Der Schleier unter den Wolken der Venus könnte einen unerwarteten Ursprung haben.
Sonden, die zur Venus geschickt wurden, hatten bereits in den 1970er-Jahren eine Schicht aus sehr kleinen Partikeln unterhalb der Hauptwolken entdeckt. Dieser Nebel befindet sich hauptsächlich unterhalb einer Höhe von etwa 47 km. Sein Ursprung blieb unbekannt.
Zwei Bearbeitungen eines von Mariner 10 aufgenommenen Venusbildes: Rechts zeigt der verstärkte Kontrast mehr Strukturen in der Wolkendecke.
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech.
Die Forschenden integrierten seine Entstehung direkt in ein Modell, das die kleinen Partikel der Atmosphäre beschreibt. Ihr Szenario beginnt mit kosmischem Staub, der ständig auf die Venus fällt. Die winzigen aus dem Weltraum kommenden Körner erhitzen sich beim Eintritt in die Atmosphäre stark, verdampfen und bilden anschließend erneut extrem kleine Mineralpartikel.
Diese Partikel gelangen danach in die Schwefelsäurewolken. Beim Absinken in wärmere Schichten verdampft die Schwefelsäure. Die kleinen Mineralkerne bleiben dann allein zurück, treffen aufeinander und haften aneinander. Ihre Ansammlung bildet nach und nach den unter den Wolken beobachteten Nebel.
Das Ergebnis ist vor allem deshalb überzeugend, weil das Modell die von den früheren Sonden gemessene Partikelgröße reproduziert. Die Berechnungen zeigen, dass ein kontinuierlicher Zustrom von Weltraumstaub ausreicht, um die beobachtete Schicht aufrechtzuerhalten.
Künstlerische Darstellung der Sonde DAVINCI beim Abstieg durch die Venusatmosphäre über der Alpha Regio.
Bildnachweis: NASA Goddard Space Flight Center.
Diese Körner spielen auch weiter oben in der Atmosphäre eine Rolle. Sie dienen als Oberflächen, an denen die Schwefelsäure kondensieren kann, und erleichtern dadurch die Wolkenbildung. In den Simulationen erhöht ihre Anwesenheit die Menge der gebildeten Wolken im Vergleich zu einem Modell ohne diesen Zustrom um etwa 20 bis 30 %.
Auch ein zweites Rätsel könnte dadurch teilweise erklärt werden. Die Venusatmosphäre absorbiert einen Teil der ultravioletten Strahlung stark, ohne dass der dafür verantwortliche Stoff derzeit eindeutig identifiziert ist. Kosmischer Staub enthält insbesondere Eisen und Magnesium. Die Forschenden halten es für möglich, dass bestimmte Eisenverbindungen zu dieser Absorption beitragen.
Der Mechanismus könnte über den Fall der Venus hinausgehen. Staub aus dem Weltraum fällt auch auf die Riesenplaneten und auf andere von einer dichten Atmosphäre umgebene Welten. Auch dort könnte er daher an der Bildung von Dunst und Wolken beteiligt sein.
Neue Messungen werden erforderlich sein, um diesen Ursprung direkt zu überprüfen. Die Forschenden setzen insbesondere auf künftige Sonden, die während ihres Abstiegs die Atmosphäre analysieren können. Die NASA-Mission DAVINCI soll die Zusammensetzung der Venusatmosphäre bei einem künftigen Abstieg zur Oberfläche genau untersuchen.