Auf der Venus schwebt eine riesige Wolkenmasse von 6000 Kilometern ĂŒber dem Planeten, aber ihr Ursprung blieb bis heute unbekannt. Der SchlĂŒssel liegt in einem vertrauten Mechanismus: demselben, den man beim Ausfluss von Wasser aus einem Wasserhahn in ein Becken beobachtet.
Diese Wolkenformation wurde 2016 von der Sonde Akatsuki der japanischen Raumfahrtagentur entdeckt. Sie befindet sich in etwa 50 Kilometern Höhe in der dichten AtmosphĂ€re der Venus und erstreckt sich entlang des Ăquators, mit einer bemerkenswert scharfen Vorderkante. Wissenschaftler haben lange versucht, ihre beeindruckende GröĂe, Geschwindigkeit und diese besondere Form zu verstehen.
Ein gĂ€ngiges Beispiel fĂŒr einen hydraulischen Sprung, der entsteht, wenn Wasser aus einem Wasserhahn in ein Becken flieĂt; wo das Wasser auf den Boden trifft, ist es zunĂ€chst flach und schnell, dann wird es beim Ausbreiten tief und langsam.
Bild: James Kilfiger/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0
Die Antwort liegt in einem PhĂ€nomen namens hydraulischer Sprung. Genau wie das Wasser, das aus einem Wasserhahn in ein Waschbecken flieĂt: am Aufprallpunkt ist der Fluss glatt und schnell, dann verlangsamt er sich beim Ausbreiten und wird plötzlich dicker mit einer scharfen Grenze. Auf der Venus geschieht ein Ă€hnlicher Prozess mit Gas. Eine atmosphĂ€rische Welle vom Typ Kelvin-Welle bewegt sich nahe dem Ăquator nach Osten. Beim Verlangsamen erzeugt sie einen hydraulischen Sprung.
Dieser Sprung erzeugt dann einen starken Aufwind von SchwefelsÀuredampf. Dieser Dampf steigt bis in 50 Kilometer Höhe auf, wo er zu einer dicken SchwefelsÀurewolkenbank kondensiert. Diese Wolken bilden sich dann hinter der Kelvin-Welle, die die Vorderkante markiert. Es ist das erste Mal, dass ein solches PhÀnomen auf einem anderen Planeten als der Erde beobachtet wird.
Die venusianische AtmosphĂ€re unterscheidet sich sehr von unserer. Sie ist reich an Kohlendioxid und ĂŒbt an der OberflĂ€che einen erdrĂŒckenden Druck von 92 bar aus. Zudem befindet sie sich in Superrotation: Sie umkreist den Planeten in vier Erdtagen, wĂ€hrend die Venus selbst 243 Tage fĂŒr eine vollstĂ€ndige Umdrehung benötigt.
Diese Entdeckung schlieĂt eine LĂŒcke in unserem VerstĂ€ndnis der dichten AtmosphĂ€re der Venus. Bislang ignorierten globale Zirkulationsmodelle dieses PhĂ€nomen. Das Forschungsteam unter der Leitung von Takeshi Imamura von der UniversitĂ€t Tokio plant, diesen hydraulischen Sprung in umfassendere Simulationen einzubeziehen. Dies ist eine anspruchsvolle Aufgabe, da selbst heutige Supercomputer Schwierigkeiten haben, eine solche Datenmenge zu verarbeiten.
Die Ergebnisse der Studie wurden am 24. April im Journal of Geophysical Research â Planets veröffentlicht.