Venus

Identität und Klassifikation

Venus ist der zweite Planet von der Sonne aus; ihr NAIF-Code lautet 299. Das JPL nennt einen mittleren Radius von 6051,8 ± 1,0 km, eine Masse von 4,86731 × 10²⁴ kg und eine mittlere Dichte von 5,243 g/cm³. Ihre Größe ähnelt der Erde, die Oberflächenbedingungen unterscheiden sich jedoch stark. Diese Werte sind dokumentiert; unvollständig abgerufene Quellen machen sie nicht unbekannt.

Ihre am zuverlässigsten belegte Eigenschaft ist die extreme Oberflächenumgebung. Die NASA bezeichnet Venus als den heißesten Planeten des Sonnensystems und gibt eine Oberflächentemperatur von etwa 872 °F beziehungsweise 467 °C an. Das NASA/NSSDCA-Datenblatt nennt eine mittlere Temperatur von 737 K oder 464 °C; eine weitere NASA-Quelle nennt 465 °C. Diese geringen Unterschiede sind nicht automatisch als physikalischer Widerspruch zu verstehen, denn die Quellen verwenden Formulierungen wie „etwa“, „mittlere“ oder gerundete Werte. Nach der verfügbaren Evidenz ist ein Referenzbereich von ungefähr 464–467 °C die vorsichtige Darstellung.

Atmosphäre, Wolken und Bedingungen an der Oberfläche

Die Atmosphäre der Venus ist der in den gesammelten Quellen am besten quantifizierte Bestandteil. Nahe der Oberfläche wird ihre Zusammensetzung nach Volumen mit 96,5 % Kohlendioxid (CO₂) und 3,5 % Stickstoff (N₂) angegeben. Als Nebenbestandteile in Teilen pro Million werden Schwefeldioxid mit 150 ppm, Argon mit 70 ppm, Wasser mit 20 ppm, Kohlenmonoxid mit 17 ppm, Helium mit 12 ppm und Neon mit 7 ppm genannt. Dasselbe Datenblatt gibt eine ungefähre Gesamtmasse der Atmosphäre von 4,8 × 10²⁰ kg, eine Oberflächendichte von etwa 65 kg/m³, eine Skalenhöhe von 15,9 km und eine mittlere Molekülmasse von 43,45 an.

Der angegebene Oberflächendruck beträgt 92 bar. Die NASA vergleicht dessen Druckwirkung mit einem Aufenthalt in mehr als 3.000 Fuß, etwa 930 m, Wassertiefe auf der Erde; eine andere NASA-Quelle fasst ihn als nahezu hundertfachen Erddruck zusammen. Beide Vergleiche vermitteln die außergewöhnliche Größenordnung, ersetzen aber nicht die Messangabe in bar. Oberflächennahe Windgeschwindigkeiten werden auf 0,3 bis 1,0 m/s geschätzt, und die tägliche Temperaturschwankung ist im NASA/NSSDCA-Blatt mit ungefähr null verzeichnet. Letzteres ist eine Näherung in einem Datensatz und kein Nachweis absoluter Gleichförmigkeit an jedem Ort und zu jeder Zeit.

Atmosphäre und Oberfläche drehen sich nicht gleich schnell. Die Wolkenschichten zeigen Superrotation: Ihre Zirkulation ist erheblich schneller als die Planetendrehung. Bodennahe Windmessungen sind von der Dynamik hoher Wolken zu unterscheiden; ein Wert für eine bestimmte Höhe beschreibt nicht die gesamte Atmosphäre. Unterschiedliche Wellenlängen erschließen verschiedene Bereiche dieser undurchsichtigen Hülle.

Oberfläche, Geologie und Inneres

Das Radar von Magellan kartierte ausgedehnte Vulkanlandschaften und Gebirge. Eine am 15. März 2023 von NASA/JPL vorgestellte Studie fand Veränderungen eines Vulkanschlots am Maat Mons zwischen Aufnahmen vom Februar und Oktober 1991, die als Hinweise auf Vulkanaktivität interpretiert wurden. Das Veröffentlichungsdatum ist nicht das Eruptionsdatum. Der Befund entspricht auch keiner kontinuierlichen Echtzeitüberwachung sämtlicher Venusvulkane.

Die NASA beschreibt einen Eisenkern, einen Mantel aus heißem Gestein und eine felsige Kruste. Die grundsätzliche Ähnlichkeit zur Erde bedeutet weder gleiche Tektonik noch gleiche Wärmeentwicklung. Modelle sowie Schwerkraft-, Topografie- und Radardaten helfen, Zusammenhänge zwischen Innerem und Oberfläche zu rekonstruieren. Einzelheiten der Schichten und ihrer Entwicklung bleiben Forschungsgegenstand.

Rotation, Umlaufbahn und Umgebung

Venus rotiert rückläufig. Das JPL nennt eine siderische Periode von −243,018 Erdtagen; das Vorzeichen kennzeichnet die Drehrichtung, keine negative Dauer. NASA/NSSDCA nennt eine Umlaufzeit von 224,701 Tagen, eine große Halbachse von 108,210 Millionen Kilometern und eine Exzentrizität von 0,0068. Der Sonnentag beträgt laut Tabelle 2802 Stunden, etwa 116,75 Erdtage. Rotation, Sonnentag und Jahr sind unterschiedliche Größen.

Venus hat keine Monde oder Ringe. Zoozve ist ein Quasisatellit auf einer Sonnenumlaufbahn, kein gravitativ an Venus gebundener Mond. Der Planet besitzt kein erdähnliches inneres Magnetfeld; die Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Ionosphäre erzeugt ein induziertes Feld. Eine fehlende erdähnliche Dynamo bedeutet daher nicht, dass magnetische Wechselwirkungen fehlen.

Beobachtung, Erforschung und wissenschaftliche Bedeutung

Die dokumentierte Erforschung umfasst eine Aufnahme der Venus durch Mariner 10 beim Wegflug der Sonde. Galileo und Cassini nutzten bei kurzen Vorbeiflügen auf dem Weg zu Jupiter beziehungsweise Saturn als erste genannte Raumfahrzeuge thermische Emissionen der Nachtseite aus tiefen Bereichen der Venusatmosphäre, um durch die dichten Wolken zu beobachten und untere Atmosphärenschichten zu untersuchen. Venus Express war Europas erste ausschließlich der Venus gewidmete Mission und umkreiste den heißen Planeten von 2006 bis 2014. Magellan lieferte die Beobachtungen, auf denen die Beschreibung einer vulkanisch extremen und geologisch umgestalteten Oberfläche beruht.

Der Vergleich von Venus und Erde hilft zu untersuchen, wie ähnlich große Welten sehr unterschiedliche Klimata und Oberflächen entwickeln. CO₂-reiche Atmosphäre, Treibhauseffekt, Wolkendynamik und innerer Wärmeaustausch gehören dazu. Rekonstruktionen des früheren Klimas und einer möglichen Wassergeschichte müssen von heute beobachteten Bedingungen getrennt werden; eine Entwicklungshypothese ist kein Nachweis von Leben.