Hitze ist schuld an der jungen Oberfläche des Planeten Treibhauseffekt ließ Venus-Kruste schmelzen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Hitze ist schuld an der jungen Oberfläche des Planeten

Treibhauseffekt ließ Venus-Kruste schmelzen

Simulation der Temperaturverteilung im Inneren der frühen Venus. Rot entspricht einer Krustentemperatur von rund 530 Grad Celsius. Nach innen nimmt die Temperatur zu. © NASA/JPL/DLR

Eine ungewöhnliche Form der Plattenbewegung könnte erklären, warum die Kruste der Venus so jung ist: Der extreme Treibhauseffekt in der Vergangenheit des Planeten ließ die Oberfläche an einigen Stellen heiß und weich werden und sorgte für ihre Neugestaltung. Das zeigen Modellrechnungen von Forschern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin „Icarus“ berichten, sei diese Mobilisierung der Venuskruste eine dritte Form der Krustendynamik – ein Mittelding zwischen der starren Kruste des Mars und der Plattentektonik der Erde.

Auf der Erde sorgt die Bewegung der Kontinente bis heute für die Veränderung der Oberfläche. Die Venus dagegen zeigt eine regungslose Kruste. Das war allerdings nicht immer so, wie die Modellrechnungen ergaben: „Mit unseren Berechnungen haben wir einen Blick in die Vergangenheit der Venus geworfen, als die Temperatur ihrer Oberfläche noch deutlich über dem heutigen Wert von 470 Grad Celsius lag. Dabei sind wir auf einen erstaunlichen Effekt gestoßen“, sagt Lena Noack, Doktorandin am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof.

„Die Venuskruste bleibt bei solchen Temperaturen nicht starr, sondern kommt an einigen Stellen in Bewegung. Sie dehnt und streckt sich ohne zu zerbrechen, wie bei einer Schokolade, die im Sommer etwas weich wird“, so die Forscherin. Die besonders hohen Temperaturen auf der Venus rührten von einem massiven Treibhauseffekt her, der sich später abschwächte. „Ein besonders starker Treibhauseffekt kann die Regungslosigkeit einer Planetenoberfläche überwinden. Wahrscheinlich ist genau das im Verlauf der Venusgeschichte geschehen“, ergänzt die Planetenforscherin.

Die teilweise Bewegung der Venuskruste erlaubte dem Venusinneren, mehr Wärme nach außen in die Atmosphäre abzugeben. Es kam zur Kühlung des Venusmantels ähnlich der Kühlung des Erdinneren durch die Plattentektonik.

Das Schnittbild zeigt die berechnete Konvektionsstruktur im Mantel der frühen Venus. In den äußeren grünen Bereichen wird die Oberfläche mit rund drei Millimetern pro Jahr von der darunterliegenden Schicht gedehnt und gestreckt. © DLR

Extrem langsame Bewegung

Die Bewegungen der Venuskruste liefen vermutlich extrem langsam ab. „In unseren Berechnungen erhielten wir meist nur eine Geschwindigkeit von wenigen Millimetern im Jahr“, sagt Doris Breuer, Leiterin der Abteilung Planetenphysik am DLR-Institut für Planetenforschung. „Die Platten unserer Erde schieben sich dagegen mit einigen Zentimetern im Jahr voran.“

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Somit fanden die Planetenforscher zwischen der bisher bekannten Plattentektonik auf der Erde und der starren Kruste des Mars eine dritte Variante: „Wir verwenden dafür den Begriff lokale Mobilisierung, da die Venuskruste nur an einigen Stellen des Planeten und dazu sehr langsam von der darunterliegenden Schicht gezogen und geschoben wurde“, erklärt Noack. (Icarus, 2011; doi:10.1016/j.icarus.2011.08.026)

(DLR, 28.10.2011 – NPO)

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