Zum Venustransit Der Höllenplanet

Die Venus war für die Menschen nie ein Stern wie jeder andere. Ihrer vorübereilenden Schönheit als Abend- und Morgenstern wegen verehrte man sie in der Antike als Liebesgöttin. Der magisch-triviale Rest dieses Kultes hat sich bis heute in den Astrologiespalten der Knallpresse erhalten. Und wenn die Venus am kommenden Dienstag vor die Sonne tritt, wird es an großbuchstabigen Mutmaßungen über die Einflüsse dieses Ereignisses auf das Paarungsverhalten der Erdlinge bestimmt nicht fehlen.

Auch mancher Herold des wissenschaftlichen Weltbildes hoffte bis in die zweite Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts hinein, die Venus wenigstens möge mehr mit uns zu tun haben als die öden Felskugeln und Gasbälle, die das Sonnensystem sonst bevölkern. So stellte sich der britische Sciencefiction-Autor Arthur C. Clarke in der Kurzgeschichte "Expedition to Earth" die Venusianer als reptilienartige Bewohner einer von warmen Meeren bedeckten Welt vor. Warum auch nicht: Als die Erzählung 1953 erschien, wußte man über die Venus wenig mehr, als daß sie der Erde an Größe und ungefährer chemischer Zusammensetzung gleicht. Da sie der Sonne um gut ein Drittel näher steht als die Erde, muß es dort wärmer sein. Woraus also sollte die helle Wolkenhülle des Planeten sonst bestehen, wenn nicht aus Wasserdampf, der aus einer feuchtheißen Tropenwelt aufsteigt?

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Wolken in 50 Kilometer Höhe

Heute kennen wir die vermeintliche Zwillingswelt der Erde genauer. Mit Radarteleskopen hat man durch die Wolkenschicht hindurch ihre Oberfläche abgetastet und bis heute gut zwanzig Raumsonden vorbeigeschickt. Die sowjetischen Venera-Sonden sind auf ihr gelandet und haben Bilder zur Erde gefunkt. Vor allem aber hat die amerikanische Sonde "Magellan" zwischen 1990 und 1994 eine weitgehend komplette Radarkarte der Venusoberfläche erstellt, die wir damit besser kennen als weite Bereiche der irdischen Tiefseeböden. Aus den Magellan-Daten wurden mit Computern auch die auf dieser Seite gezeigten Ansichten von der Venusoberfläche erzeugt. Seither wissen wir, wie es unter dem venerischen Wolkenschleier wirklich aussieht.

Tatsächlich gibt es dort eine felsige Landschaft mit Tälern und Bergen, von denen ein Venusastronaut kilometerweit sehen könnte - denn die Wolkenschicht beginnt erst in knapp 50 Kilometer Höhe. Über den Venusboden streicht nur ein schwacher Wind, und die Blitze, die man in ihrer Atmosphäre einst reichlich vermutete, gibt es nach neueren Beobachtungen nicht oder nur höchst selten.

Heißer als in einem Backofen

Aber sonst ist es die Hölle. An der Oberfläche des Planeten ist es mit bis zu 460°C heißer als in einem Backofen, die Luft ist schwefelgeschwängert, 92mal so dick wie die Erdatmosphäre, und auf den Höhenlagen schneit es Schwermetallsalze. Das einzige, was zum volkstümlichen Bild des Infernos noch fehlt, sind die Flammen. Doch auf der Venus brennt nichts. Die Atmosphäre besteht fast völlig aus dem erstickenden Kohlendioxyd. Der Reibung an ihrer dichten Gashülle hat die Venus vermutlich auch ihre absonderliche Rotation zu verdanken. Ein Tag auf der Venus ist länger als ein Jahr, und anders als alle anderen Planeten im Sonnensystem rotiert sie gegenläufig: auf der Venus ginge die Sonne im Westen auf und im Osten unter - wenn man die Sonne sehen könnte und nicht nur trübes Dämmerlicht die Lavafelder erhellte. Doch gerade mal ein Prozent des Sonnenlichts durchdringt die Wolken, die natürlich nicht aus Wasser bestehen - sondern aus Schwefelsäure.

Wieso sieht die Venus so völlig anders aus als die Erde, wo doch beide bei der Entstehung des Sonnensystems dieselbe Masse und dieselbe chemische Grundaustattung mit auf den Weg bekamen?

Es waren wohl tatsächlich nur die 41 Millionen Kilometer Entfernungsunterschied zur Sonne, die die beiden Zwillinge einander so entfremdeten. So gibt es Hinweise, daß auch die Venus einst genug Wasser besaß, um von tiefen Ozeanen bedeckt zu sein. Doch irgendwann wurde es zu heiß. Sterne wie unsere Sonne beginnen ihr thermonukleares Leben bescheiden und steigern ihren Energieumsatz erst mit zunehmendem Alter. Dies muß die sonnennähere Venus in den Klimakollaps getrieben haben: Dampf aus den Venusozeanen sammelte sich in der Atmosphäre und wirkte als Treibhausgas, das die Wärmestrahlung daran hinderte, in den Weltraum zu entweichen. Die Luft heizte sich weiter auf, mehr Dampf entwich und verstärkte den Prozeß. Es war das Wasser, nicht das Kohlendioxyd, das auf der Venus einen "Runaway-Greenhouse-Effekt" in Gang setzte, einen sich selbst verstärkenden Treibhauseffekt, bei dem schließlich alles Wasser verdampfte.

Treibhausgas wirkt uneingeschränkt

Ohne Wasser blieb in der Planetenkruste nichts mehr beim alten. Vor allem konnte das Kohlendioxyd, das durch die Vulkane entwich, nicht mehr gebunden werden. Kohlendioxyd ist auf der Erde, die etwa dieselben Mengen davon besitzt wie die Venus, zum größten Teil als Karbonatgestein (etwa in den Alpen) und zum kleineren Teil in der Biomasse gebunden. Dabei sorgen der Regen und die Plattentektonik für einen ständigen Kohlendioxydaustausch zwischen Kruste und Atmosphäre und damit letzten Endes für ein stabiles Klima (siehe Graphik links). Doch dieser gewaltige Thermostat funktioniert nur mit flüssigem Wasser. Ohne Wasser gibt es keinen Regen, und auch das Gleiten und Übereinanderschieben der tektonischen Platten, das wasserhaltige Minerale als "Schmiermittel" braucht, kommt zum Erliegen. Damit aber bleibt das Kohlendioxyd in der Atmosphäre, wo es ebenfalls als Treibhausgas wirkt.

Genau das muß auf der Venus schon vor Jahrmilliarden passiert sein. Heute ist dort Wasser noch nicht einmal mehr als Dampf in nennenswerten Mengen vorhanden. Denn Wasser, das nicht kondensieren kann, steigt in die obersten Schichten der Atmosphäre auf, wo es der ultravioletten Strahlung der Sonne ausgesetzt ist. Diese spaltet seine Moleküle in Sauerstoff und leichten Wasserstoff, der, so freigesetzt, in den Weltraum entweicht. Nur das Wasser, das mit dem Schwefeldioxyd aus den Vulkanen zu Schwefelsäure reagiert, entgeht diesem Schicksal.

Bleibt das Venusklima stabil?

Soweit sind sich die meisten Venusforscher heute einig. Die Beobachtungen der Magellan-Sonde haben gezeigt, daß es auf der Venus keine globale Plattentektonik wie auf der Erde gibt und möglicherweise nie gegeben hat. Das Wasser muß aus der Venuskruste verschwunden sein, bevor sie richtig in Gang kam. Möglich sind allenfalls lokal wirksame Vorstufen dazu, welche die "Coronae" erklären könnten, für die Venus eigentümliche Oberflächenstrukturen. Doch dieselben Beobachtungen, die halfen, das Rätsel der unterschiedlichen Entwicklung von Erde und Venus zu lösen, werfen nun neue Fragen auf. So waren die Forscher erstaunt, vergleichsweise wenige Meteoritenkrater zu finden. Das kann nur bedeuten, daß Vulkanismus die Venusoberfläche vor etwa 800 Millionen Jahren völlig erneuert haben muß. Ob das in einem katastrophalen Ereignis geschah oder eher sukzessive, darüber gehen die Meinungen der Fachleute auseinander.

Uneinigkeit herrscht auch über die Frage, wie stabil das Venusklima heute ist. Mark Bullock und David Grinspoon von der University of Colorado in Boulder haben eine Theorie entwickelt, wonach auch die Venus langfristigen Klimaschwankungen unterliegt - wobei wir es gegenwärtig eher mit einer Kälteperiode zu tun hätten: Vor 400 Millionen Jahren wäre es auf der Venus demnach noch einmal 100 Grad heißer gewesen. Bullocks und Grinspoons Argument dreht sich um die Schwefelsäurewolken, die durch ihr hohes Reflexionsvermögen kühlend wirken, die sich aber nach Meinung der beiden Forscher ohne dauernden Nachschub vulkanischen Schwefeldioxyds bald auflösen müßten. Denn in der heißen unteren Atmosphäre zerfällt die Säure unter Freisetzung von Schwefeloxyden, die mit dem heißen Oberflächengestein reagieren. Verstärkter Vulkanismus könnte die Venus nach diesem Modell abkühlen, und das um so mehr, je weniger Wasser bei den Vulkanausbrüchen frei wird. Allerdings lassen sich über die Frage, ob es gegenwärtig aktiven Vulkanismus auf der Venus gibt, nur Vermutungen anstellen - fließende Lavaströme konnte Magellan keine beobachten - und so bleibt Grinspoons und Bullocks Idee umstritten. Der Geochemiker James Kasting von der Pennsylvania State University glaubt eher, daß das Venusklima tatsächlich ganz langweilig stabil ist. "Dieser Schwefel-Mechanismus funktioniert wahrscheinlich nicht, weil zu wenig frisches Gestein vorhanden ist, um mit dem Schwefel zu reagieren. Außerdem braucht das Klima der Venus so einen Regelungseffekt gar nicht" sagt Kasting, "das Kohlendioxyd reicht völlig".

Hitzetod auch für die Erde?

Tatsächlich ist es dieses Treibhausgas, das die Venus heute zur Hölle macht - auch wenn der Weg dahin über den Wasserdampf verlief. Da stellt sich natürlich die Frage, ob es auch andere Wege in den planetaren Hitzetod gibt. Könnten etwa die Menschen ihrer Erde einen Runaway-Greenhouse-Effekt bescheren, indem sie weiter so munter Kohlendioxyd aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Erdatmosphäre blasen? "Nein", sagt James Kasting, "das haben wir mal durchgerechnet. Selbst wenn man alles Kohlendioxyd der Venus auf der Erde freisetzen würde, käme es nicht zu einem Runaway Greenhouse. Das Äußerste, was wir durch Verbrennung fossiler Brennstoffe anrichten könnten, wäre eine Temperaturerhöhung um sechs bis zehn Grad." Das würde infolge der Abschmelzung der Polkappen vielleicht der menschlichen Zivilisation den Garaus machen, aber die Biosphäre würde in irgendeiner Form sicherlich überleben. Dennoch wird die Erde dem Schicksal der Venus letztlich nicht entgehen. Eines fernen Tages, in einer halben bis einer Milliarde Jahre, wird die Abstrahlung der Sonne so angestiegen sein, daß sie auch die irdischen Ozeane verdampft und unseren Planeten austrocknet. Am Ende werden Erde und Venus wieder die Zwillinge sein, die sie waren, als alles begann. Bis dahin gleichen sie sich allenfalls für den, der sie als schwarze Scheibchen vor die Sonne treten sieht, wofür man sich im Falle der Erde allerdings auf den Mars begeben muß, wie jener Astronaut, den Arthur C. Clarke im Jahre 1971 - die Unwirtlichkeit der Venus war inzwischen bekann - in der Erzählung "Transit of Earth" beschrieb. Es ist vielleicht die letzte Reverenz des wissenschaftlich gebildeten Literaten an die Idee der Schwesternschaft von Erde und Venus.