[ziesell]

Molekül HCO+: Wie die Venus vermutlich ihr Wasser verlor

Einst soll die Venus wie die Erde ausgesehen haben. Doch all das Wasser verlor sie an den Weltraum. Eine Forschungsgruppe will den Grund dafür gefunden haben.



Eine Planetenforschungsgruppe der Universitäten von Arizona (UA) in Tucson und Colorado (CU) in Boulder will herausgefunden haben, wie die Venus so trocken wurde. Diese Erkenntnisse würden nicht nur eine Lücke in der Wassergeschichte der Venus schließen. Sie könnten helfen zu klären, was mit dem Wasser auf einer Vielzahl von Planeten in der Galaxie geschieht.

Mithilfe von Computersimulationen fand das Team heraus, dass Wasserstoffatome in der Atmosphäre des Planeten durch den Prozess der dissoziativen Rekombination in den Weltraum geschleudert werden. Im Vergleich zu früheren Schätzungen hätte die Venus damit jeden Tag etwa doppelt so viel Wasser verloren.

Verantwortlich dafür soll ein Molekül in der Venusatmosphäre sein: HCO+ ist ein Ion, das jeweils aus einem Atom Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff besteht.

Die einst wasserreiche Venus

Die Fachwelt geht davon aus, dass die Venus vor Milliarden von Jahren während ihrer Entstehung etwa so viel Wasser erhielt wie die Erde. Heute hat die Venus "100.000-mal weniger Wasser als die Erde, obwohl sie im Grunde die gleiche Größe und Masse hat", erklärt Mitautor Michael Chaffin am LASP (Laboratory for Atmospheric and Space Physics) der CU Boulder in einer Pressemitteilung.

Nehme man das gesamte Wasser der Erde und verteile es auf ihr wie Marmelade auf einem Toast, so erhalte man eine etwa drei Kilometer tiefe Flüssigkeitsschicht, erklärt die Mitautorin Eryn (LASP). Auf der Venus, wo das gesamte Wasser in der Luft eingeschlossen ist, käme man auf nur drei Zentimeter.

"Wir versuchen herauszufinden, welche kleinen Veränderungen auf den einzelnen Planeten stattgefunden haben, um sie in diese sehr unterschiedlichen Zustände zu versetzen", fügt Cangi hinzu.

Wie die Venus ihr Wasser verlor

Irgendwann kam es zu einer Katastrophe. Kohlendioxidwolken in der Venusatmosphäre setzten den stärksten Treibhauseffekt im Sonnensystem in Gang und ließen die Temperaturen an der Oberfläche auf glühende 900 Grad Celsius ansteigen. In diesem Prozess verdampfte das gesamte Wasser der Venus zu Wasserdampf, und das meiste davon driftete ins All.

Mit dieser uralten Verdunstung kann nicht erklärt werden, warum die Venus heute so trocken ist oder wie sie weiterhin Wasser an den Weltraum abgibt. "Nehmen wir an, ich würde das Wasser in meiner Wasserflasche ausschütten. Es würden immer noch ein paar Tröpfchen übrig bleiben", erörtert Chaffin. Auf der Venus sind jedoch fast alle dieser verbliebenen Tropfen ebenfalls verschwunden.

In den oberen Atmosphären von Planeten vermischt sich Wasser mit Kohlendioxid, wodurch sich das Molekül HCO+ bildet. In früheren Forschungsarbeiten wurde bereits berichtet, dass der Mars durch HCO+ den großen Teil seines Wassers in den Weltraum abtrat.

HCO+ wurde bisher noch nicht beobachtet

Auf der Venus wird HCO+ durchgehend in der Atmosphäre produziert, aber einzelne Ionen überleben nicht lange. Elektronen in der Atmosphäre finden diese Ionen und rekombinieren, um die Ionen in zwei Teile zu spalten. Dabei zischen die Wasserstoffatome weg und können sogar ganz in den Weltraum entweichen. Die Venus verliert damit einen der beiden Bestandteile des Wassers.

Das Team geht davon aus, dass die Venus größere Mengen an HCO+ in seiner Atmosphäre beherbergt als erwartet – eigentlich müsste es "zu den am häufigsten vorkommenden Ionen in der Venusatmosphäre gehören", schlussfolgert Chaffin.

Allerdings wurde noch nie HCO+ um die Venus herum beobachtet. Jedoch war laut dem Forschungsteam bisher auch noch kein Instrument einer Venusmission dazu in der Lage, das HCO+ aufzuspüren. Zukünftige Missionen, von denen einige geplant sind, könnten das ändern.

Zur Studie

Die Forschungsergebnisse wurden am 6. Mai 2024 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht: Venus water loss is dominated by HCO+ dissociative recombination (Der Wasserverlust in der Venus wird durch die dissoziative Rekombination von HCO+ dominiert).

[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]
[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]
[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]