Fliegendes Teleskop: Deutsche Forscher weisen Sauerstoff auf der Venus nach
Sauerstoff ist eine entscheidende Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen. Doch umgekehrt bedeutet sein Vorhandensein nicht automatisch, dass es dort Leben gibt, wie das Beispiel der Venus zeigt.
Dass es auf dem Nachbarplaneten Sauerstoff gibt, war bekannt. Nachgewiesen war er bisher nur auf der Nachtseite der Venus. Ein Forschungsteam aus Deutschland hat nun erstmals auch Sauerstoff auf der Tagseite der Venus direkt beobachtet, wie es in der Fachzeitschrift Nature Communications(öffnet im neuen Fenster) berichtet.
Beteiligt an dem Projekt waren das Institut für Optische Sensorsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt(öffnet im neuen Fenster), das Max-Planck-Institut für Radioastronomie(öffnet im neuen Fenster) und die Universität in Köln(öffnet im neuen Fenster).
Die Beobachtungszeit war kurz
Die Messungen wurden mit dem Terahertz-Spektrometer German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies(öffnet im neuen Fenster) (Upgreat) durchgeführt, das dafür auf dem Stratosphärenobservatorium für Infrarotastronomie (Sofia) montiert wurde. "Sie waren besonders herausfordernd, da die Venus nur an drei Tagen für jeweils circa 20 Minuten mit Sofia beobachtet werden konnte und zudem nur wenig über dem Horizont stand", sagte Heinz-Wilhelm Hübers(öffnet im neuen Fenster), Direktor des DLR-Instituts für Optische Sensorsysteme.
Sofia ist eine Boeing 747SP(öffnet im neuen Fenster), die zu einem fliegenden Teleskop umgebaut wurde. Die Flüge fanden im November 2021 statt. Inzwischen wäre eine solche Kampagne nicht mehr möglich: Sofia wurde im September 2022 stillgelegt.
Mit Upgreat konnte das Team an 17 Messstellen auf der Tag- und der Nachtseite Sauerstoff messen. Der Sauerstoff kommt in atomarer Form vor – der Sauerstoff auf der Erde ist molekular (O2) -, die größte Konzentration befand sich in etwa hundert Kilometern Höhe. Seine Temperatur betrug etwa minus 120 Grad Celsius auf der Tagseite bis minus 160 Grad Celsius auf der Nachtseite.
Die Atmosphäre hat zwei Strömungen
Die Venus ist ein Gesteinsplanet und etwa so groß wie die Erde. Doch die Bedingungen unterscheiden sich grundlegend. In der Atmosphäre der Venus gibt es zwei starke Strömungen: Die untere reicht bis in eine Höhe von etwa 70 Kilometern. Dort wehen starke Winde entgegen der Rotationsrichtung des Planeten. In der Atmosphäre in einer Höhe von über 120 Kilometern entspricht die Windrichtung der Rotationsrichtung.
Die Atmosphäre der Venus besteht hauptsächlich aus dem Treibhausgas Kohlendioxid. Entsprechend herrschen auf der Oberfläche Temperaturen von deutlich über 400 Grad Celsius. Aus dichten Kohlendioxid-Wolken fällt saurer Regen. Die Stürme auf der Venus können Geschwindigkeiten von 700 km/h erreichen.
Zwischen den beiden entgegengesetzten Strömungen befindet sich die Schicht mit dem Sauerstoff. Er entsteht, indem die UV-Strahlung der Sonne das Kohlendioxid zerlegt. Es zerfällt in atomaren Sauerstoff und Kohlenmonoxid. Letzterer wird ebenfalls durch diese Photolyse(öffnet im neuen Fenster) zerlegt. Die Atome wandern dann auf die Nachtseite, wo sie wieder Kohlendioxid bilden.
"Unsere Messungen sind ein Indiz dafür, dass sich der atomare Sauerstoff in einer Atmosphärenschicht über die gesamte Venus verteilt", sagte Hübers dem Nachrichtenmagazin Der Spiegel(öffnet im neuen Fenster). "Aber von dieser Erkenntnis lässt sich nicht auf mögliches Leben schließen.".
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