Merkur-Sonde BepiColombo: Wertvoller Abstecher zur Venus

In gut einem Jahr werden auf der Erde viele Teleskope auf die Venus gerichtet werden. Denn am 15. Oktober 2020 ergibt sich eine seltene Gelegenheit, unseren Nachbarplaneten gleichzeitig aus verschiedenen Perspektiven zu beobachten, wenn die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo auf dem Weg zum Merkur mit einem Schwerkraftmanöver dort zum ersten Mal Schwung holt.

Blick auf Tag und Nacht der Venus

Die koordinierte Beobachtungskampagne war am Mittwoch ein Thema beim EPSC-DPS Joint Meeting, der Tagung von Planetenforschern, in Genf. Um 08:38 Uhr MESZ erreichte BepiColombo mit 10.000 Kilometern die größte Nähe zur Venus, erläuterte Yeon Joo Lee (TU Berlin). Die Sonde nähere sich von der Tagseite, sagte sie, und schwenke während des Vorbeiflugs zur Nachtseite. Dabei ergäben sich Überschneidungen sowohl mit der japanischen Sonde Akatsuki, die den Planeten seit 2015 umkreist, als auch mit erdgebundenen Observatorien: Mit Akatsuki, die sich zu dieser Zeit ziemlich genau über der Tag-Nacht-Grenze befinde, könne BepiColombo den Venusmittag bis -nachmittag in den Blick nehmen, mit den irdischen Teleskopen beobachtet sie den späten Morgen bis Mittag. Bisher seien das kanadisch-französische Observatorium CFHT und das Infrarotteleskop IRTF der NASA, beide auf Hawaii, an der Kampagne beteiligt. Lee hofft aber, dass noch mehr Observatorien hinzukommen werden.

Solange Astronomen auf Beobachtungen mit optischen Teleskopen von der Erde aus beschränkt waren, war die Venus ein frustrierendes Studienobjekt, ist ihre Oberfläche doch ständig von dichten Wolken verdeckt. Seit Raumsonden und Sensoren für andere Spektralbereiche zur Verfügung stehen, hat sich das Wissen über den Planeten deutlich erweitert. Dabei sind auch die einst als Hindernis empfundenen Wolken selbst in den Fokus gerückt. So misst Akatsuki die Höhe der Wolken und deren Schwankungen im zeitlichen Verlauf sowie deren Temperaturen, zum ersten Mal auch auf der Nachtseite. Eine offene Frage sei es, ob die tagsüber zu den Polen gerichtete Zirkulation der Luftmassen auch nachts erfolge, sagte Takeshi Imamura (University of Tokyo). Die bisherigen Daten deuteten darauf hin, dass diese Bewegung sich nachts in Richtung Äquator umkehre, erforderten aber noch genauere Analysen.

Auch erstmals in den Wolken beobachtete Muster wie Schwaden, Wirbel oder Scherwellen können noch nicht befriedigend erklärt werden. Im Januar 2019 habe sich ein Wirbel über zehn Tage gehalten, sagte Javier Peralta (ISAS/JAXA). Missionsleiter Masato Nakamura (JAXA) verwies auf eine bogenförmige Struktur, die fünf Tage lang beobachtet werden konnte und möglicherweise mit der Tag-Nacht-Grenze zusammenhing. Eine Nord-Süd-Asymmetrie bei den Winden, die von September 2016 bis April 2017 mit dem Ultraviolettdetektor bei 365 Nanometern beobachtet werden konnte, nicht aber bei 283 Nanometern, könnte von einer bislang noch unbekannten, absorbierenden Substanz verursacht worden sein, ebenso wie unerwartet hohe Kontraste in den Aufnahmen von den Wolken.

Was hat es mit der "Superrotation" auf sich?

Eine ganz große Frage ist aber die nach der "Superrotation": Die Atmosphäre der Venus rotiert 60-mal so schnell wie der Planet selbst. Durch die Sonnenstrahlung bewirkte thermische Gezeitenkräfte könnten hierbei eine Rolle spielen, vermutet Nakamura. Allerdings harrt auch die extrem langsame und zudem rückläufige, also gegen die Umlaufrichtung gerichtete Rotation der Oberfläche noch einer Erklärung. Irgend etwas muss in der Vergangenheit passiert sein, möglicherweise eine Kollision mit einem anderen Himmelskörper, die nicht nur die Rotation beeinflusst, sondern die Venus auch zu einem lebensfeindlichen Planeten gemacht hat.

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Früher könnte es dort flüssiges Wasser bei Temperaturen zwischen 20 und 40 Grad Celsius gegeben haben, vermutete Michael Way (Nasa Goddard Space Flight Center). Doch vor etwa einer Milliarde Jahren scheint es zu einer massiven Freisetzung von Kohlendioxid gekommen zu sein. Seitdem ist es mit einem atmosphärischen Druck von 90 bar und Temperaturen von etwa 460 Grad Celsius an der Oberfläche extrem ungemütlich auf dem Planeten, der hinsichtlich der Größe ansonsten im Sonnensystem der Erde am ähnlichsten ist.

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(mho)