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Thema: Wo kommt der Sauerstoff auf der Venus her?

  1. #1
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    Unglücklich Wo kommt der Sauerstoff auf der Venus her?

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    Hallo Leute!

    Hat sich eigentlich schon einmal jemand darüber Gedanken gemacht, woher die gigantischen Mengen Sauerstoff, welche für die Bildung des Kohlendioxids in der Venusatmosphäre verantwortlich sind, herkommen?
    Hier nur eine kleine Zusammenstellung der Bestandteile der Venusatmosphäre, wie sie in Wikipedia steht:

    96,5 % Kohlendioxid
    3,5 % Stickstoff
    0,015 % Schwefeldioxid
    0,007 % Argon
    0,002 % Wasser(dampf)

    Nun habe ich dort auch gelesen, dass die Masse der gesamten Venusatmosphäre ungefähr so groß ist wie die Masse des Wassers in den Ozeanen der Erde! - Da frage ich mich doch, wo die zur Bildung dieser CO2-Massen notwendige Menge an freiem Sauerstoff herkommt?? Und ebenso der dazu nötige Kohlenstoff? Bei uns auf der Erde ist der Kohlenstoff größtenteils in der Biomasse und in pflanzlichen Abbauprodukten wie Kohlen- und Erdöllagerstätten gebunden, ebenso im massenhaft vorhandenen Kalkgestein, welches ebenfalls wieder tierischen Ursprungs ist.
    Doch auf der Venus gibt es all dies nicht. Oder hat man dort schon Kalksteinfelsen entdeckt? Kohlendioxid ist, so viel ich weiß, ein chemisches Verbrennungsprodukt aus C und O2 und muss demzufolge auf diesem Wege entstanden sein. Aber um diese gewaltigen Mengen zu erzeugen, muss der gesamte Planet ja "ewig" in Flammen gestanden haben ...
    Alle Vermehrung unseres Wissens endet nicht mit einem Schlusspunkt, sondern mit vielen weiteren Fragezeichen.
    Hermann Hesse

  2. #2
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    Hallo Toni,

    ich meine Mal gelesen zu haben, dass die Venus in der Vergangeheit über große Mengen Wasser verfügt haben soll. Es war also wesentlich kühler und damit auch erdähnlicher. Infolge der Aufheizung des Planeten, ist dieses Wasser dann verdampft, die Strahllung spaltete die H2O-Moleküle auf und der leichte Wasserstoff gaste in den Weltraum aus. Der Sauerstoff verband sich daraufhin mit Kohlenstoff aus den Karbonatgesteinen des Planeten. So entstand das CO2.

    (Kohlendioxid muss nicht unbedingt in Verbrennungsprozessen entstehen; eine Verbrennung ist auch nur eine Oxidationsreaktion; der Sauerstoff kann auch ohne "Flammen" den Kohlenstoff oxidieren)

    Kohlenstoff als Element kommt m.W. im Universum in großer Menge vor und ist auf allen terrestrischen Planeten zu finden. Die große Menge in der Atmosphäre ist damit nicht besonders verwunderlich.


    Gruß
    Anac

  3. #3
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    Kohlenstoff und insbesondere Sauerstoff sind (in unserem Sonnensystem) sehr häufige Elemente. Sauerstoff macht einen beträchtlichen Teil (ca. 1/3) der Erdmasse aus (der grösste Teil davon ist allerdings mit Silizium und Eisen zu Silikaten und Eisenoxiden gebunden). Der grösste Teil des Venus-CO2s dürfte aber aus dem Vulkanismus kommen. Würde man alle Karbonatgesteine der Erde vaporisieren (die Biomasse und die fossilen Brennstoffe machen demgegenüber nur einen kleinen Teil aus), hätten wir auf der Erde eine Atmosphäre mit 50 bar Druck, die zum grössten Teil aus CO2 besteht. Es ist anzunehmen, dass es auf der Venus nie im grossen Stil zur Bildung von Karbonaten kam (man ist sich unsicher, ob die Venera-Sonden wirklich Anzeichen für geringe Mengen von Karbonaten auf der Venus entdeckt haben), weil einfach das dazu notwendige Wasser als Lösungsmedium für CO2 fehlte. Also blieb das CO2 aus den Vulkanen eben in der Luft, fertig.
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  4. #4
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    Unglücklich

    Hallo Anac,

    Zitat Zitat von Anac Beitrag anzeigen
    ich meine Mal gelesen zu haben, dass die Venus in der Vergangeheit über große Mengen Wasser verfügt haben soll. Es war also wesentlich kühler und damit auch erdähnlicher.
    Das kann so nicht stimmen. In der Frühzeit des Sonnensystems, als das Wasser auf die Planeten kam, strahlte die Sonne als junger Stern viel heißer und heftiger als heute! Erst Millionen Jahre später setzte eine wesentlich ruhigere Phase ein. Doch da dürfte die Venus schon gar kein Wasser mehr besessen haben.

    Zitat Zitat von Anac Beitrag anzeigen
    Infolge der Aufheizung des Planeten, ist dieses Wasser dann verdampft, die Strahllung spaltete die H2O-Moleküle auf und der leichte Wasserstoff gaste in den Weltraum aus. Der Sauerstoff verband sich daraufhin mit Kohlenstoff aus den Karbonatgesteinen des Planeten. So entstand das CO2.
    Die Aufheizung der Venus soll doch eine Folge des stark ansteigenden Anteils von CO2 in der Atmosphäre gewesen sein? Wenn also, wie Du es sagst, Wasser auf dem Planeten existierte, dann gab es aber logischerweise das CO2 noch nicht. - Also, irgend etwas an dieser Theorie ist inkorrekt, um nicht zu sagen "faul".

    Zitat Zitat von Anac Beitrag anzeigen
    der Sauerstoff kann auch ohne "Flammen" den Kohlenstoff oxidieren
    Wie soll das denn gehen?? Stickstoff und Kohlenstoff sind aufgrund ihrer Elektronegativität zwei sehr schwer zu oxidierende Elemente, jedenfalls bei "normalen" Temperaturen.

    Zitat Zitat von Anac Beitrag anzeigen
    Kohlenstoff als Element kommt m.W. im Universum in großer Menge vor und ist auf allen terrestrischen Planeten zu finden. Die große Menge in der Atmosphäre ist damit nicht besonders verwunderlich.
    Doch, das ist sie! Auf dem Mars haben wir zwar auch eine ähnlich beschaffene Atmosphäre, doch um ein mehrere Hundertfaches dünner, also auch mengenmäßig viel, viel geringeres Vorkommen an Kohlenstoff. Auf der Erde ist der Kohlenstoff und das CO2 in Karbonatgesteinen und in der Biomasse gebunden.

    Viele Fragen aufwerfende Grüße von
    Toni
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    Hermann Hesse

  5. #5
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    Doch, das ist sie! Auf dem Mars haben wir zwar auch eine ähnlich beschaffene Atmosphäre, doch um ein mehrere Hundertfaches dünner, also auch mengenmäßig viel, viel geringeres Vorkommen an Kohlenstoff. Auf der Erde ist der Kohlenstoff und das CO2 in Karbonatgesteinen und in der Biomasse gebunden.
    Bynaus hat das doch beantwortet.

  6. #6
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    In der Frühzeit des Sonnensystems, als das Wasser auf die Planeten kam, strahlte die Sonne als junger Stern viel heißer und heftiger als heute!
    Das stimmt nicht. Die junge Sonne hatte kaum 70% der Leuchtkraft der heutigen Sonne. Sie war zwar etwas "aktiver" in dem Sinn, das sie schneller rotierte und häufiger heftigere Sonnenfackeln abgab, aber die Leuchtkraft an sich war geringer. Deshalb ist eine kühlere, frühe Venus durchaus denkbar.

    Die Aufheizung der Venus soll doch eine Folge des stark ansteigenden Anteils von CO2 in der Atmosphäre gewesen sein?
    "Man" denkt dass die Ozeane, die die Venus mal besessen hat, schon ziemlich früh verdampft sind: Wasserdampf ist ein sehr starkes Treibhausgas, und dieses hat zur Erwärmung geführt, so dass der Ozean sehr schnell ganz verdampfte, worauf das verdampfte Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespaltet wurde, Wasserstoff entschwand und Sauerstoff verband sich mit den Oberflächengesteinen. Parallel dazu stieg der CO2-Gehalt der Atmosphäre durch Vulkanismus an, konnte aber aufgrund des mittlerweile fehlenden Wassers nicht zu Karbonaten gebunden werden.

    Stickstoff und Kohlenstoff sind aufgrund ihrer Elektronegativität zwei sehr schwer zu oxidierende Elemente, jedenfalls bei "normalen" Temperaturen.
    Warum Stickstoff? Davon war gar nie die Rede. Kohlenstoff kannst du sehr gut oxidieren (nimm mal ein Kohlebrikett und halt es ins Feuer... - das ist bloss die beschleunigte Version dessen, was über längere Zeiträume ohnehin geschieht), und dass Kohlenstoff eine hohe Elektronegativität aufweist, wäre mir neu...
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  7. #7
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Kohlenstoff kannst du sehr gut oxidieren (nimm mal ein Kohlebrikett und halt es ins Feuer... - das ist bloss die beschleunigte Version dessen, was über längere Zeiträume ohnehin geschieht), und dass Kohlenstoff eine hohe Elektronegativität aufweist, wäre mir neu...
    Da kann ich Bynaus nur zustimmen...

    Kohlenstoff hat eine Elektronegativität von 2,5. Das würde ich nicht direkt als hoch bezeichnen, der höchste Eletronegativitätswert liegt bei 4 (laut Pauling)...Allerdings muss man sagen, dass es nur 6 Stoffe gibt, die eine höhere EN haben als Kohlenstoff. Meintest du das?

    http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronegativit%C3%A4t
    Hier finden sich die verschiedenen Angaben zu EN. Verwendet wird die nach Pauling.

    gruß
    ryan
    Der Fortgang der wissenschaftlichen Entwicklung ist im Endeffekt eine ständige Flucht vor dem Staunen.
    Albert Einstein

  8. #8
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    Hallo ryan,

    Zitat Zitat von ryan Beitrag anzeigen
    Allerdings muss man sagen, dass es nur 6 Stoffe gibt, die eine höhere EN haben als Kohlenstoff. Meintest du das?
    im Prinzip "ja". Ich hatte mal in der Schule gelernt, dass Kohlenstoff und vor allem Stickstoff schwer zu oxidierende Elemente wären. Ob das jedoch an der Elektronegativität liegt, da bin ich mir nun allerdings nach Euren Beiträgen nicht mehr ganz so sicher. Auf jeden Fall sollten sehr hohe Temperaturen benötigt werden, um diese Elemente zu oxidieren. Darum habe ich mir Gedanken darüber gemacht, ob bei einer noch nicht aufgeheizten Venus dies so ohne weiteres möglich gewesen wäre. - Und darum auch meine Nachfrage, ob diese CO2-Menge von einer völlig verbrannten, einstmals (aufgrund großer Wassermengen) eine große Biomasse enthaltenden Venus-Oberfläche herrührt.

    Wie würde denn unsere Atmosphäre aussehen, wenn nach einem totalen Weltenbrand unsere Atmosphäre ihres Sauerstoffs beraubt wäre und sich dieser mit der Biomasse zu CO2 verbinden würde??? Vielleicht Venus-ähnlich, allerdings mit wesentlich mehr Stickstoff?

    Das ist der eigentlich Grund meines Interesses an diesem Thema. Gibt es Parallelmöglichkeiten zwischen Erde, Mars und Venus? CO2 kommt ja schließlich nicht so im Weltall vor, oder?

    Reichlich verbrannte Grüße von
    Toni
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    Hermann Hesse

  9. #9
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    wie das mit der Elektronegativität auch sein mag,
    damit klenne ich mich nicht aus, aber:
    mich wundert es eher, daß das viele CO2 der Venusatmosphäre nicht schon lägst zu einem erheblichen anteil durch die intensive sonneneinstrahlung zu CO geworden ist,
    afaik hat man noch nie CO dort nachgewiesen.

    Gibt es einen mechanismus, der das entstandene CO wieder zu CO2 oxydiert?

    darüber wohl heute nicht einschlafen könnende grüße von ispom
    Gruß von Ispom

  10. #10
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    Gibt es einen mechanismus, der das entstandene CO wieder zu CO2 oxydiert?
    Oxydation? CO sollte über einen ganz normalen exothermen Prozess zu CO2 wieder verbrennen.

    Falls ich unrecht habe, so schlagt mich bitte nicht tot, meine letzte Chemiestunde ist schon etwas her.

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