Neue Erkenntnisse über die Wolken der Venus
Eine aktuelle Analyse von Aerosolen in den Wolken der Venus, basierend auf Daten der Pioneer-Mission von 1978, hat das Vorhandensein signifikanter Mengen an Wasser und Eisen nachgewiesen. Die Studie, geleitet von Rakesh Mogul, Professor am Institut für Chemie und Biochemie der California Polytechnic State University, Pomona, wurde im „Journal of Geophysical Research: Planets“ veröffentlicht.
Dem Forschungsteam zufolge enthalten die Aerosole in den Venuswolken Eisensulfate und Schwefelsäure in vergleichbaren Anteilen (etwa 20 Masseprozent) sowie einen mehr als dreimal so hohen Wasseranteil von fast 60 Masseprozent. Diese neuen Erkenntnisse stellen die bisherige Annahme, die Venusatmosphäre sei überwiegend trocken, infrage und deuten stattdessen auf eine komplexere Aerosolzusammensetzung hin.
Die Analyse basiert auf der erneuten Auswertung von Daten der Venus-Sonde Pioneer, die jahrzehntelang unbeachtet geblieben waren. Die Forscher fanden zahlreiche Hinweise darauf, dass Aerosole einen signifikanten Anteil an Wasser und oxidiertem Eisen enthalten. Diese neue Erkenntnis könnte unser Verständnis der chemischen Zusammensetzung der Venuswolken und ihrer potenziellen Bewohnbarkeit grundlegend verändern.
Vergessene Daten und neue Erkenntnisse
Die in dieser Studie verwendeten Daten stammen von Pioneer Venus, einer Sonde, die während ihres Abstiegs durch die Venusatmosphäre Daten sammelte. Zu den Instrumenten an Bord gehörte das Neutralmassenspektrometer des Large Hadron Collider (LHC), dessen Daten von der NASA archiviert und von der wissenschaftlichen Gemeinschaft jahrelang nahezu vergessen wurden.
Im Jahr 2021 beschlossen Mogul und Sanjay S. Limaye, Koautor der Studie und leitender Venusforscher an der University of Wisconsin-Madison, während eines Gesprächs über die Zusammensetzung der Venuswolken, die Massenspektraldaten erneut zu überprüfen. Dank der Zusammenarbeit von Limaye und Michael J. Way, einem NASA-Wissenschaftler und ebenfalls Koautor der Studie, wurde der Datensatz im Coordinated Space Science Data Archive der NASA wiederentdeckt und anschließend online veröffentlicht.
Das Team nutzte einen innovativen Ansatz zur Analyse der freigesetzten Gase und entwickelte so ein neues Verständnis der Aerosolzusammensetzung. Dazu gehörte die Neuinterpretation von Ergebnissen anderer Instrumente an Bord der Sonde sowie die Neubewertung von Daten der sowjetischen Lander Venera und Vega, die ebenfalls die Venusatmosphäre untersuchten. Durch diese Messungen wurde festgestellt, dass alle Instrumente unbeabsichtigt Aerosole gesammelt und deren Zusammensetzung gemessen hatten.
Beim Abstieg der PV Large Probe durch die zunehmend heiße Venusatmosphäre zersetzten sich die gesammelten Aerosole thermisch und setzten dabei Gase und Verbindungen in den Bordinstrumenten frei. Zu diesen Verbindungen gehörten Wasser (H₂O), Schwefeldioxid (SO₂), Sauerstoff (O₂) und vermutlich Eisenoxid (Fe₂O₃). Mithilfe des Massenspektrometers wurden diese Moleküle im Datensatz als H₂O⁺, SO₂⁺, O₂⁺ und FeO⁺ identifiziert.
Die Sonden Venera und Vega, die ebenfalls mit chemischen Sensoren ausgestattet waren, maßen zudem nach dem Auffangen von Aerosolen eine beträchtliche Menge Wasser in den Wolken. Mogul betonte, dass diese direkten Messungen das Vorhandensein von Wasser und Eisenablagerungen in den Aerosolen belegen und darauf hindeuten, dass das Eisen aus dem Zustrom kosmischen Materials stammen könnte.
Diese bisher unbekannte Aerosolzusammensetzung wirft neue Fragen hinsichtlich Wolkenchemiemodellen und der Debatte um die Bewohnbarkeit der Venus auf. Die Forschung wird fortgesetzt und trägt zur weiteren Erforschung des Planeten und seiner Atmosphäre bei.
Die Pioneer-Mission zur Venus, die 1978 begann, ist nach wie vor eine wertvolle Informationsquelle über den Planeten, und die neuen Erkenntnisse könnten bedeutende Auswirkungen auf die zukünftige Forschung haben.
