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Treibhauseffekt auf der Venus - Planetenkruste durch Klima bewegt

Auf der Erde sorgt die Bewegung der Kontinente bis heute für die Veränderung der Oberfläche. Die Venus dagegen zeigt eine regungslose Kruste. Das war allerdings nicht immer so: Planetenforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben jetzt in Modellrechnungen herausgefunden, dass die Oberfläche der Venus in der Vergangenheit vermutlich besonders heiss und dadurch mobil war.

"Mit unseren Berechnungen haben wir einen Blick in die Vergangenheit der Venus geworfen, als die Temperatur ihrer Oberfläche noch deutlich über dem heutigen Wert von 470 Grad Celsius lag. Dabei sind wir auf einen erstaunlichen Effekt gestossen", sagt Lena Noack, Doktorandin am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof. "Die Venuskruste bleibt bei solchen Temperaturen nicht starr, sondern kommt an einigen Stellen in Bewegung. Sie dehnt und streckt sich ohne zu zerbrechen, wie bei einer Schokolade, die im Sommer etwas weich wird."

Die besonders hohen Temperaturen auf der Venus rührten von einem massiven Treibhauseffekt her, der sich später abschwächte. "Ein besonders starker Treibhauseffekt kann die Regungslosigkeit einer Planetenoberfläche überwinden. Wahrscheinlich ist genau das im Verlauf der Venusgeschichte geschehen", ergänzt die Planetenforscherin. Die teilweise Bewegung der Venuskruste erlaubte dem Venusinneren sogar, mehr Wärme nach aussen in die Atmosphäre abzugeben. Es kam zur Kühlung des Venusmantels ähnlich der Kühlung des Erdinneren durch die Plattentektonik.

Venus: Extrem langsame Bewegung

Die Bewegungen der Venuskruste liefen vermutlich extrem langsam ab. "In unseren Berechnungen erhielten wir meist nur eine Geschwindigkeit von wenigen Millimetern im Jahr", erzählt Prof. Dr. Doris Breuer, Leiterin der Abteilung Planetenphysik am DLR-Institut für Planetenforschung. "Die Platten unserer Erde schieben sich dagegen mit einigen Zentimetern im Jahr voran." Somit fanden die Planetenforscher zwischen der bisher bekannten Plattentektonik auf der Erde und der starren Kruste des Mars eine dritte Variante: "Wir verwenden dafür den Begriff lokale Mobilisierung, da die Venuskruste nur an einigen Stellen des Planeten und dazu sehr langsam von der darunterliegenden Schicht gezogen und geschoben wurde", erklärt Noack.

Forschungsallianz "Planetenentwicklung und Leben"

Die im Fachmagazin Icarus unter dem Titel "Coupling the atmosphere with interior dynamics: Implications for the resurfacing of Venus" veröffentlichten Forschungsergebnisse sind im Rahmen der Forschungsallianz "Planetenentwicklung und Leben" entstanden. Die Allianz wird von der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF) gefördert. Die Federführung der Allianz liegt beim DLR-Institut für Planetenforschung. "In dieser Allianz untersuchen mehr als 150 Wissenschaftler ausseruniversitärer Forschungseinrichtungen sowie deutscher und internationaler Universitäten gemeinsam die Entwicklung der Planeten und die sich daraus ergebenden Bedingungen, unter denen Leben entsteht und überdauert", sagt Prof. Dr. Tilman Spohn, wissenschaftlicher Koordinator der Helmholtz-Allianz und Direktor des DLR-Instituts für Planetenforschung.

"Um diese Themen umfassender zu erforschen, haben wir Vertreter verschiedener Naturwissenschaften - wie Physiker, Geologen und Biologen - miteinander vernetzt." Die Forschungsallianz besteht bereits seit 2008 und ist auf fünf Jahre angelegt.

Quelle: Text Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) 2011

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