Venus

Venus, der zweite Planet der Sonne, ähnelt in Größe und Masse der Erde, doch es fehlt ihr an flüssigem Wasser und sie besitzt eine Atmosphäre, die deutlich dicker und dichter ist als die aller anderen felsigen Himmelskörper im Sonnensystem. Seine Atmosphäre besteht überwiegend aus Kohlendioxid und weist eine allgegenwärtige, dicke Wolkenschicht aus Schwefelsäure auf, die den gesamten Planeten umhüllt. Auf mittlerer Oberflächenhöhe erreicht die Atmosphäre eine Temperatur von 737 K (464 °C; 867 °F) und einen Druck, der 92-mal so hoch ist wie der Druck auf der Erde auf Meereshöhe, wodurch die unterste Atmosphärenschicht in eine überkritische Flüssigkeit umgewandelt wird. Von der Erde aus betrachtet erscheint die Venus als sternförmiger Lichtpunkt, der alle anderen natürlichen Himmelsobjekte an Helligkeit übertrifft. Als minderwertiger Planet behält er stets die Nähe zur Sonne bei und erscheint entweder als strahlender „Morgenstern“ oder als „Abendstern“.

Venus ist der zweite Planet von der Sonne. Venus ähnelt in Größe und Masse der Erde, verfügt jedoch über kein flüssiges Wasser und ihre Atmosphäre ist weitaus dicker und dichter als die aller anderen Gesteinskörper im Sonnensystem. Die Atmosphäre besteht größtenteils aus Kohlendioxid und weist eine dicke Wolkenschicht aus Schwefelsäure auf, die den gesamten Planeten bedeckt. Auf mittlerer Oberflächenebene erreicht die Atmosphäre eine Temperatur von 737 K (464 °C; 867 °F) und einen 92-mal höheren Druck als die Erde auf Meereshöhe, wodurch die unterste Schicht der Atmosphäre in eine überkritische Flüssigkeit umgewandelt wird. Von der Erde aus ist Venus als sternförmiger Lichtpunkt sichtbar, der heller erscheint als jeder andere natürliche Lichtpunkt am Himmel, und als minderwertiger Planet ist sie immer relativ nahe an der Sonne, entweder als hellster „Morgenstern“ oder „Abendstern“.

Aufgrund ihrer jeweiligen Umlaufbahnen erreichen Venus und Erde ihre größte Annäherung während synodischer Perioden von 1,6 Jahren. In diesen Zeiträumen nähert sich die Venus der Erde näher als jeder andere Planet. Bei interplanetaren Weltraummissionen von der Erde aus dient die Venus häufig als Wegpunkt zur Gravitationsunterstützung und ermöglicht so schnellere und kostengünstigere Flugbahnen. Ohne Monde weist die Venus eine außergewöhnlich langsame retrograde Rotation um ihre Achse auf, ein Phänomen, das auf das Zusammenspiel zwischen solarer Gezeitenblockierung und der unterschiedlichen Erwärmung ihrer substanziellen Atmosphäre zurückzuführen ist. Folglich erstreckt sich ein Venustag über 116,75 Erdentage, etwa die Hälfte der Dauer eines Venus-Sonnenjahres, das 224,7 Erdentage umfasst.

Venus besitzt eine schwache Magnetosphäre, die in Abwesenheit eines inneren Dynamos durch die Wechselwirkung des Sonnenwinds mit ihrer Atmosphäre induziert wird. Im Inneren besteht die Venus aus einem Kern, einem Mantel und einer Kruste. Die innere Wärme wird durch aktiven Vulkanismus abgeführt, was eher zu einer Planetenerneuerung als durch Plattentektonik führt. Zu Beginn ihrer Geschichte beherbergte die Venus möglicherweise flüssiges Oberflächenwasser und eine potenziell bewohnbare Umgebung, bevor ein außer Kontrolle geratener Treibhauseffekt das gesamte Wasser verdampfte und den Planeten in seinen gegenwärtigen Zustand verwandelte. Die atmosphärischen Bedingungen in bestimmten Wolkenschichthöhen auf der Venus gelten als die erdähnlichsten im Sonnensystem und wurden als potenziell lebensfördernd identifiziert. Die Entdeckung potenzieller Biomarker im Jahr 2020 hat neue Forschungen und Missionen zur Venus angeregt.

Historisch gesehen wurde die Venus von menschlichen Zivilisationen auf der ganzen Welt beobachtet und erlangte daher in zahlreichen Gesellschaften eine bedeutende kulturelle Bedeutung. Das Aufkommen von Teleskopen machte die Phasen der Venus erkennbar, und 1613 wurden diese Beobachtungen als schlüssige Beweise präsentiert, die das vorherrschende geozentrische Modell widerlegten und das heliozentrische Modell untermauerten. Der erste erfolgreiche interplanetare Raumflug zur Venus fand 1961 mit Venera 1 statt, die einen Vorbeiflug am Planeten durchführte. Anschließend lieferte die Mariner-2-Mission im Jahr 1962 die ersten von der Venus übermittelten Daten. Im Jahr 1967 war Venera 4 die erste interplanetare Sonde, die auf der Venus aufschlug, 1970 folgte der Lander Venera 7. Ab 2025 ist der Solar Orbiter auf dem Weg zu einem Venus-Vorbeiflug, der für 2026 geplant ist. Die nächste für den Start zur Venus geplante Mission ist der Venus Life Finder, der ebenfalls für 2026 geplant ist.

Physikalische Eigenschaften

Venus wird als einer der vier Erdplaneten im Sonnensystem klassifiziert, was darauf hindeutet, dass sie aus einem zur Erde analogen Gesteinskörper besteht. Aufgrund seiner Ähnlichkeit mit der Erde in Größe und Masse wird er häufig als „Schwester“- oder „Zwillingsplanet“ der Erde bezeichnet. Die außergewöhnlich langsame Rotation des Planeten trägt zu seiner nahezu kugelförmigen Morphologie bei. Mit einem Durchmesser von 12.103,6 km (7.520,8 Meilen) – nur 638,4 km (396,7 Meilen) weniger als der der Erde – und einer Masse, die 81,5 % der Erdmasse entspricht, ist Venus der drittkleinste Planet im Sonnensystem. Die Oberflächenbedingungen auf der Venus weichen radikal von denen der Erde ab, vor allem aufgrund der dichten Atmosphäre, die zu 96,5 % aus Kohlendioxid besteht und einen intensiven Treibhauseffekt erzeugt. die restlichen 3,5 % sind überwiegend Stickstoff. Der Oberflächendruck beträgt 9,3 Megapascal (93 bar) und die durchschnittliche Oberflächentemperatur erreicht 737 K (464 °C; 867 °F). Diese Bedingungen überschreiten die kritischen Punkte beider primärer atmosphärischer Bestandteile und machen die Oberflächenatmosphäre zu einer überkritischen Flüssigkeit, die überwiegend aus überkritischem Kohlendioxid und etwas überkritischem Stickstoff besteht.

Naturgeschichte

Formation

Es wird angenommen, dass die Bildung von felsigen Erdplaneten, einschließlich der Venus, in fünf verschiedenen Stadien stattgefunden hat: Staubablagerung, planetesimale Akkretion, Entwicklung von Planetenembryonen, Rieseneinschläge und letztendlich atmosphärische Bildung. Der Mangel an direkten Messungen von der Venus hat jedoch eine umfassendere Analyse ihrer genauen Entstehungszeitlinie verhindert.

Zukunft

Es wird prognostiziert, dass die Venus zusammen mit Merkur und möglicherweise auch der Erde und ihrem Mond ausgelöscht wird, wenn die Sonne in etwa sieben bis acht Milliarden Jahren in einen roten Riesenstern übergeht.

Geographie

Vor dem 20. Jahrhundert blieb die Oberfläche der Venus weitgehend mutmaßlich; Nachfolgende Sondenmissionen enthüllten jedoch seine Eigenschaften. Insbesondere übermittelten Venera-Lander in den Jahren 1975 und 1982 Bilder, die ein Gelände zeigten, das aus Sedimenten und kantigen Felsformationen bestand. Eine umfassende Kartierung der Oberfläche wurde später von Magellan in den Jahren 1990–91 durchgeführt. Es gibt Hinweise auf weit verbreiteten Vulkanismus, wobei Schwankungen des atmosphärischen Schwefeldioxids möglicherweise auf anhaltende vulkanische Aktivität hinweisen.

Etwa 80 % der Venusoberfläche bestehen aus glatten, vulkanischen Ebenen, wobei 70 % durch Faltenkämme und 10 % durch glatte oder gelappte Strukturen gekennzeichnet sind. Die verbleibende Oberfläche besteht aus zwei Hochland-„Kontinenten“: Einer liegt auf der Nordhalbkugel des Planeten und der andere liegt knapp südlich des Äquators. Die nördliche Landmasse, Ishtar Terra genannt, ist nach Ishtar, der babylonischen Liebesgöttin, benannt und hat ungefähr die Größe Australiens. Innerhalb von Ishtar Terra liegt die Bergkette Maxwell Montes. Der südliche Kontinent, Aphrodite Terra, benannt nach der griechischen Liebesgöttin, stellt die größere der beiden Hochlandregionen dar und ist in seiner Größe in etwa mit Südamerika vergleichbar. Dieses südliche Gebiet ist weitgehend von einem Netzwerk aus Brüchen und Verwerfungen geprägt.

Jüngste Beobachtungen (2024) deuten auf das Vorhandensein von Lavaströmen auf der Venus hin, beispielhaft dargestellt durch jene auf Sif Mons, einem Schildvulkan, und Niobe Planitia, einer flachen Ebene. Es sind auch sichtbare Calderas vorhanden. Die Seltenheit von Einschlagskratern deutet auf ein relativ junges Oberflächenalter hin, das auf 300 bis 600 Millionen Jahre geschätzt wird. Abgesehen von den für Gesteinsplaneten typischen Einschlagskratern, Bergen und Tälern weist die Venus mehrere charakteristische Oberflächenmerkmale auf. Dazu gehören „Farra“, vulkanische Strukturen mit flacher Spitze, die Pfannkuchen ähneln und einen Durchmesser von 20 bis 50 km (12 bis 31 Meilen) und eine Höhe von 100 bis 1.000 m (330 bis 3.280 Fuß) haben. Andere einzigartige Formationen umfassen „Novae“, bei denen es sich um radiale, sternartige Bruchsysteme handelt; „Arachnoidea“, gekennzeichnet durch sowohl radiale als auch konzentrische Brüche, die an Spinnennetze erinnern; und „Coronae“, das sind kreisförmige Bruchringe, die gelegentlich von einer Vertiefung umgeben sind. Alle diese Besonderheiten sind vulkanischen Ursprungs.

Die meisten Oberflächenmerkmale der Venus sind nach historischen und mythologischen Frauen benannt. Bemerkenswerte Ausnahmen sind Maxwell Montes, benannt zu Ehren von James Clerk Maxwell, und die Hochlandregionen Alpha Regio, Beta Regio und Ovda Regio. Diese drei letztgenannten Merkmale erhielten ihre Bezeichnungen vor der Übernahme des aktuellen Nomenklatursystems durch die Internationale Astronomische Union, die maßgebliche Organisation für die Benennung von Planeten.

Der Längengrad der physischen Merkmale der Venus wird auf ihren Nullmeridian bezogen. Ursprünglich verlief dieser Meridian durch den Radar-hellen Fleck in der Mitte des ovalen Gebildes Eve, südlich von Alpha Regio gelegen. Nach Abschluss der Venera-Missionen wurde der Nullmeridian wiederhergestellt, um durch den zentralen Gipfel des Kraters Ariadne auf Sedna Planitia zu verlaufen.

Messungen von Venus Express und Magellan zeigen, dass die stratigraphisch ältesten Tessera-Gebiete im Vergleich zu den angrenzenden Basaltebenen durchweg einen geringeren thermischen Emissionsgrad aufweisen. Dies lässt auf eine ausgeprägte, möglicherweise eher felsische Mineralzusammensetzung schließen. Die Bildung einer beträchtlichen felsischen Kruste erfordert typischerweise das Vorhandensein eines Wasserozeans und Plattentektonik, was bedeuten würde, dass die frühe Venus möglicherweise irgendwann bewohnbare Bedingungen, einschließlich bedeutender Gewässer, gehabt haben könnte. Dennoch bleibt die genaue Beschaffenheit des Tessera-Terrains Gegenstand laufender Untersuchungen.

Im Jahr 2023 veröffentlichte Forschungsergebnisse postulierten erstmals, dass die Venus in ihrer antiken Geschichte Plattentektonik erlebt haben könnte. Diese geologische Aktivität hätte eine bewohnbarere Umwelt fördern können, die möglicherweise Leben ermöglichen könnte. Infolgedessen hat sich die Venus zu einem wichtigen Thema für Untersuchungen zur Entwicklung und Bewohnbarkeit erdähnlicher Exoplaneten entwickelt.

Vulkanismus

Die Oberfläche der Venus weist umfangreiche Hinweise auf vulkanische Formgebung auf. Auf der Venus gibt es deutlich mehr Vulkane als auf der Erde, darunter 167 große Vulkanstrukturen mit einem Durchmesser von mehr als 100 km. Im Gegensatz dazu ist die Big Island von Hawaii der einzige Vulkankomplex der Erde von vergleichbarem Ausmaß. Über 85.000 Vulkane wurden auf der Venus identifiziert und kartiert. Diese Fülle deutet nicht auf eine höhere vulkanische Aktivität als auf der Erde hin, sondern spiegelt vielmehr eine ältere Kruste wider, die weniger anfällig für terrestrische Erosionsprozesse ist. Die ozeanische Erdkruste unterliegt einem kontinuierlichen Recycling durch Subduktion an tektonischen Plattengrenzen und ist im Durchschnitt etwa 100 Millionen Jahre alt, während die Venusoberfläche schätzungsweise 300 bis 600 Millionen Jahre alt ist.

Mehrere Indikatoren deuten auf das Vorhandensein anhaltender vulkanischer Aktivität auf der Venus hin. Die Schwefeldioxidkonzentrationen in der oberen Atmosphäre des Planeten gingen zwischen 1978 und 1986 um das Zehnfache zurück, gefolgt von einem Anstieg im Jahr 2006 und anschließend einer weiteren Verzehnfachung. Diese Schwankungen deuten darauf hin, dass erhebliche Vulkanausbrüche wiederholt zu einem Anstieg des Schwefeldioxidgehalts in der Atmosphäre geführt haben könnten. Darüber hinaus wurde die Hypothese aufgestellt, dass Venusblitze von vulkanischen Prozessen herrühren, ähnlich wie vulkanische Blitze. Im Januar 2020 präsentierten Astronomen Ergebnisse, die auf die aktuelle vulkanische Aktivität auf der Venus hinweisen, und verwiesen insbesondere auf die Identifizierung von Olivin, einem vulkanischen Material, das für seine schnelle Verwitterung auf der Planetenoberfläche bekannt ist.

Diese ausgedehnte vulkanische Aktivität wird durch ein heißes Planeteninneres aufrechterhalten. Theoretische Modelle gehen davon aus, dass diese interne Wärmequelle auf energetische Kollisionen während der frühen Entstehung des Planeten sowie auf radioaktiven Zerfall zurückzuführen ist, ähnlich den internen Erwärmungsmechanismen der Erde. Aufprallereignisse auf der Venus hätten mit deutlich höheren Geschwindigkeiten stattgefunden als auf der Erde. Dies ist auf die schnellere Umlaufbahn der Venus zurückzuführen, die sich aus ihrer näheren Nähe zur Sonne ergibt, sowie auf die inhärent hohen Geschwindigkeiten von Objekten mit hoher Exzentrizität, die auf den Planeten treffen.

Zwischen 2008 und 2009 lieferte die Mission Venus Express den ersten direkten Beweis für aktiven Vulkanismus. Diese Beweise manifestierten sich in vier vorübergehenden, lokalisierten Infrarot-Hotspots innerhalb der Ganis-Chasma-Riftzone neben dem Schildvulkan Maat Mons. Drei dieser Hotspots wurden über mehrere aufeinanderfolgende Umlaufbahnen hinweg entdeckt. Diese Anomalien werden als Indikatoren für kürzlich extrudierte Lava aus Vulkanausbrüchen interpretiert. Während die genauen Temperaturen aufgrund der Unfähigkeit, die Abmessungen der Hot Spots zu messen, noch unbestimmt bleiben, werden sie auf 800–1.100 K (527–827 °C; 980–1.520 °F) geschätzt, im Gegensatz zu einer typischen Oberflächentemperatur von 740 K (467 °C; 872 °F). Im Jahr 2023 analysierten Forscher die vom Magellan-Orbiter aufgenommenen topografischen Bilder der Region Maat Mons erneut. Durch Computersimulationen identifizierten sie topografische Veränderungen über einen Zeitraum von acht Monaten und kamen zu dem Schluss, dass diese Veränderungen auf aktiven Vulkanismus zurückzuführen waren.

Einschlagskrater

Ungefähr tausend Einschlagskrater sind gleichmäßig über die Oberfläche der Venus verteilt. Im Gegensatz zu anderen mit Kratern übersäten Himmelskörpern wie der Erde und dem Mond, bei denen Krater unterschiedlich stark beschädigt sind, sind Venuskrater bemerkenswert gut erhalten. Die Zerstörung von Mondkratern ist in erster Linie auf nachfolgende Einschläge zurückzuführen, während sie auf der Erde auf Erosionsprozesse durch Wind und Regen zurückzuführen ist. Auf der Venus bleiben etwa 85 % der Krater in makellosem Zustand. Die Häufigkeit und der ausgezeichnete Erhaltungszustand dieser Krater lassen darauf schließen, dass der Planet vor 300 bis 600 Millionen Jahren ein globales Oberflächenerneuerungsereignis erlebte, dem ein Rückgang der vulkanischen Aktivität folgte. Im Gegensatz zur sich ständig bewegenden Erdkruste geht man davon aus, dass die Venus nicht in der Lage ist, analoge plattentektonische Prozesse aufrechtzuerhalten. Da die Plattentektonik zur Ableitung der Mantelwärme fehlt, durchläuft die Venus stattdessen einen zyklischen Prozess, bei dem die Manteltemperaturen ansteigen, bis ein kritischer Schwellenwert erreicht wird, wodurch die Kruste geschwächt wird. Anschließend kommt es über einen Zeitraum von etwa 100 Millionen Jahren zu einer großflächigen Subduktion, die zu einem vollständigen Recycling der Kruste führt.

Venus-Einschlagskrater haben einen Durchmesser von 3 bis 280 km (2 bis 174 Meilen). Krater, die kleiner als 3 km sind, fehlen, ein Phänomen, das auf die abschwächende Wirkung der dichten Atmosphäre des Planeten auf ankommende außerirdische Objekte zurückzuführen ist. Objekte mit unzureichender kinetischer Energie werden durch die Atmosphäre deutlich abgebremst und können so keine Einschlagskrater bilden. Projektile mit einem Durchmesser von weniger als 50 m (160 ft) zersplittern typischerweise und verbrennen in der Atmosphäre, bevor sie die Oberfläche erreichen.

Planeteninterne Struktur

Direkte Informationen über die innere Struktur und Geochemie der Venus waren aufgrund des Fehlens reflexionsseismologischer Daten und genauer Kenntnis ihres Trägheitsmoments begrenzt. Die vergleichbare Größe und Dichte von Venus und Erde implizieren jedoch eine ähnliche innere Schichtung, bestehend aus Kern, Mantel und Kruste. Angesichts ihrer ähnlichen Abkühlungsraten ist der Kern der Venus wahrscheinlich zumindest teilweise flüssig, analog zum Erdkern, obwohl ein vollständig fester Kern weiterhin möglich ist. Aufgrund der etwas kleineren Abmessungen der Venus ist der Innendruck in ihrem tiefen Inneren etwa 24 % niedriger als im Erdinneren. Planetenmodelle, die vorhergesagte Trägheitsmomentwerte nutzen, haben einen Kernradius zwischen 2.900 und 3.450 km vorgeschlagen. In jüngerer Zeit wurde eine Schätzung von 3.500 km aus dem Trägheitsmoment abgeleitet, basierend auf axialen Präzessionsraten, die von 2006 bis 2020 gemessen wurden.

Die Venuskruste hat schätzungsweise eine durchschnittliche Dicke von 40 Kilometern, mit einer maximalen Dicke von 65 Kilometern.

Ein Hauptunterschied zwischen Venus und Erde ist das Fehlen erkennbarer Plattentektonik auf der Venus, was möglicherweise auf die übermäßige Steifheit ihrer Kruste zurückzuführen ist. Dies behindert die Subduktion in Abwesenheit von Wasser und verringert die Viskosität. Diese strukturelle Eigenschaft führt zu einem verringerten Wärmeverlust des Planeten, behindert die Abkühlung und bietet eine plausible Erklärung für das Fehlen eines intern erzeugten Magnetfelds. Umgekehrt kann die Venus ihre innere Wärme durch episodische, großflächige Wiederauftauchereignisse abführen.

Magnetfeld und Kern

Im Jahr 1967 entdeckte die Sonde Venera 4, dass die Venus ein Magnetfeld besitzt, das deutlich schwächer ist als das der Erde. Dieses Feld wird durch eine Wechselwirkung zwischen der Ionosphäre und dem Sonnenwind induziert, im Gegensatz zum intern erzeugten Dynamo der Erde. Folglich bietet die winzige induzierte Magnetosphäre der Venus einen minimalen atmosphärischen Schutz vor Sonnen- und kosmischer Strahlung.

Das Fehlen eines intrinsischen Magnetfelds auf der Venus war unerwartet, wenn man ihre mit der Erde vergleichbare Größe und die Annahme eines Kerndynamos berücksichtigt. Ein Planetendynamo erfordert drei grundlegende Bedingungen: eine leitende Flüssigkeit, Planetenrotation und thermische Konvektion. Man geht zwar davon aus, dass der Kern der Venus elektrisch leitfähig ist, und obwohl seine Rotation oft als unzureichend angesehen wird, deuten Simulationen darauf hin, dass er für die Dynamoerzeugung geeignet ist. Daher ist das Fehlen eines Dynamos wahrscheinlich auf einen Mangel an Konvektion im Kern der Venus zurückzuführen. Auf der Erde wird die Konvektion im flüssigen äußeren Kern durch einen erheblichen Temperaturunterschied zwischen der Unterseite und der Oberseite dieser Schicht angetrieben. Auf der Venus könnte ein globales Oberflächenerneuerungsereignis die Plattentektonik zum Stillstand gebracht haben, was zu einem verringerten Wärmefluss durch die Kruste geführt hätte. Ein solcher Isoliereffekt würde die Manteltemperaturen erhöhen und folglich den Wärmefluss aus dem Kern verringern. Folglich fehlt ein interner Geodynamo, der ein Magnetfeld erzeugen kann, und stattdessen trägt die Kernwärme zur Wiedererwärmung der Kruste bei.

Eine Hypothese geht davon aus, dass der Venus entweder ein fester innerer Kern fehlt oder ihr Kern keiner Abkühlung unterliegt, was zu einem weitgehend isothermen flüssigen Kern führt. Alternativ kann der Kern bereits vollständig erstarrt sein. Der genaue Zustand des Kerns hängt entscheidend von seiner Schwefelkonzentration ab, die unbestimmt bleibt.

Eine weitere Hypothese legt nahe, dass das Fehlen eines signifikanten Einschlagsereignisses auf der Venus (gegen den mondbildenden Einschlag der Erde) zu einem geschichteten Kern aus seiner schrittweisen Bildung geführt hat, wodurch die notwendigen Kräfte zur Auslösung oder Aufrechterhaltung der Konvektion und folglich eines Geodynamos fehlten.

Die dünne Magnetosphäre der Venus erleichtert die direkte Interaktion zwischen ihnen der Sonnenwind und seine obere Atmosphäre. In dieser Region induziert ultraviolette Strahlung die Dissoziation von Wassermolekülen und erzeugt Wasserstoff- und Sauerstoffionen. Anschließend überträgt der Sonnenwind Energie und beschleunigt einige dieser Ionen auf Geschwindigkeiten, die ausreichen, um dem Gravitationsfeld der Venus zu entkommen. Dieser Erosionsmechanismus führt zu einem kontinuierlichen Abbau von Ionen geringer Masse, einschließlich Wasserstoff, Helium und Sauerstoff, während schwerere Moleküle, wie beispielsweise Kohlendioxid, leichter zurückgehalten werden. Die durch den Sonnenwind verursachte atmosphärische Erosion könnte für den Verlust des größten Teils des Wassers der Venus während ihrer ersten Milliarde Jahre ihrer Entstehung verantwortlich gewesen sein. Wenn der Planet jedoch in den ersten zwei bis drei Milliarden Jahren einen Dynamo aufrechterhalten hätte, wäre dieser Wasserverlust möglicherweise erst in jüngerer Zeit eingetreten. Dieser erosive Prozess hat zu einer 100-fachen Anreicherung des atmosphärischen Deuterium-Wasserstoff-Verhältnisses im Vergleich zum Durchschnitt des Sonnensystems geführt.

Atmosphäre und Klima

Die dichte Atmosphäre der Venus besteht hauptsächlich aus 96,5 % Kohlendioxid und 3,5 % Stickstoff, die beide als überkritische Flüssigkeiten auf der Planetenoberfläche vorliegen und eine Dichte aufweisen, die 6,5 % der von Wasser entspricht. Spuren anderer Gase, einschließlich Schwefeldioxid, sind ebenfalls vorhanden. Die Venusatmosphäre besitzt eine Masse, die 92-mal größer ist als die der Erde, und ihr Oberflächendruck beträgt etwa das 93-fache des Erddrucks, was dem Druck entspricht, der in einer Tiefe von fast 1 km (5⁄8 mi) unter der Meeresoberfläche der Erde herrscht. An der Oberfläche beträgt die atmosphärische Dichte 65 kg/m§67§ (4,1 lb/cu ft), was 6,5 % der Dichte von Wasser oder 50-mal dichter als die Erdatmosphäre bei 293 K (20 °C; 68 °F) auf Meereshöhe entspricht. Diese CO§910§-reiche Atmosphäre ist für den stärksten Treibhauseffekt im Sonnensystem verantwortlich, der zu Oberflächentemperaturen von mindestens 735 K (462 °C; 864 °F) führt. Folglich ist die Oberfläche der Venus heißer als die des Merkur, obwohl die Venus fast doppelt so weit von der Sonne entfernt ist und nur etwa ein Viertel der Sonneneinstrahlung des Merkurs erhält, die 2.600 W/m² beträgt (doppelt so viel wie die der Erde). Aufgrund dieses außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekts haben Wissenschaftler, darunter Carl Sagan, die Venus als bedeutendes Forschungsobjekt und als warnendes Beispiel für den Klimawandel auf der Erde bezeichnet. Daher wird Venus oft als Treibhausplanet oder als ein Planet beschrieben, der ein Treibhausinferno erlebt.

Die Atmosphäre der Venus weist im Vergleich zur Erdatmosphäre eine höhere Konzentration ursprünglicher Edelgase auf, was auf eine frühe evolutionäre Divergenz zwischen den beiden Planeten schließen lässt. Zu den Hypothesen, die diese Anreicherung erklären, gehören ein außergewöhnlich großer Kometeneinschlag oder die Ansammlung einer substanzielleren Primäratmosphäre aus dem Sonnennebel. Umgekehrt mangelt es der Atmosphäre der Venus an radiogenem Argon-40, einem Indikator für die Entgasung des Mantels, was auf ein frühes Ende erheblicher magmatischer Aktivität hindeutet.

Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Atmosphäre der Venus vor Milliarden von Jahren möglicherweise stark der der frühen Erde ähnelte und möglicherweise erhebliche Mengen an flüssigem Wasser auf ihrer Oberfläche beherbergte. Über einen Zeitraum von 600 Millionen bis mehreren Milliarden Jahren führte die zunehmende Leuchtkraft der Sonne, möglicherweise verbunden mit einer ausgedehnten vulkanischen Oberflächenerneuerung, zur Verdunstung dieses Urwassers. Ein außer Kontrolle geratener Treibhauseffekt wurde anschließend ausgelöst, sobald sich eine kritische Konzentration von Treibhausgasen, einschließlich Wasserdampf, in der Atmosphäre ansammelte.

Aufgrund der thermischen Trägheit und der effizienten Wärmeübertragung durch Winde in der unteren Atmosphäre weist die Oberflächentemperatur der Venus trotz der langsamen Rotationsgeschwindigkeit des Planeten minimale Schwankungen zwischen der sonnenbeschienenen und der dunklen Hemisphäre auf. Oberflächenwinde bewegen sich zwar nur mit wenigen Kilometern pro Stunde, üben jedoch eine erhebliche Kraft auf Hindernisse aus und transportieren Staub und kleine Steine ​​über das Gelände, was auf die hohe Dichte der Atmosphäre an der Oberfläche zurückzuführen ist. Allein diese Bedingungen würden die menschliche Fortbewegung behindern, selbst wenn man die extreme Hitze, den Druck und die anoxische Umgebung außer Acht lässt.

Über der dichten CO₂-Schicht befinden sich 45 bis 70 km über der Oberfläche dicke Wolken. Diese Wolken bestehen überwiegend aus Schwefelsäure, die durch eine durch UV-Strahlung katalysierte Reaktion zwischen Schwefeldioxidmolekülen und Wasser entsteht und Schwefelsäurehydrat entsteht. Darüber hinaus enthalten die Wolken etwa 1 % Eisenchlorid. Weitere mögliche Bestandteile der Wolkenpartikel sind Eisensulfat, Aluminiumchlorid und Phosphorsäureanhydrid. Wolkenschichten in unterschiedlichen Höhen weisen unterschiedliche Zusammensetzungen und Partikelgrößenverteilungen auf. Diese allgegenwärtigen Wolken umhüllen den gesamten Planeten und verhindern eine direkte visuelle Beobachtung der Oberfläche. Die Kombination aus einer dichten Atmosphäre und stark reflektierenden Wolken trägt zur hohen Albedo der Venus von 0,68 bei, was darauf hindeutet, dass sie fast 70 % der einfallenden Sonnenstrahlung reflektiert. Diese permanente Wolkendecke führt dazu, dass die Venus trotz ihrer größeren Nähe zur Sonne weniger Sonnenlicht an ihrer Oberfläche empfängt als die Erde. Nur 10 % des einfallenden Sonnenlichts dringen an die Oberfläche. Folglich beträgt die durchschnittliche Tagesbeleuchtungsstärke auf der Oberfläche etwa 14.000 Lux, was mit der Beleuchtungsstärke der Erde unter bewölkten Tagesbedingungen vergleichbar ist.

Die Atmosphäre der Venus weist ein Phänomen auf, das als atmosphärische Superrotation bezeichnet wird und bei dem sie deutlich schneller rotiert als der feste Körper des Planeten. Dieser Prozess erzeugt starke Winde, die an den Wolkenobergrenzen Geschwindigkeiten von 300 km/h (185 mph) erreichen und in etwa 4 Erdentagen eine vollständige Planetenrotation vollziehen. Diese atmosphärische Rotationsgeschwindigkeit ist 60-mal größer als die eigene Rotationsgeschwindigkeit des Planeten, ein starker Kontrast zur Erde, wo die stärksten Winde nur 10–20 % seiner Rotationsgeschwindigkeit erreichen.

Trotz ihres unauffälligen Aussehens im sichtbaren Licht weist die Venus deutliche Bänder oder Streifen im ultravioletten Spektrum auf, deren Ursprung noch ungeklärt ist. Diese ultraviolette Absorption könnte einer Verbindung aus Sauerstoff und Schwefel, OSSO, zugeschrieben werden, die durch eine Doppelbindung zwischen ihren Schwefelatomen gekennzeichnet ist und sowohl in cis- als auch trans-isomerer Form vorliegt. Alternativ könnten Polyschwefelverbindungen im Bereich von S₂ bis S₈ dafür verantwortlich sein.

Die Oberfläche der Venus zeichnet sich durch ihre effektiv isotherme Natur aus, die auf beiden Hemisphären und vom Äquator bis zu den Polen eine konstante Temperatur aufrechterhält. Die minimale axiale Neigung der Venus von weniger als 3° im Vergleich zu 23° der Erde reduziert die saisonalen Temperaturschwankungen erheblich. Die Höhe ist eine der wenigen Variablen, die die Temperaturen auf der Venus beeinflussen. Insbesondere werden die niedrigsten Temperaturen in den höchsten Lagen beobachtet, beispielsweise auf den Berggipfeln im Maxwell Montes-Gebirge. Im Jahr 1995 nahm die Raumsonde Magellan Bilder eines stark reflektierenden Materials auf den höchsten Berggipfeln auf, das umgangssprachlich als „Venusschnee“ bezeichnet wird und eine starke Ähnlichkeit mit irdischem Schnee aufwies. Es wird angenommen, dass diese Substanz durch einen Prozess entstanden ist, der der Schneebildung auf der Erde ähnelt, allerdings bei deutlich höheren Temperaturen. Da es zu flüchtig war, um direkt an der Oberfläche zu kondensieren, stieg es in gasförmigem Zustand in höhere, kühlere Lagen auf, wo es zu Niederschlägen kommen konnte. Die genaue Identität dieses Materials bleibt ungewiss, obwohl Hypothesen elementares Tellur und Bleisulfid (Galenit) umfassen.

Obwohl es auf der Venus keine Jahreszeiten gibt, stellten Astronomen im Jahr 2019 eine zyklische Schwankung der atmosphärischen Sonnenlichtabsorption fest. Dieses Phänomen wird möglicherweise durch undurchsichtige, absorbierende Partikel verursacht, die in den oberen Wolkenschichten schweben. Diese Variation führt zu beobachtbaren Veränderungen in der Geschwindigkeit der Zonenwinde der Venus und scheint mit dem 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus der Sonne zu korrelieren.

Das Vorhandensein von Blitzen in der Venusatmosphäre ist seit den ersten mutmaßlichen Entdeckungen durch die sowjetischen Venera-Sonden Gegenstand von Debatten. Im Zeitraum 2006–07 identifizierte die Mission Venus Express eindeutig Whistler-Mode-Wellen, die charakteristische Indikatoren für Blitzaktivität sind. Ihr intermittierendes Auftreten lässt auf einen Zusammenhang mit atmosphärischen Wettermustern schließen. Basierend auf diesen Messungen wird geschätzt, dass die Blitzfrequenz auf der Venus mindestens halb so hoch ist wie auf der Erde; Andere Instrumente konnten jedoch keinen Blitz erkennen. Der genaue Ursprung eines Blitzes bleibt unklar, obwohl mögliche Quellen atmosphärische Wolken oder vulkanische Aktivität auf der Venus sind.

Im Jahr 2007 enthüllte die Mission Venus Express die Existenz eines beträchtlichen doppelten atmosphärischen Polarwirbels am Südpol des Planeten. Anschließend entdeckte Venus Express im Jahr 2011 außerdem eine Ozonschicht hoch in der Venusatmosphäre. Im Jahr 2013 berichteten Wissenschaftler der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), dass die Ionosphäre der Venus ein nach außen gerichtetes Strömungsmuster aufweist, analog zu „dem Ionenschweif, der unter ähnlichen Bedingungen von einem Kometen ausströmt“.

Im Dezember 2015 und mit weiteren Beobachtungen im April und Mai 2016 entdeckten Forscher der japanischen Mission Akatsuki bogenförmige Formationen in der Atmosphäre der Venus. Diese Beobachtungen wurden als direkter Beweis für das Vorhandensein der möglicherweise größten stationären Gravitationswellen im Sonnensystem interpretiert.

Die atmosphärische Farbe und der Klang an der Oberfläche wurden dokumentiert und zeigen einen orange-gelben Himmel, der in größeren Höhen in Weiß übergeht.

Orbitale Eigenschaften und Rotation

Venus hat einen durchschnittlichen Umlaufabstand von etwa 0,72 AE (108 Millionen km; 67 Millionen Meilen) von der Sonne und durchläuft alle 224,7 Erdentage eine vollständige Umlaufbahn. Der Planet durchläuft in 7.998 Jahren 13 Umlaufbahnen, was dazu führt, dass sich seine Himmelsposition fast alle acht Jahre wiederholt. Während alle Planetenbahnen elliptisch sind, ist die aktuelle Umlaufbahn der Venus bemerkenswert nahe an der Kreisform und weist eine Exzentrizität von weniger als 0,01 auf. Simulationen der frühen Umlaufdynamik des Sonnensystems deuten darauf hin, dass die Exzentrizität der Umlaufbahn der Venus in der Vergangenheit möglicherweise erheblich größer war und möglicherweise Werte von bis zu 0,31 erreichte, was die frühe Klimaentwicklung beeinflusst haben könnte.

Venus weist eine retrograde Rotation auf, was bedeutet, dass sie sich im Uhrzeigersinn um ihre Achse dreht, im Gegensatz zur Drehung der meisten Planeten, einschließlich der Erde, gegen den Uhrzeigersinn und ihrer eigenen Umlaufbewegung um die Sonne. Folglich übersteigt ein Venus-Sterntag, der sich über 243 Erdentage erstreckt, die Dauer eines Venus-Jahres, das 224,7 Erdentage beträgt. Während die Bindung der Gezeiten an die Sonne zu einem Sterntag führen würde, der ihrer Umlaufzeit (224,7 Tage) entspricht und eine konstante Seite zur Sonne zeigt, induzieren die beträchtliche Atmosphäre und die Nähe der Venus zur Sonne eine leichte retrograde Rotation durch unterschiedliche Erwärmung der Atmosphäre. Dieses Phänomen führt auch dazu, dass die Tageslänge um bis zu 20 Minuten schwankt. Messungen der Raumsonde Magellan über 500 Tage ergaben eine Rotationsperiode, die etwa 6,5 ​​Minuten kürzer war als die, die im 16-jährigen Intervall zwischen den Missionen Magellan und Venus Express ermittelt wurde. Aufgrund dieser retrograden Rotation ist ein Venus-Sonnentag erheblich kürzer als sein Sterntag und dauert 116,75 Erdentage. Ungefähr 1,92 Venus-Sonnentage bilden ein Venus-Jahr. Für einen Beobachter auf der Oberfläche der Venus scheint es, als würde die Sonne im Westen aufgehen und im Osten untergehen, obwohl die dichte, undurchsichtige Wolkendecke des Planeten eine direkte Beobachtung der Sonne von der Oberfläche aus unmöglich macht.

Der aktuelle Rotationszustand und die Neigung der Venus könnten sich aus einer anfänglichen Konfiguration innerhalb des Sonnennebels entwickelt haben, die sich über Milliarden von Jahren aufgrund chaotischer Spinänderungen, die durch Planetenstörungen und den Gezeiteneinfluss auf ihre wesentliche Atmosphäre hervorgerufen werden, verändert hat. Es wird angenommen, dass die Rotationsperiode der Venus ein Gleichgewicht zwischen der verlangsamenden Kraft der Gezeitenbindung an die Schwerkraft der Sonne und der beschleunigenden Wirkung einer atmosphärischen Gezeitenströmung darstellt, die durch die solare Erwärmung ihrer dichten Atmosphäre erzeugt wird. Obwohl das durchschnittliche 584-Tage-Intervall zwischen aufeinanderfolgenden großen Annäherungen an die Erde nahezu 5 Sonnentagen der Venus entspricht (insbesondere 5,001444), wurde die Theorie einer Spin-Bahn-Resonanz mit der Erde widerlegt.

Die Venus besitzt keine natürlichen Satelliten, obwohl sie mehrere trojanische Asteroiden beherbergt, darunter den Quasi-Satelliten 524522 Zoozve und zwei temporäre Trojaner. 2001 CK₃₂ und 2012 XE133. Historisch gesehen dokumentierte Giovanni Cassini im 17. Jahrhundert einen angeblichen Mond namens Neith, der die Venus umkreiste, und zahlreiche weitere Sichtungen wurden in den folgenden 200 Jahren gemeldet; Die meisten dieser Beobachtungen wurden jedoch später als nahegelegene Sterne identifiziert. Eine Studie von Alex Alemi und David Stevenson vom California Institute of Technology aus dem Jahr 2006, die das frühe Sonnensystem modelliert, legt nahe, dass die Venus wahrscheinlich einst mindestens einen Mond besaß, der durch ein kolossales Einschlagereignis vor Milliarden von Jahren entstand. Dieser Forschung zufolge kehrte etwa 10 Millionen Jahre später ein weiterer Einschlag die Rotationsrichtung des Planeten um. Die daraus resultierende Gezeitenverzögerung führte dazu, dass sich der Venusmond allmählich nach innen drehte und schließlich mit der Venus kollidierte. Alle nachfolgenden durch Einschläge entstandenen Monde wären auf ähnliche Weise eliminiert worden. Eine alternative Hypothese für das Fehlen von Satelliten geht davon aus, dass starke Sonnenfluten erhebliche Satelliten destabilisieren können, die die inneren Erdplaneten umkreisen.

Innerhalb der Umlaufbahn der Venus existiert eine Staubringwolke, deren hypothetischer Ursprung entweder auf von der Venus nachlaufende Asteroiden, die wellenartige Wanderung von interplanetarem Staub oder auf Überreste der ursprünglichen zirkumstellaren Scheibe des Sonnensystems zurückgeführt wird, aus der die Planetensystem verschmolz.

Orbitale Eigenschaften relativ zur Erde

Erde und Venus weisen eine nahezu orbitale Resonanz auf, insbesondere ein Verhältnis von 13:8, was bedeutet, dass die Erde acht Umlaufbahnen pro dreizehn Umlaufbahnen der Venus durchläuft. Folglich erreichen sie eine untere Konjunktion und enge Annäherungen bei durchschnittlichen synodischen Perioden von 584 Tagen. Bei geozentrischer Betrachtung folgt die Flugbahn der Venus relativ zur Erde einem Pentagramm über fünf synodische Perioden, wobei sich jede Periode um 144° verschiebt. Dieses charakteristische Muster wird aufgrund seiner Ähnlichkeit mit einem Blumenmuster gelegentlich als „Blütenblätter der Venus“ bezeichnet.

Während der unteren Konjunktion, wenn sich Venus zwischen Erde und Sonne befindet, erreicht sie von allen Planeten die größte Nähe zur Erde mit einem durchschnittlichen Abstand von 41 Millionen km (25 Millionen Meilen). Aufgrund der abnehmenden Exzentrizität der Erdumlaufbahn werden diese Mindestabstände jedoch voraussichtlich im Laufe von Zehntausenden von Jahren zunehmen. Konkret kommt es zwischen den Jahren 1 und 5383 zu 526 Annäherungen, die näher als 40 Millionen km (25 Millionen Meilen) liegen. Danach werden etwa 60.158 Jahre lang keine derart nahen Annäherungen mehr erwartet.

Obwohl Venus während ihres Umlaufzyklus die größte Nähe zur Erde erreicht, behält Merkur im Vergleich zu allen anderen Planeten häufiger die größte durchschnittliche Entfernung zur Erde bei. Darüber hinaus diente die Venus als entscheidender Wegpunkt für Manöver zur Unterstützung der Schwerkraft, eine Technik, die dafür bekannt ist, eine schnellere und wirtschaftlichere Methode für interplanetare Reisen zu Zielen wie Merkur, der Sonne, Asteroiden, Mars, Jupiter und darüber hinaus bereitzustellen.

In Bezug auf den Gezeiteneinfluss übt die Venus nach den Gravitationseffekten des Mondes und der Sonne die drittstärkste Gezeitenkraft auf der Erde aus, wenn auch mit deutlich geringerem Ausmaß.

Observability

Wenn Venus ohne optische Hilfe beobachtet wird, erscheint sie als strahlend weißer Lichtpunkt und erreicht eine maximale scheinbare Helligkeit von −4,92, was die Leuchtkraft aller anderen Planeten und Sterne außer der Sonne übertrifft. Selbst während seines schwächsten Transits bleibt seine scheinbare Helligkeit −2,98. Die durchschnittliche scheinbare Helligkeit des Planeten wird mit −4,14 mit einer Standardabweichung von 0,31 aufgezeichnet. Die maximale Helligkeit wird während der Halbmondphase beobachtet, etwa einen Monat vor oder nach einer unteren Konjunktion. Umgekehrt schrumpft die Venus auf ungefähr −3, wenn sie von der Sonne von hinten beleuchtet wird, obwohl dieser genaue Wert vom Phasenwinkel abhängt. Der Planet verfügt über eine ausreichende Leuchtkraft, um bei vollem Tageslicht erkennbar zu sein. Allerdings ist er besser sichtbar, wenn die Sonne tief am Horizont steht oder in der Dämmerung. Da es sich um einen minderwertigen Planeten handelt, bleibt sein Winkelabstand von der Sonne konstant bei etwa 47°.

Die Venus überholt die Erde auf ihrer Sonnenumlaufbahn regelmäßig etwa alle 584 Tage. Während dieser synodischen Periode wechselt sein Aussehen vom „Abendstern“, der nach Sonnenuntergang sichtbar ist, zum „Morgenstern“, der vor Sonnenaufgang sichtbar ist. Während Merkur, der andere untergeordnete Planet, eine maximale Elongation von nur 28° erreicht und in der Dämmerung häufig eine Beobachtungsherausforderung darstellt, ist Venus in seiner höchsten Helligkeit auffällig sichtbar. Seine größere maximale Ausdehnung ermöglicht seine Sichtbarkeit bei dunklem Himmel deutlich nach Sonnenuntergang. Folglich wird Venus als leuchtendstes punktförmiges Himmelsobjekt häufig fälschlicherweise als „unidentifiziertes Flugobjekt“ identifiziert.

Aufgrund ihrer unmittelbaren Nähe zur Erde bei unteren Konjunktionen und der Neigung ihrer Umlaufbahnebene relativ zur Erde kann die Venus um mehr als 8° nördlich oder südlich von der Ekliptik abweichen und damit die maximale Abweichung jedes anderen Planeten oder des Mondes überschreiten. Etwa alle acht Jahre, etwa im März, erscheint die Venus an ihrer nördlichsten Stelle der Ekliptik im Sternbild Fische (z. B. Mitte März 2025). Umgekehrt erreicht er alle acht Jahre im August oder September seine südlichste Ausdehnung in der Jungfrau (z. B. Ende August 2023). Diese Umlaufcharakteristik ermöglicht es, dass Venus nördlich der Sonne positioniert ist und somit am selben Tag auf der Nordhalbkugel sowohl als Morgenstern als auch als Abendstern beobachtet werden kann. Der Zeitpunkt dieser Nord- oder Südausflüge verschiebt sich zunehmend zu Beginn des Jahres. Über 30 solcher Zyklen, die sich über 240 Jahre erstrecken, wird dieses Muster nach und nach durch einen alternativen Zyklus ersetzt, der um drei Jahre versetzt ist, was zu einer nahezu Wiederholung der ursprünglichen Konfiguration nach 243 Erdumlaufbahnen und 395 Venusumlaufbahnen führt.

Mondbedeckungen der Venus, Phänomene, bei denen der Mond den Planeten aus der Sicht von Beobachtern in bestimmten Erdregionen verdeckt, treten im Durchschnitt etwa zweimal jährlich auf und manifestieren sich gelegentlich mehrmals innerhalb eines Jahres, wenn auch selten.

Phasen

Während ihrer Umlaufbahn um die Sonne weist die Venus bei teleskopischer Betrachtung Phasen auf, die denen des Mondes ähneln. Der Planet erscheint als winzige, „volle“ Scheibe, wenn er sich auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne befindet, eine Konfiguration, die als obere Konjunktion bekannt ist. Bei ihrer maximalen Entfernung von der Sonne weist die Venus eine größere Scheibe und eine „Viertelphase“ auf und erreicht gleichzeitig ihre höchste Helligkeit am Nachthimmel. Während er die Nahseite zwischen Erde und Sonne durchquert, zeigt der Planet bei Teleskopbeobachtungen eine deutlich größere, schlanke „Sichel“. Venus erreicht ihre maximale scheinbare Größe und „neue Phase“, wenn sie sich direkt zwischen Erde und Sonne befindet, ein Zustand, der als untere Konjunktion bezeichnet wird. Seine Atmosphäre wird durch Teleskope als Halo aus gebrochenem Sonnenlicht erkennbar. Diese Phasen sind mit einem 4-Zoll-Teleskop deutlich zu beobachten. Während die Sichtbarkeit der Phasen der Venus mit bloßem Auge weiterhin umstritten ist, dokumentieren historische Berichte Beobachtungen ihrer Mondsichel.

Tageslichterscheinungen

Bei ausreichender Helligkeit und ausreichendem Winkelabstand von der Sonne kann die Venus an einem klaren Tageshimmel ohne optische Hilfe leicht beobachtet werden, obwohl das öffentliche Bewusstsein für dieses Phänomen begrenzt ist. Im Jahr 1716 berechnete der Astronom Edmund Halley seine maximale Helligkeit mit bloßem Auge, ein Ereignis, das Berichten zufolge bei vielen Londonern aufgrund seiner Tagessichtbarkeit Besorgnis erregte. Historisch gesehen beobachtete der französische Kaiser Napoleon Bonaparte während eines Empfangs in Luxemburg tagsüber eine Erscheinung des Planeten. Eine weitere bemerkenswerte Tagessichtung erfolgte während der Amtseinführung des amerikanischen Präsidenten Abraham Lincoln am 4. März 1865 in Washington, D.C.

Transits

Ein Venustransit ist ein Phänomen, bei dem Venus während einer unteren Konjunktion direkt vor der Sonne vorbeizieht. Aufgrund der leichten Neigung der Venusbahn relativ zur Erdbahnebene führen die meisten unteren Konjunktionen mit der Erde, die etwa alle 1,6 Jahre (eine synodische Periode) auftreten, nicht zu einem Transit. Folglich sind Venustransite selten und treten nur dann auf, wenn eine untere Konjunktion mit der Überquerung der Ekliptikebene durch Venus und Erde zusammenfällt, typischerweise während bestimmter Zeiträume im Juni oder Dezember. Diese Orbitalausrichtung führt zu einer charakteristischen Abfolge von Transiten, die derzeit in Intervallen von 8 Jahren, 105,5 Jahren, 8 Jahren und 121,5 Jahren liegen, die zusammen einen wiederkehrenden Zyklus von ungefähr 243 Jahren bilden.

Historisch gesehen hatten Venustransite eine bedeutende wissenschaftliche Bedeutung, da sie es Astronomen ermöglichten, die genau zu berechnen Astronomische Einheit (AE) und damit die Größe des Sonnensystems. Diese Methode wurde insbesondere von Jeremiah Horrocks im Jahr 1639 demonstriert, der die erste dokumentierte Beobachtung eines Venustransits nach dem ersten aufgezeichneten Planetentransit (Merkur) im Jahr 1631 durchführte.

Da Johannes Keplers Berechnungen ihr Auftreten im Jahr 1621 vorhersagten, wurden bisher nur sieben Venustransite erfolgreich beobachtet. An einer bemerkenswerten Expedition beteiligte sich Kapitän Cook, der 1768 nach Tahiti reiste, um den dritten beobachteten Venustransit zu dokumentieren, ein Unterfangen, das letztendlich zur Erforschung der Ostküste Australiens beitrug.

Das jüngste Paar von Transiten fand am 8. Juni 2004 und vom 5. bis 6. Juni 2012 statt. Diese Ereignisse waren weithin zugänglich, konnten über zahlreiche Online-Plattformen live verfolgt werden oder konnten mit geeigneter Ausrüstung und günstigen Bedingungen direkt von lokalen Aussichtspunkten aus beobachtet werden. Das vorangegangene Transitpaar fand im Dezember 1874 und Dezember 1882 statt.

Die nachfolgenden Transite werden voraussichtlich im Dezember 2117 und Dezember 2125 stattfinden.

Aschenes Licht

Zu den anhaltenden Rätseln in der Venus-Astronomie gehört das als Aschelicht bekannte Phänomen, das durch eine schwache, wahrgenommene Beleuchtung der Nachtseite des Planeten während seiner Halbmondphase gekennzeichnet ist. Obwohl die erste angebliche Beobachtung dieses Lichts auf das Jahr 1643 zurückgeht, wird seine tatsächliche Existenz durch belastbare wissenschaftliche Beweise nicht bestätigt. Hypothesen zu seinem Ursprung umfassen elektrische Aktivität in der venusianischen Atmosphäre; Es wird jedoch auch davon ausgegangen, dass es sich um eine optische Täuschung handelt, die möglicherweise aus der physiologischen Reaktion des menschlichen Auges bei der Beobachtung eines leuchtenden, sichelförmigen Himmelskörpers resultiert. Sichtungen des aschenen Lichts fallen häufig mit dem Erscheinen der Venus am Abendhimmel zusammen, insbesondere wenn der Abendterminator des Planeten auf die Erde ausgerichtet ist.

Beobachtungs- und Erkundungsverlauf

Frühe Beobachtungen

Venus ist am Erdhimmel hell genug, um ohne optische Hilfe erkennbar zu sein, was ihren Status als einer der klassischen Planeten begründet, die im Laufe der Geschichte von menschlichen Kulturen anerkannt und dokumentiert wurden. Er ist nach der Sonne und dem Mond das dritthellste von der Erde aus sichtbare Himmelsobjekt. Aufgrund ihrer scheinbar diskontinuierlichen Bewegung – sie verschwindet für längere Zeiträume in der Nähe der Sonne und taucht anschließend am gegenüberliegenden Horizont wieder auf – sahen einige frühe Kulturen die Venus zunächst nicht als einen einzelnen Himmelskörper, sondern eher als zwei unterschiedliche Sterne: den Morgenstern und den Abendstern. Archäologische Beweise, darunter ein Zylindersiegel aus der Jemdet-Nasr-Zeit und die Venustafel von Ammisaduqa aus der ersten babylonischen Dynastie, deuten jedoch darauf hin, dass die alten Sumerer die Morgen- und Abendsterne bereits als eine einzige astronomische Einheit identifiziert hatten.

Während der altbabylonischen Zeit wurde Venus als Ninsi'anna bezeichnet, ein Name, der später durch Dilbat ersetzt wurde. Die Bezeichnung „Ninsi'anna“ bedeutet übersetzt „göttliche Dame, Erleuchtung des Himmels“ und weist auf die Hervorhebung der Venus als leuchtendster sichtbarer „Stern“ hin. Frühere Orthographien dieses Namens enthielten das Keilschriftzeichen si4 (= SU, was „rot sein“ bedeutet), was auf eine ursprüngliche Interpretation als „göttliche Dame der Röte des Himmels“ schließen lässt und sich wahrscheinlich auf die charakteristischen Farbtöne des Morgen- und Abendhimmels bezieht.

Historisch gesehen unterschied die chinesische astronomische Nomenklatur Venus aufgrund ihres Aussehens: Die Morgenvenus wurde „die Große Weiße“ genannt (Tàibái 太白) oder „der Öffner der Helligkeit“ (Qǐmíng 啟明), während die Abend-Venus als „die Ausgezeichnete des Westens“ bezeichnet wurde (Chánggēng 長庚).

Die alten Griechen betrachteten die Venus zunächst als zwei unterschiedliche Himmelskörper: Phosphor, den Morgenstern, und Hesperus, den Abendstern. Plinius der Ältere schrieb Pythagoras im sechsten Jahrhundert v. Chr. zu, dass sie diese als eine einzigartige Einheit identifizierten, während Diogenes Laërtius behauptete, dass Parmenides, der im frühen fünften Jahrhundert tätig war, diese Entdeckung wahrscheinlich gemacht habe. Obwohl die alten Römer die Venus als einen einheitlichen Himmelskörper anerkannten, behielten sie unterschiedliche Bezeichnungen für ihre morgendliche Erscheinung, Luzifer (bedeutet „Lichtbringer“), und ihre abendliche Erscheinung, Vesper, bei. Beide römischen Namen sind direkte Übersetzungen ihrer jeweiligen traditionellen griechischen Gegenstücke.

Im zweiten Jahrhundert postulierte Ptolemaios in seiner astronomischen Abhandlung Almagest, dass sowohl Merkur als auch Venus zwischen Sonne und Erde kreisten. Berichten zufolge beobachtete der persische Astronom Avicenna im 11. Jahrhundert einen Venustransit, obwohl diese Behauptung weiterhin Gegenstand wissenschaftlicher Debatten ist. Nachfolgende Astronomen interpretierten diese Beobachtung als Bestätigung der Hypothese des Ptolemäus. Im 12. Jahrhundert dokumentierte der andalusische Astronom Ibn Bajjah „zwei Planeten als schwarze Flecken auf der Oberfläche der Sonne“. Der Maragha-Astronom Qotb al-Din Shirazi aus dem 13. Jahrhundert vermutete später, dass diese Beobachtungen Transite von Venus und Merkur darstellten; Diese Interpretation ist jedoch nachweislich falsch, da zu Ibn Bajjahs Lebzeiten keine Venustransite stattfanden. Zahlreiche angebliche Transitbeobachtungen mittelalterlicher islamischer Astronomen wurden später als Sonnenflecken identifiziert.

Astronomische Beobachtungen der Venus in der Frühen Neuzeit

Bei seiner ersten teleskopischen Beobachtung im Dezember 1610 durch den italienischen Physiker Galileo Galilei wurde festgestellt, dass die Venus Phasen aufwies, die denen des Mondes analog waren und von der Sichel über die gewölbte zur Vollmondphase und umgekehrt übergingen. Insbesondere wenn die Venus ihren maximalen Winkelabstand von der Sonne hat, zeigt sie eine halb beleuchtete Phase; Umgekehrt erscheint es, wenn es am Himmel der Sonne am nächsten ist, als Sichel oder Vollphase. Galileo berichtete in seinem Werk „Letters on Sunspots“ aus dem Jahr 1613, dass dieses Phänomen nur erklärbar sei, wenn die Venus die Sonne umkreiste, und stellte damit eine der frühesten empirischen Beobachtungen dar, die das ptolemäische geozentrische Modell, das ein konzentrisches Sonnensystem mit Mittelpunkt auf der Erde postulierte, eindeutig in Frage stellte.

Obwohl nicht aufgezeichnet, markierte der Venustransit von 1631 das erste Ereignis dieser Art, das erfolgreich vorhergesagt werden konnte Diese Leistung vollbrachte Johannes Kepler anhand 1629 veröffentlichter Berechnungen. Anschließend wurde der Venustransit von 1639 von Jeremiah Horrocks genau vorhergesagt und von ihm und seinem Kollegen William Crabtree unabhängig voneinander am 4. Dezember 1639 von ihren jeweiligen Wohnorten aus beobachtet (entspricht dem 24. November im damals verwendeten Julianischen Kalender).

Die Venusatmosphäre wurde erstmals 1761 vom russischen Universalgelehrten Michail Lomonossow identifiziert. Weitere Beobachtungen der Venusatmosphäre wurden 1790 vom deutschen Astronomen Johann Schröter durchgeführt. Schröter bemerkte, dass sich seine Spitzen über 180 Grad hinaus erstreckten, als der Planet als schlanke Sichel erschien. Er folgerte genau, dass dieses Phänomen auf die Streuung des Sonnenlichts in einer dichten Atmosphäre zurückzuführen ist. Anschließend beobachtete der amerikanische Astronom Chester Smith Lyman während der unteren Konjunktion einen vollständigen leuchtenden Ring, der den dunklen Rand des Planeten umgab, was eine zusätzliche Bestätigung für das Vorhandensein einer Atmosphäre lieferte. Die Existenz dieser Atmosphäre behinderte Versuche, die Rotationsperiode des Planeten zu bestimmen, was dazu führte, dass Beobachter wie der in Italien geborene Astronom Giovanni Cassini und Schröter fälschlicherweise Perioden von etwa 24 Stunden auf der Grundlage der wahrgenommenen Bewegungen von Oberflächenmarkierungen schätzten.

Fortschritte in der venusianischen Astronomie im frühen 20. Jahrhundert

Bedeutende neue Entdeckungen bezüglich der Venus blieben bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts begrenzt. Die weitgehend strukturlose Scheibe des Planeten bot keine erkennbaren Hinweise auf seine Oberflächeneigenschaften; Folglich wurden weitere Erkenntnisse erst durch die Weiterentwicklung spektroskopischer und ultravioletter Beobachtungstechniken enthüllt.

Wegweisende ultraviolette Beobachtungen wurden in den 1920er Jahren von Frank E. Ross durchgeführt, der feststellte, dass ultraviolette Bilder erhebliche atmosphärische Details offenbarten, die im sichtbaren oder infraroten Wellenlängenbereich nicht erkennbar waren. Ross schlug vor, dass diese Merkmale auf eine dichte, gelbe untere Atmosphäre zurückzuführen sind, die von hochgelegenen Zirruswolken überlagert ist.

Beobachtungen hatten darauf hingewiesen, dass die Scheibe der Venus keine erkennbare Abflachung aufweist, was auf eine langsame Rotationsperiode schließen lässt. Dies führte einige Astronomen zu der Schlussfolgerung, dass die Venus durch Gezeiten blockiert war, ein Zustand, der damals auch Merkur zugeschrieben wurde. Andere Forscher hatten jedoch eine beträchtliche thermische Emission von der Nachtseite des Planeten festgestellt, was auf eine schnelle Rotation hindeutete (obwohl hohe Oberflächentemperaturen damals nicht angenommen wurden) und dadurch das vorherrschende Verständnis erschwerte. Spätere Forschungen in den 1950er Jahren stellten endgültig fest, dass die Rotation der Venus rückläufig ist.

Erste Weltraummissionen zur Venus

Der erste Versuch einer interplanetaren Raumfahrt erfolgte 1961 mit dem Start der Robotersonde Venera 1, Teil des sowjetischen Venera-Programms, in Richtung Venus; Während des Transits ging jedoch die Kommunikation verloren.

Das Mariner-Programm der Vereinigten Staaten erreichte mit Mariner 2 die erste erfolgreiche interplanetare Mission, die am 14. Dezember 1962 in einer Höhe von 34.833 km (21.644 Meilen) über der Oberfläche an der Venus vorbeiflog und atmosphärische Daten sammelte.

Darüber hinaus begannen in den 1960er Jahren Radarbeobachtungen der Venus, die das erste Ergebnis lieferten Messungen seiner Rotationsperiode, die der tatsächlichen Dauer sehr nahe kamen.

Venera 3 wurde 1966 gestartet und war die erste von Menschenhand geschaffene Sonde und Landeeinheit, die einen Himmelskörper jenseits des Mondes erreichte und dort aufschlug; Beim Aufprall auf die Venusoberfläche gelang es ihm jedoch nicht, Daten zu übertragen. Anschließend wurde 1967 Venera 4 eingesetzt und führte vor seinem Einschlag erfolgreich wissenschaftliche Experimente in der Venusatmosphäre durch. Daten von Venera 4 deuteten auf eine Oberflächentemperatur von nahezu 500 °C (932 °F) hin und übertrafen damit die Schätzungen von Mariner 2. Sie ergaben, dass die Atmosphäre zu 95 % aus Kohlendioxid (CO
§1415§) und offenbarte eine atmosphärische Dichte, die deutlich größer war, als die Konstrukteure von Venera 4 prognostiziert hatten.

Daten von Venera 4 wurden mit Informationen integriert, um eine frühe Zusammenarbeit im Weltraum zu demonstrieren von der Mariner 5-Mission von 1967, die von einem gemeinsamen sowjetisch-amerikanischen Wissenschaftsteam während einer Reihe von Kolloquien im darauffolgenden Jahr analysiert wurde.

Am 15. Dezember 1970 erlangte Venera 7 die Auszeichnung, das erste Raumschiff zu sein, das eine sanfte Landung auf einem anderen Planeten durchführte und erfolgreich Daten von seiner Oberfläche zurück zur Erde übertrug.

Im Jahr 1974 Mariner 10 führte einen Vorbeiflug an der Venus durch, um ihre Flugbahn in Richtung Merkur zu ändern, und machte dabei ultraviolette Bilder der Wolken, die außergewöhnlich hohe Windgeschwindigkeiten in der Venusatmosphäre enthüllten. Dieses Manöver stellte die erste Anwendung einer interplanetaren Schwerkraftunterstützung dar, eine Technik, die später von zahlreichen Sonden übernommen wurde.

In den 1970er Jahren lieferten Radarbeobachtungen die ersten detaillierten Einblicke in die Venusoberfläche. Mit dem 300-m-Radioteleskop am Arecibo-Observatorium wurden Radiowellenimpulse auf den Planeten gerichtet, und die resultierenden Echos identifizierten zwei stark reflektierende Bereiche, die als Alpha- und Beta-Regionen bezeichnet werden. Diese Beobachtungen brachten auch ein leuchtendes Berggebiet zutage, das später als Maxwell Montes bezeichnet wurde. Diese drei Merkmale sind nach wie vor die einzigen benannten geologischen Formationen auf der Venus, die keine weiblichen Bezeichnungen tragen.

1975 übermittelten die sowjetischen Lander Venera 9 und 10 erfolgreich die ersten Schwarzweißbilder von der Oberfläche der Venus. Gleichzeitig erfasste die NASA zusätzliche Daten durch ihr Pioneer-Venus-Projekt, das zwei unterschiedliche Missionen umfasste: die Pioneer Venus Multiprobe und den Pioneer Venus Orbiter, die beide von 1978 bis 1992 in der Venusumlaufbahn operierten. 1982 nahmen die sowjetischen Lander Venera 13 und 14 die ersten monochromen, farbgefilterten Bilder der Oberfläche auf. Nach den Orbitaloperationen von Venera 15 und 16 zwischen 1983 und 1984, bei denen 25 % des Venusgeländes (vom Nordpol bis zum 30. nördlichen Breitengrad) akribisch kartiert wurden, wurde das sowjetische Venera-Programm abgeschlossen.

Das sowjetische Vega-Programm setzte mit seinen Missionen Vega 1 und Vega 2 im Jahr 1985 die letzten Eintrittssonden ein und stellte die ersten außerirdischen Aerobots vor, die mit aufblasbaren Ballons einen atmosphärischen Flug über die Erde hinaus ermöglichten.

Von 1990 bis 1994 umkreiste Magellan die Venus und kartierte sorgfältig ihre Oberfläche, bevor sie die Umlaufbahn verließ. Darüber hinaus führten Sonden wie Galileo (1990) und Cassini-Huygens (1998/1999) auf dem Weg zu ihren Hauptzielen Vorbeiflüge an der Venus durch.

Erneute Erkundung

Im April 2006 betrat die erste Venus-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), Venus Express, erfolgreich die Umlaufbahn um den Planeten. Venus Express lieferte anschließend beispiellose Beobachtungen der Venusatmosphäre. Die ESA schloss die Venus Express-Mission im Dezember 2014 ab, deren Umlaufbahn im Januar 2015 erfolgte. Im selben und im darauffolgenden Jahr führte MESSENGER Vorbeiflüge an der Venus durch und flog gleichzeitig zu anderen Zielen.

Im Jahr 2010 führte IKAROS, das erste erfolgreiche interplanetare Sonnensegel-Raumschiff, einen Vorbeiflug an der Venus durch.

Von 2015 bis 2024 hielt die japanische Sonde Akatsuki ihren aktiven Betrieb in der Venusumlaufbahn aufrecht, während BepiColombo in den Jahren 2020 und 2021 Vorbeiflüge durchführte.

Aktive und geplante Missionen

Derzeit sind auf der Venus keine aktiven Sonden im Einsatz; Die Parker Solar Probe soll jedoch bis 2030 mehrfach an unserem Planeten vorbeifliegen.

Viele Sonden befinden sich derzeit in der Entwicklung, zusammen mit mehreren geplanten Missionen, die sich noch in der vorläufigen Konzeptionsphase befinden. Der Venus Life Finder ist die nächste geplante Mission zur Venus, deren Start frühestens im Sommer 2026 erwartet wird.

Die Indian Space Research Organization (ISRO) entwickelt die Venus Orbiter Mission mit einem Start im Jahr 2028. Gleichzeitig wird der MBR Explorer der VAE, eine Asteroidenmission, einen Vorbeiflug an der Venus durchführen. Die NASA hat zwei Missionen genehmigt, VERITAS und DAVINCI, deren Start frühestens im Jahr 2031 geplant ist. Auch die Europäische Weltraumorganisation (ESA) beabsichtigt, ihre EnVision-Mission im Jahr 2031 zu starten.

Ein Gemeinschaftsprojekt zwischen dem MIT und Rocket Lab zielt darauf ab, das erste private interplanetare Raumschiff einzusetzen und nach organischen Verbindungen zu suchen, indem es mit einer Sonde namens Venus Life Finder in die Atmosphäre der Venus eindringt.

Forschungsziele

Venus wurde als kritisches Thema für zukünftige Forschungen ausgewiesen und bietet Einblicke in:

• Die Entstehung des Sonnensystems und der Erde sowie die Verbreitung oder Seltenheit analoger Planetensysteme im Kosmos.
• Die Evolutionsprozesse der Planetenkörper, von ihren ursprünglichen Bedingungen bis zu ihren aktuellen vielfältigen Konfigurationen.
• Die Entwicklung von Umweltbedingungen, die die Bewohnbarkeit und die Entstehung von Leben fördern.

Konzeptualisierungen von Missionen mit Besatzung

Seit den 1960er Jahren wurde die Venus als Zwischenwegpunkt für bemannte Marsmissionen konzipiert, wobei Flugbahnen der Oppositionsklasse mit schwerkraftunterstützten Vorbeiflügen an der Venus anstelle von Missionen mit direkter Konjunktion genutzt wurden. Dieser Ansatz soll einen schnelleren und sichereren Transit zum Mars, verbesserte Rück- oder Abbruchfenster für den Flug und eine vergleichbare oder geringere Strahlenbelastung im Vergleich zu Direktflügen zum Mars ermöglichen.

Potenzial für atmosphärische Besiedlung

Obwohl die Bedingungen an der Oberfläche der Venus außerordentlich lebensfeindlich sind, sind der atmosphärische Druck, die Temperatur sowie die Sonnen- und kosmische Strahlung etwa 50 km über der Oberfläche mit denen auf der Erdoberfläche vergleichbar und bieten „freundliche Bedingungen“. Eine bedeutende technische Herausforderung für jede menschliche Anwesenheit in der Venusatmosphäre besteht darin, die korrosiven Wirkungen von Schwefelsäure abzuschwächen. Als Alternative zum herkömmlichen Konzept, Planetenoberflächen wie den Mars zu bewohnen, wurden Aerostaten vorgeschlagen, die für bemannte Erkundungen und möglicherweise für dauerhafte „schwimmende Städte“ in der Venusatmosphäre konzipiert sind. Das High Altitude Venus Operational Concept (HAVOC) der NASA erforschte speziell das Design eines bemannten Aerostats als Trainingsinitiative.

Potenzial für außerirdisches Leben

Während die Oberflächenbedingungen auf der Venus nicht mehr irdisches Leben begünstigen, das vor bedeutenden Veränderungen auf dem Planeten entstanden sein könnte, bestehen weiterhin Spekulationen über die mögliche Existenz von Leben in den oberen Wolkenschichten des Planeten. Ungefähr 50 km (30 Meilen) über der Oberfläche weisen diese atmosphärischen Regionen die erdähnlichen Bedingungen im Sonnensystem auf, gekennzeichnet durch Temperaturen zwischen 303 und 353 K (30–80 °C; 86–176 °F) und Druck- und Strahlungsniveaus, die denen der Erdoberfläche ähneln, trotz des Vorhandenseins saurer Wolken und einer kohlendioxidreichen Atmosphäre. Insbesondere Höhen zwischen 48 und 59 km bieten geeignete Temperatur- und Strahlungsumgebungen für Leben, während in tieferen Lagen Wasser verdunsten würde und in höheren Lagen die ultraviolette Strahlung übermäßig intensiv wäre.

Spekulationen über die Möglichkeit von Leben auf der Oberfläche der Venus gingen nach den frühen 1960er Jahren erheblich zurück, nachdem man erkannte, dass die Umweltbedingungen im Vergleich zu denen auf der Erde äußerst extrem waren. Die extremen Temperaturen und der atmosphärische Druck auf dem Planeten machen wasserbasiertes Leben nach derzeitigem Verständnis unwahrscheinlich.

Einige Wissenschaftler haben die Existenz thermoacidophiler extremophiler Mikroorganismen in den kühleren, sauren oberen Schichten der Venusatmosphäre vermutet. Diese Vermutungen gehen auf das Jahr 1967 zurück, als Carl Sagan und Harold J. Morowitz in einem Nature-Artikel vorschlugen, dass winzige Objekte, die in den Wolken der Venus beobachtet wurden, aufgrund ihrer vergleichbaren Größe Organismen darstellen könnten, die den Bakterien der Erde ähneln:

Obwohl die Oberflächenbedingungen der Venus die Hypothese von Leben dort unglaubwürdig machen, bieten ihre Wolkenschichten ein eindeutiges Szenario. Wie bereits erwähnt, sind Wasser, Kohlendioxid und Sonnenlicht – wesentliche Voraussetzungen für die Photosynthese – in der Wolkenumgebung reichlich vorhanden.

Im August 2019 identifizierten Astronomen unter der Leitung von Yeon Joo Lee ein langfristiges Muster atmosphärischer Absorptions- und Albedoschwankungen auf der Venus und führten diese Klimaeffekte auf „unbekannte Absorber“, potenziell chemische Verbindungen oder ausgedehnte mikrobielle Kolonien in großen Höhen zurück. Die spektralen Absorptionseigenschaften dieser Einheiten ähneln stark denen von Mikroorganismen, die in terrestrischen Wolken vorkommen. Dieser Befund wird durch andere unabhängige Untersuchungen bestätigt.

Im September 2020 löste die hypothetische Entdeckung einer Phosphinabsorptionslinie in der venusischen Atmosphäre, einem Gas, das auf herkömmliche Weise nicht durch bekannte chemische Prozesse auf der Oberfläche des Planeten oder in seiner Atmosphäre erzeugt wird, Vermutungen über das mögliche Vorhandensein von noch vorhandenem Leben aus. Nachfolgende Untersuchungen interpretierten diese spektroskopische Signatur jedoch als Schwefeldioxid um oder kamen alternativ zu dem Schluss, dass keine solche Absorptionslinie vorhanden war.

Planetenschutz

Angesichts der äußerst lebensfeindlichen Oberflächenumgebung der Venus wurde der Planet in die Planetenschutzkategorie zwei eingestuft, was der zweitniedrigsten Bezeichnung entspricht. Diese Klassifizierung impliziert eine minimale Wahrscheinlichkeit, dass von Raumfahrzeugen übertragene interplanetare Kontamination wissenschaftliche Untersuchungen gefährden könnte.

Dennoch hat die Identifizierung potenzieller Biosignaturen zu einer Neubewertung dieser Kategorisierung für bestimmte atmosphärische Schichten geführt; Da diese Schichten jedoch nicht endgültig als ausreichend lebensfreundlich eingestuft wurden, wurde eine Überarbeitung der Klassifizierung noch nicht empfohlen.

In Kultur

Als eines der auffälligsten Himmelsobjekte am Nachthimmel hatte die Venus eine bedeutende kulturelle Bedeutung und spielte eine herausragende Rolle in der Mythologie, Astrologie und Fiktion zahlreicher Zivilisationen.

Zahlreiche Hymnen verehren Inanna in ihrer Eigenschaft als Göttin des Planeten Venus. Der Theologieprofessor Jeffrey Cooley geht davon aus, dass Inannas mythologische Bewegungen häufig mit der beobachteten Himmelsbahn der Venus übereinstimmen. Die charakteristische diskontinuierliche Bewegung des Planeten ist somit sowohl mit mythologischen Erzählungen als auch mit Inannas inhärentem dualistischem Charakter verbunden. Insbesondere in Inannas Abstieg in die Unterwelt besitzt sie als einzige Gottheit die Fähigkeit, die Unterwelt zu durchqueren und anschließend wieder in den Himmel aufzusteigen. Diese Erzählung spiegelt den scheinbaren Himmelsweg der Venus wider, die im Westen herabsteigt und anschließend im Osten wieder auftaucht. Eine erste Hymne stellt Inannas Abschied vom Himmel in Richtung Kur dar, was als Gebirgsregion interpretiert wird und so ihren Untergang und Aufstieg nach Westen symbolisiert. Sowohl Inanna und Shukaletuda als auch Inannas Abstieg in die Unterwelt weisen narrative Elemente auf, die der astronomischen Bewegung der Venus ähneln. In Inanna und Shukaletuda wird Shukaletuda dargestellt, wie er auf der Suche nach Inanna den Himmel überblickt und möglicherweise den östlichen und westlichen Horizont absucht. Darüber hinaus entsprechen im selben Mythos Inannas eigene Bewegungen während ihrer Suche nach ihrem Angreifer den Himmelsbewegungen der Venus.

Beeinflusst von der mesopotamischen Astronomie ist es plausibel, dass sowohl die alten Ägypter als auch die Griechen bereits im zweiten Jahrtausend v. Chr. oder spätestens in der Spätzeit die Identität der Morgen- und Abendsterne als einen einzigen Himmelskörper erkannten. Die Ägypter bezeichneten den Morgenstern als Tioumoutiri und den Abendstern als Ouaiti. Ursprünglich wurde Venus als Phönix oder Reiher dargestellt, als „Kreuzer“ oder „Stern mit Kreuzen“ bezeichnet und mit Osiris in Verbindung gebracht. Anschließend wurde es zweiköpfig (mit Menschen- oder Falkenköpfen) dargestellt und mit Horus, dem Sohn der Isis, in Verbindung gebracht, der später in der hellenistischen Zeit neben Hathor mit Aphrodite identifiziert wurde. Die Griechen bezeichneten den Morgenstern als Phōsphoros, was „Lichtbringer“ (die etymologische Quelle des Elements Phosphor) bedeutet, oder alternativ als Ēōsphoros, was „Morgendämmerungsbringer“ bedeutet. Der Abendstern erhielt den Namen Hesperos, was „Westlicher“ bedeutet. Beide galten als Nachkommen der Morgengöttin Eos und somit als Enkel der Aphrodite. In der römischen Ära blieben die beiden traditionellen griechischen Bezeichnungen erhalten, obwohl sie als singulärer Himmelskörper, „Stern der Venus“, anerkannt wurden und typischerweise im Lateinischen als Luzifer und Vesper wiedergegeben wurden.

Klassische Dichter, darunter Homer, Sappho, Ovid und Virgil bezog sich in seinen Werken häufig auf den Stern und seine Leuchtkraft. Spätere Dichter wie William Blake, Robert Frost, Letitia Elizabeth Landon, Alfred Lord Tennyson und William Wordsworth verfassten Oden, die der Venus gewidmet waren. Der Komponist Gustav Holst hat insbesondere die Venus als zweiten Satz in seine Orchestersuite „Die Planeten“ aufgenommen.

In Indien war die Sanskrit-Bezeichnung für Venus Shukra Graha, was übersetzt „der Planet Shukra“ bedeutet und sich auf einen mächtigen Heiligen bezieht. In der vedischen Astrologie bedeutet der Sanskrit-Begriff Shukra „klar, rein“ oder „Helligkeit, Klarheit“. Als eines der neun Navagraha wird angenommen, dass es Wohlstand, Vergnügen und Fortpflanzung beeinflusst. Shukra wurde als Sohn von Bhrgu, dem Lehrer der Daityas und dem Guru der Asuras, identifiziert.

Die englische Bezeichnung Venus geht auf die alten Römer zurück, die den Planeten nach ihrer Liebesgöttin benannten. Diese römische Gottheit wurde von der antiken griechischen Liebesgöttin Aphrodite abgeleitet, die wiederum von der vergleichbaren sumerischen Göttin Inanna (in der akkadischen Religion als Ishtar bekannt) beeinflusst wurde. Alle diese Göttinnen waren historisch mit dem Planeten verbunden. Der mit dem Planeten und diesen Göttinnen verbundene Wochentag ist Freitag, der nach der germanischen Göttin Frigg benannt ist, die selbst mit der römischen Göttin Venus verbunden ist.

Auf Chinesisch wird der Planet als Metallstern oder Goldstern (金星; Jīnxīng) bezeichnet. Diese Nomenklatur spiegelt die historische Verbindung der Venus mit Metall wider, einem der fünf Elemente in der traditionellen chinesischen Philosophie. Diese sprachlichen und philosophischen Traditionen bestehen in modernen chinesischen, japanischen, koreanischen und vietnamesischen Kulturen fort, wo der Name des Planeten in den jeweiligen Sprachen wörtlich mit „Metallstern“ (金星) übersetzt wird.

Die Maya-Zivilisation betrachtete Venus als das bedeutendste Himmelswesen nach Sonne und Mond. Sie bezeichneten es als Chac ek oder Noh Ek', was „der Große Stern“ bedeutet. Die Venuszyklen hatten in ihren Kalendersystemen eine erhebliche Bedeutung und wurden in verschiedenen Texten dokumentiert, darunter im Maya-Kodex von Mexiko und im Dresdner Kodex. Bemerkenswert ist, dass auf der Flagge Chiles, bekannt als Estrella Solitaria („Einsamer Stern“), die Venus abgebildet ist.

Zeitgenössische Kultur

Die dichte und undurchdringliche Wolkendecke der Venus bot Science-Fiction-Autoren viel Spielraum für Hypothesen über die Oberflächenbedingungen, insbesondere angesichts früher Beobachtungen, die auf die erdähnliche Größe und die beträchtliche Atmosphäre des Planeten hindeuteten. Venus liegt näher an der Sonne als an der Erde und wurde häufig als wärmer, aber dennoch potenziell bewohnbar für Menschen dargestellt. Dieses Genre erlebte seinen Höhepunkt zwischen den 1930er und 1950er Jahren, einer Zeit, in der das wissenschaftliche Verständnis zwar bestimmte Merkmale der Venus, aber noch nicht die strengen Realitäten ihrer Oberflächenumgebung enthüllt hatte. Die Entdeckungen der ersten Missionen zur Venus offenbarten eine völlig andere Realität und schlossen damit dieses spezifische Genre ab. Als die wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Venus Fortschritte machten, versuchten Science-Fiction-Autoren, sich anzupassen, insbesondere indem sie menschliche Bemühungen postulierten, den Planeten zu terraformieren.

Symbolik

Das astronomische Symbol der Venus, ein Kreis mit einem kleinen Kreuz darüber, ist weithin als Venussymbol bekannt. Dieses aus antiken griechischen Traditionen stammende Symbol repräsentiert im Großen und Ganzen die Weiblichkeit und wurde in der Biologie als Geschlechtssymbol für Frauen übernommen, analog zum Mars-Symbol für Männer und gelegentlich zum Merkur-Symbol für Hermaphroditen. Die geschlechtsspezifische Assoziation zwischen Venus und Mars wurde in heteronormativen Kontexten genutzt, um Frauen und Männer als grundsätzlich unterschiedlich zu charakterisieren, und zwar in dem Maße, dass sie metaphorisch als von verschiedenen Planeten stammend beschrieben werden. Dieses Konzept wurde insbesondere im Jahr 1992 durch das Buch mit dem Titel Männer stammen vom Mars, Frauen stammen von der Venus populär gemacht.

In der westlichen Alchemie bezeichnete das Venus-Symbol auch das Element Kupfer, eine Parallele zur Darstellung von Quecksilber durch das Merkur-Symbol. Da poliertes Kupfer seit der Antike als Material für Spiegel diente, wird das Venussymbol gelegentlich als „Venusspiegel“ bezeichnet, was den Spiegel der Göttin symbolisiert. Dieser etymologische Ursprung wurde jedoch weitgehend als unwahrscheinlich diskreditiert.

Über das primäre Venussymbol hinaus wurden zahlreiche andere Embleme historisch mit der Venus in Verbindung gebracht. Besonders hervorzuheben sind der Halbmond und vor allem der Stern, beispielhaft dargestellt durch den Stern von Ischtar.

• Umriss der Venus
• Venuszone

Referenzen

O'Rourke, Joseph G.; Wilson, Colin F.; Borrelli, Madison E.; Byrne, Paul K.; Dumoulin, Caroline; Ghail, Richard; Gülcher, Anna J. P.; Jacobson, Seth A.; Korablev, Oleg; Spohn, Tilman; Way, M. J.; Weller, Matt; Westall, Frances (6. Februar 2023). „Venus, der Planet: Einführung in die Entwicklung des Schwesterplaneten der Erde.“ Rezensionen zur Weltraumwissenschaft. 219 (1): 10. Bibcode:2023SSRv..219...10O. doi:10.1007/s11214-023-00956-0. hdl:20.500.11850/598198.

• O'Rourke, Joseph G.; Wilson, Colin F.; Borrelli, Madison E.; Byrne, Paul K.; Dumoulin, Caroline; Ghail, Richard; Gülcher, Anna J. P.; Jacobson, Seth A.; Korablev, Oleg; Spohn, Tilman; Way, M. J.; Weller, Matt; Westall, Frances (6. Februar 2023). „Venus, der Planet: Einführung in die Entwicklung des Schwesterplaneten der Erde“. Rezensionen zur Weltraumwissenschaft. 219 (1): 10. Bibcode:2023SSRv..219...10O. doi:10.1007/s11214-023-00956-0. hdl:20.500.11850/598198.Widemann, Thomas; et al. (Oktober 2023). „Venus Evolution Through Time: Key Science Questions, Selected Mission Concepts and Future Investigations.“ Space Science Reviews, 219 (7): 56. Bibcode:2023SSRv..219...56W. doi:10.1007/s11214-023-00992-w. hdl:10852/109541.Ein Profil der Venus ist von Solar System Exploration der NASA verfügbar.
  • Venusprofil am Sonnensystem-Erkundungsstandort der NASA
  • Informationen zu Missionen zur Venus und ein Bildkatalog werden vom National Space Science Data Center verwaltet.
  • Details zur sowjetischen Erkundung der Venus und ein zugehöriger Bildkatalog sind verfügbar.
  • Ein Bildkatalog, zusammengestellt aus den Venera-Missionen.
  • Ein eigener Abschnitt über die Venus ist in Die neun Planeten enthalten.
  • Informationen zu Venustransiten werden von der NASA bereitgestellt.
  • Geody Venus, eine spezialisierte Suchmaschine zur Identifizierung von Oberflächenmerkmalen.
  • Eine interaktive 3D-Schwerkraftsimulation, die das Pentagramm veranschaulicht, das von der Umlaufbahn der Venus gezeichnet wird, wenn die Erde im Mittelpunkt des Koordinatensystems fixiert ist.

  Kartografische Ressourcen.

  • Map-a-Planet: Venus, bereitgestellt vom U.S. Geological Survey.
  • The Gazetteer of Planetary Nomenclature: Venus, zusammengestellt von der International Astronomical Union.
  • Eine umfassende Venuskrater-Datenbank, verwaltet vom Lunar and Planetary Institute.
  • Eine Karte der Venus, entwickelt von der Eötvös-Loránd-Universität.
  • Google Venus 3D, eine interaktive Planetenkarte.