Links Venus, trocken und felsig, rechts Erde mit Wasser und Wolken

Warum Erde und Venus so unterschiedlich sind

Die Erde hat in der Entstehungsphase unseres Sonnensystems viel schneller eine feste Kruste herausgebildet als die Venus. Das zeigen Berechnungen zur frühen Planetenentwicklung. Demnach gibt es eine kritische Entfernung vom Zentralstern, innerhalb der die Verfestigung bis zu 100 Millionen Jahren dauern kann, während sich jenseits dieser Grenze schon nach wenigen Millionen Jahren eine feste Kruste bildet. Die Erde ist deshalb reich an Oberflächenwasser, die Venus dagegen ein trockener Planet, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„In unserem Sonnensystem haben die Planeten Erde und Venus nahezu die gleiche Größe und Zusammensetzung – doch der Venus fehlt das Wasser“, stellen Keiko Hamano von der Universität Tokio und seine Kollegen fest. „Es ist ein wichtiges Ziel der Planetenforschung, solche Unterschiede zwischen terrestrischen Planeten zu verstehen.“ Nicht zuletzt, um einschätzen zu können, welchen erdähnlichen Planeten bei anderen Sternen tatsächlich lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten.

Schema des inneren Sonnensystems mit den Bahnen von Merkur, Venus, Erde und Mars. Knapp außerhalb der Venusbahn ist die kritische Grenze markiert. Innerhalb der Grenze bilden sich trockene Planeten, außerjhalb sind lebensfreundliche Planeten mit Oberflächenwasser möglich.
Vergleich des Sonnenabstandes von Venus und Erde

Felsige Planeten wie die Erde entstehen nach heutigen Erkenntnissen durch den Zusammenprall kleinerer Protoplaneten. Dadurch beginnen alle erdähnlichen Planeten ihre Entwicklung als glutflüssige, von Magma-Ozeanen bedeckte Körper. Ausdünstungen aus den Magma-Ozeanen führen zunächst zur Bildung einer dichten, wärmeisolierenden Atmosphäre. Die Analyse von Hamano und seinen Kollegen zeigt nun, dass innerhalb einer bestimmten Entfernung vom Zentralstern eines jungen Planetensystems der Zustrom von Energie durch die Strahlung des Sterns größer ist als die Wärmeabstrahlung des Planeten.

Dadurch dauert es erheblich länger, bis der Planet abkühlen und eine feste Kruste ausbilden kann. Zunächst müssen flüchtige Stoffe wie Wasserdampf ins Weltall entweichen und so die Atmosphäre durchlässiger für die Wärmeabstrahlung machen. Nach den Berechnungen der Forscher lag die Erde bei ihrer Entstehung deutlich außerhalb der kritischen Distanz, die Venus gerade eben innerhalb. Das Team hofft, dass sich die Ergebnisse ihrer Analyse mit künftigen Weltraumteleskopen überprüfen lassen: „Es sollte schon bald möglich sein, nicht nur terrestrische Planeten zu entdecken, die mit Wasserozeanen bedeckt sind, sondern auch Planeten mit Magma-Ozeanen bei sehr jungen Sternen.“