Beobachtungstipp im Januar 2011

Die Venus begrüßt als heller Morgenstern das neue Jahr. Am 8. Januar ist sie in größter westlicher Elongation. Das bedeutet, ihr Winkelabstand zur Sonne ist maximal. Sie geht bereits um 4:45 Uhr auf, während man noch bis 8:36 Uhr auf die Sonne warten muss. Zu finden ist sie im Sternbild der Waage. Die Venus wird gerne als Schwester der Erde bezeichnet, da sie einerseits zu den inneren Planeten zählt und mit 108,2 Mio. km Distanz zur Sonne dem Zentralgestirn 40 Mio. km näher ist als die Erde. Größe und Zusammensetzung sind vergleichbar. Die Venus ist mit 12.104 km nur unwesentlich kleiner. Allerdings ist die dichte Atmosphäre des Planeten ein Merkmal, dass die Venus sehr von der Erde unterscheidet. Am Boden der Venus herrscht ein Druck von 90 bar, wie etwa in 900m Meerestiefe. Die zu über 90% aus Kohlendioxid bestehende Atmosphäre enthält kein flüssiges Wasser. Lediglich kleine Tröpfchen konzentrierter Schwefelsäure liegen als permanenter Nebel in der "Luft", der von stürmischen Winden davon getragen wird.

Planet Venus (17% beleuchtet)
Planet Venus (17% beleuchtet), USB-Kamera DBK (640x480 Pixel), Josef-Bresser-Sternwarte, Günther Strauch

Die dichte Wolkenschicht lässt nur 5% des Sonnenlichts zum Boden kommen. Venusbewohner würden in stetiger Finsternis leben. Die aufgeheizte Atmosphäre erwärmt den Venusboden auf über 430°C. Flüssiges Wasser ist damit trotz des hohen Bodendrucks ausgeschlossen. Auf der Erde herrscht dagegen nur eine Durchschnittstemperatur von 15°C. Würde man die Erde auf die Venusumlaufbahn bringen, so hätte sie eine Oberflächentemperatur von ungefähr 35°C. Die Ursache für die hohe Venustemperatur liegt in der Zusammensetzung der Venusatmosphäre, die die Sonnenwärme besser speichern kann, als die Atmosphäre der Erde.

Die Besuche der russischen Verena-Sonden brachten erstmals Daten von der Oberfläche des Planeten. Die amerikanische Magellansonde kartographierte von 1989 bis 1994 mit Radarmessungen den Venusglobus. Somit bekamen die Astronomen einen Eindruck von der Oberfläche der Venus, die sehr vulkanisch geprägt ist. Die recht junge Oberfläche ist nur 600 Mio. Jahre alt. Im Vergleich zum Mond, dessen Oberfläche 3 bis 4 Milliarden Jahre alt ist, im Kindesalter. Vermutlich wandelte aktiver Vulkanismus die Oberfläche des Planeten komplett um. Neuere Beobachtungen der Venus-Expresssonde geben Auskunft über frühe Plattentektonik und das Vorhandensein von flüssigem Wasser. Die Ur-Venus könnte der Erde sehr ähnlich gewesen sein. Auf der Südhalbkugel konnten granitartige Formationen gefunden werden, die auf der Erde durch tektonische Vorgänge und der Reaktion mit Wasser aus Basalten hervorgehen. Im Dezember 2010 erreichte die japanische Sonde Venus-Climater den Nachbarplaneten. Von ihren Messergebnissen versprechen sich die Astronomen neuere Erkenntnisse über die Venusgeschichte.

Venus und Erde könnten durchaus enge Schwestern sein. Die unterschiedliche Entwicklung ist nicht nur durch den Abstand zur Sonne zu erklären. Der Einfluss eines großen Mondes, der nur der Erde vergönnt ist, sorgt für stabile Rotationsverhältnisse und ein ausgeprägtes Magnetfeld. Auch die langsame Rotation der Venus, die zudem noch retrograd (rückwärts) verläuft, ist ein Faktor, der die Entwicklung des Planeten beeinflusst. Zudem ist es noch sehr rätselhaft, weshalb die Venus überhaupt retrograd rotiert.

Die Venusbeobachtungen mit dem Teleskop brachten in den letzten 400 Jahren kaum gute Erkenntnisse über den Planeten. Die Rotationsdauer des Planeten ließ sich wegen der undurchdringlichen Atmosphäre nicht nachweisen. Erste Beobachtungen schwankten zwischen wenigen Stunden und einige Tagen, weil man dunkle Strukturen wahrnahm, die jedoch Albedostrukturen der Wolkenatmosphäre gewesen sein werden. Interessanterweise gab es auch viele Beobachtungen eines Venusmondes. Vermutlich waren es aber nur Lichtreflexe, die die ersten Beobachter täuschten. Selbstverständlich gab es auch Spekulationen über die Bewohnbarkeit des Planeten, welche aber spätestens durch die Verenasonden zerstreut wurden.

Astronomisch bedeutsam waren die Beobachtungen der Venustransite. Alle 121 Jahre wandert die Venus im kurzen Abstand von 8 Jahren von der Erde aus vor der Sonne vorüber. Am 8. Juni 2004 war es seit langer Zeit wieder soweit. Der nächste Durchgang findet am 6. Juni 2012 statt. Venusdurchgänge konnten wegen der geometrischen Anordnung von Sonne, Venus und Erde genutzt werden, um den Abstand der Sonne zur Erde zu bestimmen. Dazu musste die Sonnenparallaxe bestimmt werden. Die ersten Bestimmungen in den Jahren 1761 und 1769 waren noch sehr ungenau und wichen über 0,3 Bogensekunden vom richtigen Wert ab. Der Abstand Sonne-Erde wurde mit 155 Mio. km um 6 Mio. km zu groß bestimmt. Die nur ungenaue Zeiterfassung und ein optisches Phänomen, der Tropfeneffekt, vereitelten die genaue Bestimmung. Der Tropfeneffekt konnte am 8. Juni 2004 nicht bestätigt werden, so dass es wohl an den Unzulänglichkeiten der frühen Teleskope lag, die eine genaue Messung verhinderten. Die Bestimmung der Sonnenparallaxe durch Venustransite hat heute keine Bedeutung mehr, da genauere Radarmessungen den Sonnenabstand bzw. die astronomische Einheit sehr genau bestimmen ließen.

Clear Skies,
Christian Overhaus

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