss war - entsprechend einfach war es, sie bei Impakten zu verlieren. 10% sind jedoch eine ganz andere Grössenordnung (man bedenke z.B., dass nur schon der Mond gerademal 1.3% der Erdmasse hat...).


Beziehst du dich da auf eine Publikation oder ist das deine persönliche Einschätzung?

Mit Plattentektonik auf der Venus habe ich ein bisschen Mühe: wenn es sie mal gab, dann sind alle Spuren davon zerstört worden. Man sieht heute keine "Mittelozeanischen Rücken", keine "Subduktionszonen", keine Transformstörungen mehr. Die Planetenoberfläche ist wohl gesamthaft jünger als eine Milliarde Jahre, wurde also irgendwann einmal komplett "erneuert" - wenn das der Fall ist, wird es schwierig mit dem Belegen von Plattentektonik auf der Venus. Granit könnte da zwar helfen, aber dann müsste man auch zeigen können, dass die Kontinente tatsächlich älter sind als der Rest der Kruste.

Ja, dort wird über die richtige Strategie (Interpretation) gestritten, aber nicht über die Ergebnisse selber. (Ok. das macht nicht so einen großen Unterschied.)

In dem Fall macht es schon einen Unterschied, weil die Frage, welcher Terraintyp wie alt ist hängt natürlich davon ab, wie man z.B. Terraintypen klassifiziert.

Ich muss mal noch was generelles loswerden: Natürlich ist es nicht unplausibel, dass auch die Venus Wasser abbekommen hat, dass sie mal Ozeane und vielleicht auch Plattentektonik und Kontinente hatte. Aber man kann nicht davon ausgehen, dass es so war. Wenn man voreilige Schlüsse zieht, läuft man Gefahr, sich zu verrennen und alsbald von neuen Daten widerlegt zu werden. Deshalb bin ich lieber vorsichtig, was die Interpretation angeht. Aber natürlich wäre es sehr interessant, wenn die Venushochländer tatsächlich primitive Kontinente wären.

@_Mars_

Da könnten doch größere Schwankungen vorliegen, dass man einschätzen kann, inwiefern der Vulkanismus heute noch Faktor des Atmosphärenerhaltes ist?!

Der Atmosphärendruck der Erde schwankt nicht mit vulkanischer Aktivität. Bei der Venusatmosphäre würde eine allfällige Schwankung (bei gleicher Aktivität) noch 100 Mal geringer ausfallen!

Ich bin mir - und da gehen wohl die meisten Planetarwissenschaftler mit mir einig - ziemlich sicher, dass es vulkanische Aktivität auf der Venus geben muss. Sie mag sporadisch und lokal sein, aber sie müsste ziemlich sicher existieren.

Müsste die Venus nicht eigentlich über eine Ozonschicht verfügen?

Freier Sauerstoff reagiert sofort mit den Oberflächengesteinen. Auf der Erde gibt es nur aus einem Grund eine Ozonschicht: weil die Biosphäre das atmosphärische Sauerstoffreservat konstant nachfüllt.
 

_Mars_

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Freier Sauerstoff reagiert sofort mit den Oberflächengesteinen. Auf der Erde gibt es nur aus einem Grund eine Ozonschicht: weil die Biosphäre das atmosphärische Sauerstoffreservat konstant nachfüllt.
Ja.
Aber wenn das CO2, sobald es sich in höheren Schichten befindet, aufgespalten wird, dann ist da kein Oberflächengestein mehr. Nur mehr kleine Mengen als Aerosole.

O2 leichter als CO2 also steigt es nochmals auf.

Unten spaltet sich auch weniger, weil die Strahlung oben stärker ist, und mit zunehmender Tiefe an Intensität verliert.

Natürlich ist es nicht unplausibel, dass auch die Venus Wasser abbekommen hat, (...) Aber man kann nicht davon ausgehen, dass es so war.
Also ich bin mir zu 99,9% sicher, dass sie Wasser abbekommen hat.
Ob ein paar Tropfen oder mehr, sei dahingestellt.

Bei der riesigen Menge Wasser, die die Erde abbekommen hat, ist es sehr(!) wahrscheinlich, dass die Venus dank ihrer großen Schwerkraft auch ein paar Brocken abbekommen hat.
 

Bynaus

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O2 leichter als CO2 also steigt es nochmals auf.

Auf molekularer Ebene spielt das kaum eine Rolle. Wir ertrinken ja auch nicht in Sauerstoff, weil Stickstoff leichter ist und aufsteigt: der Sauerstoffpartialdruck ist in der ganzen Atmosphäre etwa gleich. Nicht zuletzt liegt das daran, dass jedes Gas sich so verhält, als gäbe es die anderen Gase nicht. Gleiches gilt auch auf der Venus.

Also ich bin mir zu 99,9% sicher, dass sie Wasser abbekommen hat.

:D

Sagt wer - dein Bauch? Du musst lernen, zu akzeptieren, dass man in gewissen Dingen einfach keine Gewissheit haben kann - nicht, so lange entsprechende Daten fehlen. Du solltest dein Weltbild auf Fakten aufbauen, zum Beispiel auf folgenden:

Das Deuterium / Wasserstoff-Verhältnis in der Venusatmosphäre ist sehr viel grösser als auf der Erde. Das deutet darauf hin, dass die Venus viel Wasserstoff - der vermutlich mal in Wasser gebunden war - verloren hat. Die entsprechende Menge Wasser, wurde mal berechnet, reicht für einen seichten globalen Ozean von max ein paar 100 m Tiefe.

Trotzdem ist die Frage, ob die Venus damit "richtige" Ozeane, Plattentektonik und Kontinentbildung hatte, noch nicht geklärt.

Bei der riesigen Menge Wasser, die die Erde abbekommen hat, ist es sehr(!) wahrscheinlich, dass die Venus dank ihrer großen Schwerkraft auch ein paar Brocken abbekommen hat.

Die Erde hat nicht eine "Riesige Menge" Wasser abbekommen. Wäre es so, wäre sie jetzt von einem 80 km Tiefen Ozean und darunter einem nochmals 100 km Tiefen Panzer aus Hochdruckeis umgeben, und es gäbe uns nicht.

Mit der Schwerkraft der Venus hat der Wasserzuschuss kaum was zu tun: die terrestrischen Planeten sind viel zu massearm, um selbst für ihre "Wasserversorgung" zu sorgen, etwa, in dem sie Asteroiden und Kometen zu sich "hinlenken" (jenseits von Schwerkraftfokussierung).
 

_Mars_

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Die Erde hat nicht eine "Riesige Menge" Wasser abbekommen
ja, das war etwas dumm formuliert...

Aber zu wenig ist es eigentlich nicht (wenn wir's nicht verschwenden würden und es keine Photodissoziation geben würde)


Sind wohl nur einige 0,01% der Erdmasse, wenn überhaupt
 

_Mars_

Registriertes Mitglied
Nicht zuletzt liegt das daran, dass jedes Gas sich so verhält, als gäbe es die anderen Gase nicht. Gleiches gilt auch auf der Venus.

Heißt das, dass Wasserstoff und Wasserdampf in der unteren Venusatmosphäre vorkommen, aber nicht aufsteigen?
Oder nur gering aufsteigen?

Wie steht es nun eigentlich mit Wasser auf der Venus? Mit den kälteren Luftschichten, die sich durchaus finden lassen (nur halt nicht wie auf der Erde -60°C sondern halt vlt 0°-10°), sollte doch bei ausreichend Druck Wasserdampf flüssig werden, somit gen Boden sinken und - bevor er ihn berührt - wieder verdampfen...? Besitzt also auch die Venus eine Wasserfalle/Kältefalle?


__

Zur warmen Vergangenheit... ich stelle mal ne Hypothese (unbewiesene Annahme, möglicherweise falsch, aber zu besserem Verständnis und Erklärbarkeit angenommen) auf: Die Venus besitzt Durschnittstemperaturen von 200°C bei 25 Bar, nur alle paar hundert Millionen Jahre gibt es ein globales Vulkanereignis, welches dann Atmosphäre ausbläst und die mittlere Temperatur somit erhöht... Momenzan befindet sie sich wieder in einer Phase der Abkühlung.
Nun, was spricht dagegen? Gibt es etwas, das dafür spricht (aktuelle Messungen gibt's wohl keine)?
 
Zuletzt bearbeitet:

_Mars_

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Gibt es auf der Venus nun eine Wasserfalle/Kältefalle?

Man liest ja immer wieder unterschiedliches.
(Erst neulich kam mir ein Artikel unter wo eine Luftschicht mit -90(!) Grad drinnenstand...)
 
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