Menu Close

Aarde en Venus minder verwant dan voorspeld

Volgende week krijgt de ruimtesonde Magellan, na vijf jaar trouwe dienst, de opdracht zichzelf te verbranden in de dichte dampkring van Venus. De gegevens die Magellan heeft doorgeseind ondergraven theorieën dat het op de hete zusterplaneet ooit net zo koel was als hier op Aarde.

DE ZUSTERPLANEET van Aarde, zo wordt Venus wel genoemd – ongeveer even groot, even zwaar, en maar iets dichterbij de zon. Toch is Venus niet bedekt met blauwe oceanen en klaterende bergbeekjes, maar ziet ze er guur en onherbergzaam uit. Op de grond heersen temperaturen tot 480 graden Celsius, de lucht bestaat er voor 97 procent uit kooldioxyde en de atmosferische druk is negentig keer hoger dan op Aarde. Een roodbruine waas van hooghangende zwavelzuurwolken completeert het onheilspellende beeld.

Er zijn dan ook onderzoekers die onze zusterplaneet graag opvoeren als afschrikwekkend voorbeeld voor het mensdom: op Venus zouden we kunnen zien, hoe de Aarde er na een uit de hand gelopen broeikaseffect uit zou zien.

Komende dinsdag werpt, na een missie van vijf en een halfjaar, het Amerikaanse ruimtescheepje Magellan zich heldhaftig te pletter op de planeet waaromheen het vier jaar lang zijn elliptische baantjes heeft gedraaid. In die vier jaar heeft de sonde genoeg details naar de ruimtevaartorganisatie Nasa doorgeseind om deze broeikastheorie een knauw te geven.

Van kleine afstand beschouwd, blijkt de geologische bouw en geschiedenis van Venus immers aanzienlijk te verschillen van die van de aarde. Het oppervlak vertoont nauwelijks sporen van stormen of zandverstuivingen. Evenmin vond Magellan aanwijzingen die steun bieden aan de veronderstelling dat er ooit rivieren en zeeën hebben bestaan. Het lijkt dus weinig waarschijnlijk dat op Venus ooit een koel zeebriesje heeft gewaaid.

DE RUIMTEVERKENNER Magellan was in 1989 de eerste die niet vanaf de grond, maar hoog vanuit het laadruim van een space shuttle werd gelanceerd. De sonde, die zijn naam dankt aan de Portugese ontdekkingsreiziger die in de zestiende eeuw als eerste een reis rond de wereld ondernam, was gebouwd op een koopje. De antenneschotel en het omhulsel waren reserve-onderdelen van het Voyager-project; de computers en de stroomvoorziening waren over van Galileo, de sonde die op Jupiter afstevent. Een tweede antenne was afkomstig van een eerder Marmer-project.

Nadat de Magellan eind 1990 bij Venus arriveerde, belandde hij in een elliptische baan die hem elke drie uur over beide polen van de planeet voerde. Boven de evenaar op minder dan driehonderd kilometer hoogte, boven de polen op ruim achtduizend kilometer.

Omdat het oppervlak van Venus door dichte wolken aan het zicht van gewone camera’s wordt onttrokken, bevond zich aan boord van de Magellan een radar-installatie. Elke seconde zond de grote antenne miljoenen microgolf-pulsjes naar beneden, om daarna de echo’s op te vangen. Uit die echo’s waren gedetailleerde beelden van het oppervlak te reconstrueren.

Bij elke omloop rond de planeet tastte Magellan een strook af ter breedte van ongeveer twintig kilometer. Omdat Venus zelf in 243 ‘aardse’ dagen om zijn as draait, kon zo stukje bij beetje een bijna volledige kaart van de planeet worden samengesteld – bijna volledig, omdat de beide polen door de elliptische baan slecht te zien bleven. Op de kaart kunnen structuren ter grootte van honderd meter worden onderscheiden.

Na de eerste waarnemingsperiode volgde een tweede, waarin Magellan de planeet andermaal geheel onder de loep nam. Dit keer werden de radar-pulsen echter onder een iets andere hoek afgevuurd. Dat bood de mogelijkheid om driedimensionele reconstructies van het Venus-oppervlak te berekenen. Bergen, dalen en vulkanen werden zo nog veel beter zichtbaar. Intrigerende beelden, zoals bovenstaande ‘foto’ van drie grote inslagkraters, waren daarvan het resultaat.

Nadat het Venus-oppervlak in kaart was gebracht, kreeg Magellan vorig jaar nog een grote opdracht – het meten van kleine verschillen in de zwaartekracht van de planeet. Zulke verschillen bevatten aanwijzingen voor wat zich ónder het oppervlak, in de korst bevindt.

Om de subtiele variaties te kunnen meten werd de ruimtesonde in een baan dichter bij de planeet gebracht. Terwijl het zijn rondjes trok, veranderde de snelheid naargelang het zwaartekrachtveld toe- of afnam. De snelheidswisselingen konden op aarde worden afgeleid uit de golflengte van de door Magellan uitgezonden radiogolven. Dankzij het doppler-effect – dat ook sirenes van aanstormende brandweerauto’s hoger doet klinken dan die van wegrijdende auto’s – leverde het experiment een beeld op van de dikte van de Venuskorst.

Tijdens de experimenten werd allengs duidelijker dat Magellan geen lang leven beschoren zou zijn. De sonde betrok zijn energie van twee vierkante zonnepanelen, tweeënhalve meter breed. Die panelen hadden flink te lijden onder de enorme temperatuurschommelingen die het ruimteschip tijdens zijn rondjes om Venus onderging. In de schaduw van de planeet was het 190 graden Celsius kouder dan aan de voorzijde. Kleine stroomverbindingen begonnen het te begeven, waardoor de panelen steeds minder elektriciteit konden leveren.

Met het onherroepelijke einde van de missie in zicht, kreeg Magellan vorige maand nog een voorlaatste opdracht. Met beide zonnepanelen als wieken uitgeklapt, waagde de sonde zich in de ijle bovenste lagen van de dampkring. Op aarde maten Nasa-medewerkers hoeveel ‘tegengas’ nodig was om te voorkomen dat de satelliet om zijn as begon te draaien. Dat leverde gegevens op over de dichtheid van de atmosfeer op grote hoogten.

Dinsdag breekt het einde van Magellan definitief aan. Dan geeft de Nasa de verkenner opdracht in de atmosfeer van Venus te ‘duiken’. Daar zal hij beginnen op te gloeien, en uiteindelijk binnen één of twee dagen in brandende brokstukken uiteenvallen. Het grootste deel zal simpelweg verdampen – slechts de resten van een enkel tandwieltje zullen de bodem bereiken.

Voor onderzoekers die Venus bestuderen heeft Magellan dan een kort, maar vruchtbaar leven geleid. Want hoewel het nog jaren zal duren voor alle gegevens zijn verwerkt, is nu al duidelijk dat Magellan oude theorieën over Venus omver heeft gehaald.

TOT DE GROOTSTE verrassingen behoort de vaststelling dat Venus opmerkelijk weinig inslagkraters van meteorieten bevat. Dat betekent dat het oppervlaktegesteente geologisch gezien bijzonder jong is: naar schatting niet meer dan een half miljard jaar. Dat terwijl Venus, net als Aarde, 4,6 miljard jaar oud is. Alles wijst erop dat 500 miljoen jaar geleden een golf van vulkaanuitbarstingen de planeet volledig van een vers lava-tapijt heeft voorzien. Daarna bleef het weer relatief rustig.

Belangrijk is ook de constatering dat Venus, anders dan Aarde, geen platen-tektoniek’ kent. Waar op Aarde de continenten op grote schollen over de korst lijken te ‘drijven,’ met als gevolg hoge bergketens en regelmatig terugkerende aardbevingen, is daar – tegen alle verwachtingen in – op Venus niets van terug te vinden.

Integendeel: de bouw van de Venuskorst lijkt belangrijk af te wijken van die van Aarde, ook al zijn beide planeten ongeveer even groot. Anders dan Aarde lijkt Venus een dikke ‘bufferzone’ tussen de korst en de mantel daaronder te missen. Wellicht mede daarom is de ligging van de honderdduizenden vulkanen ook geheel anders. Terwijl op aarde vulkanen vaak in ‘gordels van vuur’ zijn geordend, liggen ze op Venus volkomen willekeurig over de hele planeet verspreid.

Van oude zeeën en rivieren van water zijn, nogmaals, geen sporen aangetroffen. Desondanks trof Magellan wel rivierbeddingen aan – met hun bijna zevenduizend kilometer zelfs langer dan enig andere bekende rivier in het zonnestelsel.

In plaats van water stroomde door die beddingen echter ooit gloeiendhete lava, vloeibaarder dan op Aarde ooit is voorgekomen. Ook in het verre verleden lijkt Venus dus geen paradijselijk oord te zijn geweest.

Related Posts