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Astronomie+Physik

Lavaströme auf der Venus

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Die farbige Überlagerung zeigt die abgegebene Wärmestrahlung eines Vulkankraters, wie sie vom VIRTIS-Spektrometer auf der Raumsonde Venus Express aufgezeichnet wurde. Rot und gelb bedeutet hohe Wärmeabstrahlung. Bild: NASA, JPL, ESA
Die Vulkane auf der Venus sind nach geologischem Zeitverständnis erst kürzlich zur Ruhe gekommen. Das hat ein internationales Forscherteam durch die Analyse von Wärmebildern herausgefunden, die von der Raumsonde Venus Express gemacht wurden. Demnach zeigte Lavagestein von drei punktuellen Schmelzregionen auf der Venus eine außergewöhnlich hohe Wärmeabgabe. Die Ablagerungen dieser Hotspots dürften vor weniger als 250.000 Jahren entstanden sein: Bei den hohen Temperaturen, die auf der Venus herrschen, verwittert das Gestein nämlich relativ schnell und es bilden sich Mineralien, die eine geringe Wärmeabstrahlung haben. Die Studie belegt auch, dass die Venus ein geologisch aktiver Planet war und ist.

Die Erde und die Venus haben eine vergleichbare Größe und eine ähnliche Wärmeproduktion in ihrem Kern. Dennoch sind die tektonischen Vorgänge auf ihren Oberflächen sehr unterschiedlich: Auf der Erde gibt es ausgeprägte plattentektonische Vorgänge, während auf der Venus die oberflächennahe Gesteinsschicht eher starr ist. Dennoch finden sich auf der Venus einzelne Vulkankrater und Hotspots als Zeichen einer zeitweise starken geologischen Aktivität. Hotspots sind Gebiete, wo Magma nahe an die Oberfläche aufsteigt und manchmal auch die Erdkruste durchbricht, wodurch ein Vulkan entsteht.

Die Wissenschaftler um Suzanne Smrekar vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena nahmen drei solcher Zentren vulkanischer Aktivität genauer unter die Lupe. Dazu verwendeten sie Wärmebilder, die das Spektrometer VIRTIS auf der Raumsonde Venus Express der europäischen Weltraumorganisation European Space Agency geschossen hatte. VIRTIS, die Abkürzung steht für Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer, erfasst wie eine Wärmebildkamera die abgegebene Wärmestrahlung von Objekten. Die Analyse der Bilder ergab, dass erstarrte Lavaströme an den Seiten von vulkanähnlichen Erhebungen im Vergleich zur Umgebung erhebliche Wärmemengen abstrahlten. Der Grund dafür war aber nicht eine noch andauernde Abkühlung seit dem letzten Ausbruch: Die abgelagerten vulkanischen Gesteine waren erst vor relativ kurzer Zeit abgelagert worden und noch nicht stark verwittert. Unter den speziellen Bedingungen auf der Venus mit Temperaturen um 460 Grad und einem Druck von 90 Bar verwittern nämlich eisenhaltige Silikate, wie etwa Pyrit, zu Hämatit, Quarz und anderen Mineralien. Diese strahlen bei gleichen Bedingungen deutlich weniger Wärme ab als die Ausgangsgesteine.

In Laborexperimenten simulierten die Forscher die Verwitterung der vulkanischen Gesteine in einer venusähnlichen Atmosphäre. Aus den Resultaten konnten sie ein maximales Alter der Lavaströme von 2,5 Millionen Jahren abschätzen. Als wahrscheinlicher gilt aber ein Alter von rund 250.000 Jahren. In geologischen Zeiträumen sind damit die Vulkane erst vor kurzem noch aktiv gewesen.

Suzanne Smrekar (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena) et al.: Science, doi: 10.1126/science.1186785 ddp/wissenschaft.de ? Thomas Neuenschwander
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