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Es ist unwahrscheinlich, dass die Venus jemals Ozeane hatte, sagen Wissenschaftler

by drbyos
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Die Venus mag heute eine schwüle Einöde sein, aber Wissenschaftler haben sich gefragt, ob der Planet schon immer so unwirtlich war. Während frühere Studien darauf hindeuteten, dass Venus einst von Ozeanen bedeckt gewesen sein könnte, haben neue Forschungen das Gegenteil ergeben: Venus war wahrscheinlich nie in der Lage, Ozeane zu unterstützen.

Die Forscher stellten auch fest, dass sich eine ähnliche Geschichte auch auf der Erde hätte abspielen können, wenn die Dinge nur ein bisschen anders gewesen wären.

Venus, unser nächster planetarischer Nachbar, wird wegen der Ähnlichkeit in Größe und Dichte beider Planeten als Zwilling der Erde bezeichnet. Ansonsten unterscheiden sich die Planeten radikal.

Während die Erde eine natürliche Drehscheibe für Leben ist, ist die Venus ein lebloser Planet mit einer giftigen Kohlendioxidatmosphäre, die 90 Mal dicker ist als unsere, Wolken aus Schwefelsäure und Oberflächentemperaturen, die 864 Grad Fahrenheit (462 Grad Celsius) erreichen – heiß genug, um Blei zu schmelzen .

Um zu verstehen, wie sich diese beiden Gesteinsplaneten so unterschiedlich entwickelt haben, beschloss ein Team von Astrophysikern, den Anfang zu simulieren, als sich die Planeten unseres Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren bildeten.

Sie benutzten Klimamodelle – ähnlich denen, die Forscher bei der Simulation des Klimawandels auf der Erde verwenden –, um auf die junge Venus und die Erde in der Zeit zurückzublicken.

Ihre neue Studie wurde am Mittwoch in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

WENN ERDE UND VENUS ÖFEN WAREN

Vor mehr als 4 Milliarden Jahren waren Erde und Venus glühend heiß und mit Magma bedeckt.

Ozeane können sich nur bilden, wenn die Temperaturen so kühl sind, dass Wasser kondensiert und über Jahrtausende als Regen fällt. So hat sich der globale Ozean der Erde über zig Millionen Jahre gebildet. Venus hingegen blieb heiß.

Damals war unsere Sonne etwa 25 % lichtschwächer als heute. Aber das hätte nicht ausgereicht, um der Venus zu helfen, sich abzukühlen, da sie der Sonne am zweitnächsten Planet ist. Die Forscher stellten die Frage, ob Wolken eine Rolle bei der Abkühlung der Venus gespielt haben könnten.

Ihr Klimamodell stellte fest, dass Wolken dazu beigetragen haben, aber auf unerwartete Weise. Sie gruppierten sich auf der Nachtseite der Venus, wo sie die Tagseite des Planeten nicht vor der Sonne hätten abschirmen können. Während die Venus nicht an die Sonne gebunden ist, wo eine Seite des Planeten immer dem Stern zugewandt ist, hat sie eine extrem langsame Rotationsgeschwindigkeit.

Anstatt die Venus vor Hitze zu schützen, trugen die nächtlichen Wolken zu einem Treibhauseffekt bei, der Wärme in der dichten Atmosphäre des Planeten einschloss und die Temperaturen hoch hielt. Bei einer so konstanten, eingeschlossenen Hitze wäre es der Venus zu heiß gewesen, als dass es hätte regnen können. Stattdessen konnte Wasser nur in seiner gasförmigen Form, Wasserdampf, in der Atmosphäre existieren.

“Die damit verbundenen hohen Temperaturen führten dazu, dass jegliches Wasser in Form von Dampf vorhanden gewesen wäre, wie in einem riesigen Schnellkochtopf”, sagt Martin Turbet, leitender Studienautor, Forscher am Astronomischen Institut der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Genf und Mitglied des Nationalen Forschungszentrums PlanetS, Schweiz, in einer Stellungnahme.

WARUM DIE ERDE DEN GLEICHEN WEG GEGANGEN KÖNNTE

Für die Erde hätte es genauso laufen können, wenn unser Planet der Sonne etwas näher gewesen wäre oder die Sonne damals so hell gewesen wäre wie heute.

Da die Sonne vor Milliarden von Jahren dunkler war, konnte sich die Erde aus ihrem geschmolzenen Zustand so weit abkühlen, dass sich Wasser bilden und unseren globalen Ozean bilden konnte. Die schwache junge Sonne “war eine Schlüsselzutat, um tatsächlich die ersten Ozeane auf der Erde zu bilden”, schrieb Turbet in einer E-Mail.

“Dies ist eine völlige Umkehr in der Art und Weise, wie wir das, was lange Zeit das Paradoxon der schwachen jungen Sonne genannt wurde, betrachten”, sagte Emeline Bolmont, Koautorin der Studie und Professorin an der Universität Genf, in einer Erklärung. “Es wurde immer als ein großes Hindernis für das Erscheinen von Leben auf der Erde angesehen. Aber es stellt sich heraus, dass diese schwache Sonne für die junge, sehr heiße Erde tatsächlich eine ungeahnte Gelegenheit gewesen sein könnte.”

Früher glaubten Wissenschaftler, wenn die Strahlung der Sonne vor Milliarden von Jahren schwächer gewesen wäre, hätte sich die Erde einfach in einen Schneeball verwandelt. Stattdessen war das Gegenteil der Fall.

Die Ergebnisse zeigen, wie unterschiedlich sich Gesteinsplaneten in unserem Sonnensystem entwickelt haben.

Der Ozean der Erde existiert seit fast 4 Milliarden Jahren. Es gibt Hinweise darauf, dass der Mars vor 3,5 bis 3,8 Milliarden Jahren von Flüssen und Seen bedeckt war. Und jetzt scheint es weniger wahrscheinlich, dass die Venus jemals flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche getragen haben könnte.

ÜBER UNSER SOLARSYSTEM HINAUS

Die neue Forschung könnte auch auf Exoplaneten (Planeten außerhalb unseres Sonnensystems) angewendet werden.

„Unsere Ergebnisse haben starke Auswirkungen auf Exoplaneten, da sie darauf hindeuten, dass ein großer Teil der Exoplaneten, von denen angenommen wurde, dass sie Oberflächenozeane mit flüssigem Wasser haben könnten, jetzt wahrscheinlich ausgetrocknet sind, weil es ihnen nie gelungen ist, zu kondensieren und somit ihre ersten Ozeane zu bilden.“ sagte Turbet.

“Dies ist besonders wichtig für Exoplaneten um Sterne mit geringer Masse wie TRAPPIST-1, die Hauptziele für das James Webb-Weltraumteleskop der NASA und der ESA sein werden, das im Dezember dieses Jahres gestartet werden soll.”

Künftige Missionen zur Venus können helfen, die von Turbet und seinem Team aufgestellte Theorie zu testen.

„Unsere Ergebnisse basieren auf theoretischen Modellen und sind ein wichtiger Baustein zur Beantwortung dieser Frage“, sagte er. “Aber Beobachtungen sind erforderlich, um die Angelegenheit endgültig zu entscheiden! Hoffen wir, dass die zukünftigen Weltraummissionen EnVision, VERITAS und DAVINCI+ uns eine endgültige Antwort liefern.”

Diese Missionen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation, die Ende des Jahrzehnts gestartet werden sollen, werden Wissenschaftlern helfen, die ältesten Oberflächenmerkmale auf der Venus, sogenannte Tesserae, zu verstehen, die „Beweise für vergangene Spuren des Vorhandenseins (oder Fehlens) von Flüssigkeit enthalten können“. Wasser auf der Oberfläche der Venus”, sagte Turbet.

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