Eine neue Studie ergänzt einen wachsenden Stapel von Beweisen dafür, dass die Venus vulkanisch aktiv sein könnte – ein Befund, der, wenn er zutrifft, erklären würde, wie Vulkane die planetarische Entwicklung und Bewohnbarkeit im gesamten Kosmos beeinflussen. Die Forschung, die sich auf seltsame Signale konzentriert, die von einem venusianischen Vulkan namens Idunn Mons kommen, schürt die Aufregung über zukünftige Missionen zum nächsten Nachbarn der Erde, die die Angelegenheit ein für alle Mal klären werden.
Es ist Es ist seit langem bekannt, dass die Venus von einigen ernsthaft surrealen Vulkanen bedeckt ist. Aber es ist von der Erde aus unmöglich zu sagen, ob sie heute noch Lava sickert, weil die dichte und dunstige Atmosphäre der Venus alles verdeckt, was auf dem Boden passiert.
Mit Hilfe von Archivbeobachtungen alter Orbiter-Missionen und den Ergebnissen experimenteller Arbeiten auf der Erde argumentiert ein Team von Wissenschaftlern nun, dass der 2,4 km hohe und 200 km breite Idunn Mons in den letzten paar tausend Jahren aktiv war. und bricht wahrscheinlich noch heute aus. Sie werden nicht lange warten müssen, um ihre Vermutung zu bestätigen: Innerhalb des nächsten Jahrzehnts wird ein kleines Geschwader von Missionen, die vulkanische Aktivitäten an der Oberfläche erkennen können, ihre Reise zur Venus beginnen.
Justin Filiberto, Zweigleiter des Forschungsbüros für Astromaterials Research and Exploration Science (ARES) am NASA Johnson Space Center und Co-Autor der im letzten Monat im Planetary Science Journal veröffentlichten Studie, sagt, dass er zu diesem Zeitpunkt nicht an “irgendjemand” glaubt Wir wären überrascht, dass wir auf der Venus Anzeichen für vulkanische Aktivität finden würden.“
Die Bestätigung dieses Verdachts hätte jedoch erhebliche Auswirkungen. Wie die Erde hatte die Venus einst so viel Wasser wie ein Ozean, aber heute ist sie ein trockenes Ödland mit einer dichten, säurehaltigen Atmosphäre und einer Oberfläche, die heiß genug ist, um Blei zu schmelzen. Eine führende Erklärung für die höllische Transformation der Venus sind epische Vulkanausbrüche, die den irreversiblen Klimawandel auslösten. Wenn wir die Vulkane der Venus aus der Nähe studieren, können wir besser verstehen, warum die Erde (noch) keine ähnliche eruptive Apokalypse erlebt hat. Und während tote Vulkane einige Hinweise liefern würden, sind Vulkane viel einfacher zu verstehen, wenn man sie in Aktion beobachten kann.
„Die Wahrscheinlichkeit, dass es keinen aktiven Vulkanismus auf der Venus gibt, muss funktional null sein“
Während es auf der Venus keine direkten Hinweise auf aktiven Vulkanismus gibt, gibt es mehrere indirekte Hinweise. Die hohe Konzentration von Schwefeldioxid, einem verbreiteten vulkanischen Gas, in der Atmosphäre der Venus ist viel sinnvoller, wenn Vulkane es heute noch ausstoßen. Die Oberfläche der Venus weist tektonische Riftzonen – Hotspots vulkanischer Aktivität auf der Erde – sowie kesselartige vulkanische Merkmale auf, die manchmal so geformt sind, dass sie durch die darunterliegende Hitze umgewandelt werden. Einfacher gesagt, es wäre bizarr, wenn die Venus aufgrund ihrer Größe vulkanisch tot wäre. „Die Venus hat im Grunde die gleiche Größe wie die Erde. Die Erde ist nicht vulkanisch tot, warum also sollten wir erwarten, dass Venus ist?“ sagt Lauren Jozwiak, eine planetare Vulkanologin am Applied Physical Laboratory der Johns Hopkins University.
Die neue Studie bringt eine Reihe von Beweisen zusammen, die darauf hindeuten, dass das magmatische Herz von Idunn Mons noch heute schlägt .
Europas Orbiter Venus Express, der den Planeten von 2006 bis 2014 umkreiste, fand überall – auch in Idunn Mons – Lavastromablagerungen, die im Infraroten leuchteten. Die korrosive Atmosphäre der Venus zerkaut schnell vulkanische Mineralien und verdunkelt ihr Infrarotlicht. Es wurde also angenommen, dass diese intensiven thermischen Emissionen Laven darstellen, die erst vor 250.000 Jahren ausgebrochen waren. Jüngste experimentelle Arbeiten, bei denen vulkanische Mineralien unter venusianischen atmosphärischen Bedingungen gebrannt und schneller als bisher angenommen abgebaut wurden, deuten jedoch darauf hin, dass die Laven innerhalb der letzten 1.000 Jahre ausgebrochen sein könnten. Und speziell in Idunn Mons werden die Winde stärker gestört, als aufgrund der Topographie des Vulkans zu erwarten wäre. Die Autoren vermuten, dass die Hitze von geschmolzenem Gestein zu den Turbulenzen über dem Vulkan beitragen könnte.
Jozwiak, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, dass sie „wirklich überzeugende Fallarbeit“ darstellt. Aber letztendlich werden zukünftige Raumsondenmissionen zur Venus, einschließlich der NASA-Missionen VERITAS und DAVINCI+, und der europäischen Sonde EnVision, die gegen Ende dieses Jahrzehnts gestartet werden sollen, diejenigen sein, die diesen Verdacht bestätigen.
VERITAS (die Mission Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy) ist mit einem hochmodernen Radarsystem ausgestattet, das frische Lava eindeutig identifizieren kann. Es wird mehrere Durchgänge derselben Gebiete machen, die von einem früheren mit Radar ausgestatteten Orbiter namens Magellan kartiert wurden. Wenn ein Lavastrom auftaucht, der nicht da war, als Magellan Anfang der 1990er Jahre die Venus besuchte, wird VERITAS ihn finden. Der unerschrockene Orbiter der NASA könnte sogar neue Lavaströme entdecken, die während seiner Amtszeit um den Planeten auftauchen. Mit der Infrarotkamera von VERITAS werden auch jugendliche Lavaströme, die immer noch Wärme abgeben, leicht zu erkennen sein.
Diese drei zukünftigen Missionen werden bald die Antwort finden
Während VERITAS riesige Flecken des Planeten untersuchen wird, wird der europäische EnVision-Orbiter chirurgische wissenschaftliche Schläge durchführen. Sein Radarsystem wird den Boden auf jüngste Anzeichen vulkanischer oder tektonischer Terraforming untersuchen, und seine Infrarot- und Ultraviolett-Spektrometer werden nach seltsamen chemischen Gebräuen an Land und am Himmel suchen. Wenn sich das Raumschiff auf einen Vulkan konzentriert, der Lava oder schädliche Gase ausstößt, oder auf einen ruhigen Vulkan, dessen Magma Wärme aus der Tiefe abstrahlt, wird es es wissen.
DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging Plus) wird eine Sonde durch die Atmosphäre der Venus fallen lassen, die ihre Chemie dokumentiert, während sie an der Oberfläche in den Tod stürzt. Da DAVINCI+ ein Profil der zu diesem Zeitpunkt vorhandenen vulkanischen Gase liefert, werden Wissenschaftler, die mit VERITAS und EnVision arbeiten, in der Lage sein, Konzentrationsspitzen dieser Gase leichter zu identifizieren – Anzeichen, die durch einen kürzlichen Ausbruch noch verstärkt wurden.
Für viele Planetenwissenschaftler ist die Bestätigung, dass die Venus vulkanisch aktiv ist, zu diesem Zeitpunkt eine reine Formsache. „Es wäre wirklich erstaunlich, wenn es nicht so wäre“, sagt Richard Ghail, ein planetarischer Geologe an der Royal Holloway University of London und leitender Wissenschaftler von EnVision. Paul Byrne, ein Planetenwissenschaftler an der Washington University in St. Louis, stimmt dem zu. „Die Wahrscheinlichkeit, dass es auf der Venus keinen aktiven Vulkanismus gibt, muss funktional null sein“, sagt Byrne.
Für Ghail und andere ist das Spannende an zukünftigen Missionen zur Venus, was sie uns über ihre Aktivität sagen können. Ist es eher wie die Erde, auf der jeden Tag Dutzende von Eruptionen stattfinden, oder wie der Mars, eine vulkanisch komatöse Welt, in der alle paar Millionen Jahre riesige Kaskaden aus geschmolzenem Gestein die Oberfläche überfluten könnten? Einige vermuten, dass Venus zu ihrem eigenen Takt ausbrechen wird; andere glauben, dass sein Rhythmus dem unseres Planeten näher kommen wird. Diese drei zukünftigen Missionen werden bald die Antwort finden und jahrzehntelange vulkanische Spekulationen zunichte machen.
“Ich denke, wir werden brandneue Lehrbücher über die Venus schreiben, sobald all diese Missionen dort sind”, sagt Filiberto. „Es wird unsere Einstellung zur planetaren Evolution verändern.“