Venus – een hete, helse en vulkanische planeet

Vulkanen op Venus
Zogenoemde “pannenkoek”-vulkanen op Venus

Vanaf de Zon gezien is Venus de tweede planeet. Venus is vernoemd naar de Romeinse godin van de liefde en de schoonheid. Het is de enige planeet die naar een vrouw is vernoemd. Venus is mogelijk naar de mooiste godin van het Pantheon vernoemd omdat het de helderste planeet is die de astronomen in de oudheid konden waarnemen.

In de oudheid dacht men dat Venus uit twee verschillende sterren bestond: een ochtendster en een avondster. Dat betekent: de eerste ster die zichtbaar werd na zonsondergang en voor zonsopkomst. In het Latijn waren ze bekend als Vesper en Lucifer. In Christelijke tijden werd Lucifer, de brenger van licht, bekend als de naam van Satan vóór zijn val. In het ruimtevaarttijdperk bleek dat Venus een zeer helse omgeving is. Omdat ruimtevaartuigen niet lang aan het oppervlak van Venus overleven is het een planeet die nauwelijks in detail is te bestuderen.

Fysieke kenmerken

Venus en de Aarde worden vaak als tweelingen gezien. De beide planeten zijn bijna even groot en hebben een overeenkomstige massa, samenstelling en zwaartekracht. Venus is maar een beetje kleiner dan de Aarde en heeft een massa van ongeveer 80% van de Aarde.

Het binnenste van Venus bestaat uit ene metallische ijzeren kern die een doorsnede van ongeveer 6000 kilometer heeft. De gesmolten rotsachtige mantel is ongeveer 3000 kilometer dik. De korst van Venus bestaat voornamelijk uit basalt en heeft een geschatte gemiddelde dikte van 10 tot 20 kilometer.

Venus is de heetste planeet in het zonnestelsel. Ofschoon Venus niet de meest nabije planeet tot de Zon is zorgt de zeer dichte atmosfeer voor een uit de hand gelopen versie van het broeikaseffect dat de Aarde opwarmt. Het resultaat is dat de temperatuur aan het oppervlak kan stijgen tot ongeveer 470 °C en dat is meer dan genoeg om lood te laten smelten. Ruimtevaartuigen houden het bij die temperaturen en hoge druk maar enkele uren uit aan het oppervlak voordat ze worden vernietigd.

Venus in ultraviolet licht
Het zuidelijk halfrond van Venus in ultraviolet licht. Credit: ESA

Ook de atmosfeer van Venus is hels. Deze bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide met wolken van zwavelzuur. Er komen slechts sporen water in voor. De atmosfeer is zwaarder dan die van alle andere planeten in ons zonnestelsel en dat leidt tot een druk aan het oppervlak die 90 * groter is dan op Aarde. De druk aan het oppervlak van Venus is gelijk aan de druk op Aarde als je 1000 meter onder water bent. Het is dan ook moeilijk te begrijpen dat Venus vroeg in zijn geschiedenis bewoonbaar is geweest. Dat zeggen althans modellen die onderzoekers van het Goddard Institute for Space Studies van de NASA.

Het oppervlak van Venus is extreem droog. Tijdens de evolutie van de planeet heeft ultraviolette straling van de Zon er voor gezorgd dat al het water snel is verdampt, de planeet in een langdurige gesmolten toestand achterlatend. Tegenwoordig is er geen vloeibaar water meer aan het oppervlak en dat komt doordat de schroeiende hitte van de met ozon gevulde atmosfeer al het water weg zou koken.

Ongeveer 2/3de van het oppervlak van Venus is bedekt met vlakke, gladde vlaktes die ontsierd worden door duizenden vulkanen. Sommige van die vulkanen zijn nog steeds actief. De vulkanen hebben een grootte van 0,8 tot 240 kilometers in doorsnede. Er zijn lavastromen gemeten tot 5000 kilometer lang. De langste in ons zonnestelsel.

Er zijn zes bergketens gevonden op het oppervlak. Deze bedekken ongeveer 1/3de van het oppervlak. Een bergketen wordt Maxwell genoemd. Deze is ongeveer 870 kilometer lang en bereikt een maximale hoogte van 11,3 kilometer. Dit is de hoogste piek op de planeet.

Venus kent ook een aantal oppervlaktestructuren die op Aarde niet voorkomen. Zo heeft Venus bijvoorbeeld, coronae oftewel kronen. Dit zijn ringvormige structuren met een doorsnede van ongeveer 150 tot 2100 kilometer. Wetenschappers denken dat ze zijn ontstaan doordat heet materiaal van beneden de korst omhoog kwam en het oppervlak liet uitpuilen. Ook komen er tesserae, tegels voor. Dit zijn verhoogde gebieden waarin zich vele heuvels en valleien hebben gevormd die het gebied kriskras doorkruisen.

De omstandigheden die op Venus voorkomen doen de oude naam voor Venus – Lucifer – eer aan. Echter de naam had geen duivelse associaties. Lucifer betekent “brenger van licht” en, gezien vanaf de Aarde, is Venus helderder dan iedere andere planeet of zelfs ster aan de nachtelijke sterrenhemel. Die helderheid wordt veroorzaakt door de sterk reflecterende wolken en de nabijheid van de planeet tot de Aarde.

Baankenmerken

Venus heeft 243 aardse dagen nodig voor een omwenteling om zijn as, dat is veruit de langzaamste rotatieperiode van een van de grote planeten. Vanwege deze enorm langzame rotatie kan de ijzeren kern geen magneetveld opwekken zoals de Aarde dat heeft. Het magneetveld is ongeveer 0,000015 * het aardse magneetveld.

Van bovenaf gezien draait Venus de andere kant op om zijn as dan de andere planeten. Dat betekent dat op Venus de Zon in het westen opkomt en in het oosten onder gaat. Op Aarde komt de Zon op in het oosten en gaat ze weer in het westen.

Een jaar op Venus, de tijd die de planeet nodig heeft om eenmaal om de Zon te draaien, duurt ongeveer 225 aardse dagen. Normaal betekent dit dat dagen op Venus langer zijn dan de jaren. Maar vanwege de vreemde retrograde rotatie is de tijd tussen de ene en de daaropvolgende zonsopkomst slechts ongeveer 1117 aardse dagen. De laatste keer dat we Venus voorlangs de Zon zagen bewegen was in 2012. De volgende keer zal dat pas in 2117 zijn.

Enkele parameters van Venus

  • Gemiddelde afstand tot de Zon: 108.208.930 kilometer (0.723 * de afstand van de Aarde tot de Zon)
  • Perihelium (kleinste afstand tot de Zon): 107.476.000 kilometer (0,730 * de afstand van de Aarde tot de Zon)
  • Aphelium: (grootste afstand tot de Zon): 108.942.000 kilometer (0,716 * de afstand van de Aarde tot de Zon)

Het klimaat op Venus

De bovenste laag van de wolken op Venus draaien in 4 aardse dagen om de planeet heen. Ze worden aangedreven door winden met orkaankracht die snelheden van 360 kilometer per uur halen. Deze supersnelle rotatie van de atmosfeer, tot 60 * sneller dan de rotatie van Venus zelf, is een van de grootste mysteries van Venus.

Deze wolken vertonen ook tekenen van meteorologische gebeurtenissen die bekend staan als zwaartekrachtsgolven. Deze worden veroorzaakt als winden over geologische structuren blazen waardoor luchtlagen stijgen en dalen. Aan het oppervlak van de planeet zijn de winden veel minder sterk. Men schat de windsnelheid aan het oppervlak op enkele kilometers per uur.

Er komen in de bovenste wolkenlagen vreemde strepen voor die “blauwe absorbers” of “ultraviolette absorbers” worden genoemd. E absorberen licht op blauwe en ultraviolette golflengtes. Deze zuigen een enorme hoeveelheid energie op tot wel de helft van de totale energie die de planeet ontvangt van de Zon. Ze spelen dus vermoedelijk een belangrijke rol in het helse karakter van de planeet. De exacte samenstelling is nog steeds onbekend. Sommige wetenschappers deken dat het zelfs leven zou kunnen zijn maar er is nog heel veel onderzoek nodig voordat deze conclusie geaccepteerd zal worden.

Tussen 2005 en 2014 bestudeerde de Europese ruimtesonde Venus Express de planeet. De Venus Express vond bewijs voor bliksem. Anders dan de bliksem op aarde die ontstaat in wolken met water ontstaat de bliksem op Venus in wolken zwavelzuur. De bliksem op Venus is uniek in het zonnestelsel. Voor wetenschappers is de bliksem bijzonder interessant omdat de elektrische ontladingen kunnen helpen bij de vorming van moleculen die belangrijk zijn voor het ontstaan van leven. Wetenschappers denken dat het leven op Aarde op die manier is begonnen.

In 2006 werd een langdurige cycloon gevonden op Venus. Deze lijkt in een constante flux te verkeren waarbij er voortdurend elementen worden gemaakt en weer afgebroken.

Onderzoek & verkenning

In totaal zijn er door de Verenigde Staten, de Sovjet Unie, Europa en Japan inmiddels meer dan 20 ruimtesondes naar de planeet gestuurd. In 1962 kwam de Amerikaanse Mariner 2 tot op 34.76 kilometer van de planeet. Het was de eerste scheervlucht van een ruimtesonde langs de planeet. De Sovjet-Russische Venera 7 was in december 1970 de eerste ruimtesonde die een geslaagde landing op de planeet maakte. Venera 9 maakte de eerste foto’s van het oppervlak van Venus. Magelhan was de eerste orbiter. Deze ruimtesonde van de NASA bracht ongeveer 98% van het oppervlak in kaart en kon met behulp van zijn geavanceerde radar structuren tot 100 meter doorsnede vastleggen.

De Europese Venus Express verbleef 8 jaar in een baan om de planeet. Deze ruimtesonde was met een groot arsenaal aan instrumenten uitgerust en bevestigde o.a. het bestaan van bliksem. In augustus 2014, de missie kwam aan zijn einde, werd de ruimtesonde tijdens aan maand langdurende beweging door de buitenste lagen van de atmosfeer gestuurd. De Venus Express overleefde deze barre tocht en werd daarna weer naar een hogere baan gebracht waar de ruimtesonde nog verschillende maanden verbleef. In december 2004 was de ruimtesonde door zijn brandstof heen en verbrandde de ruimtesonde in de atmosfeer van Venus.

Venus gezien door de Akatsuki ruimtesonde
Afbeelding van Venus gebaseerd op gegevens van de Japanse Akatsuki ruimtesonde die momenteel in een baan om de planeet draait. Credit: Planet-C Project Team/JAXA)

De Japanse Akatsuki ruimtesonde werd in 2010 gelanceerd maar tijdens een baancorrectie ging er iets mis en de ruimtesonde verdween in de ruimte. Met behulp van de kleinere stuurraketten lukte het JAXA om de ruimtesonde toch weer in een goede baan te krijgen. In november 2015 werd nogmaals een koerscorrectie uitgevoerd en kwam de Akatsuki ineen goede baan om Venus. In 2017 nam de Akatsuki een “zwaartekrachtgolf” in de atmosfeer van Venus waar. De ruimtesonde draait nog steeds om Venus heen en bestudeert weerpatronen en zoekt naar actieve vulkanen.

Eind 2019 discussieerden de NASA en het Space Research Institute van de Russische Academie van Wetenschappen nog steeds over samenwerking in de Venera-D missie. Deze missie zou moeten bestaan uit een orbiter, een lander en misschien een door zonne-energie aangedreven luchtschip.

Er wordt nog gepraat over welke wetenschappelijke antwoorden men wil proberen te beantwoorden met deze missie en dus welke instrumenten er gebouwd moeten worden. De Venera-D missie zou op zijn vroegst in 2026 kunnen worden gelanceerd.

In het kader van het Innovative Anvanced Concepts Program heeft de NASA de laatste jaren verschillende concepten financieel ondersteund die in de komende tientallen jaren een bezoek zouden kunnen brengen aan Venus. Onder deze concepten bevond zich een “steampunk” rover die gebruikt maakt van ouderwetse onderdelen in plaats van moderne elektronica die toch maar zou verbranden in de atmosfeer van Venus. Ook werd een ballon voorgesteld die op lage hoogtes de atmosfeer van Venus zou kunnen onderzoeken. Daarnaast hebben onderzoekers van de NASA onderzocht of het mogelijk is om luchtschepen, een soort van zeppelins, te gebruiken om de gematigde delen van de atmosfeer van de planeet te onderzoeken.

Meer artikelen over Venus

Eerste publicatie: 25 november 2012
Volledige revisie: 29 januari 2020
Bron: space.com