Waarom is Venus een hel geworden?

In afwachting organiseerde ESA in Robledo de Chavela (Madrid) een bijeenkomst waarbij de betrokken onderzoekers van gedachten wisselden over Venus Express en op welke vragen ze een antwoord hopen te krijgen. De bij het grondsegment betrokken ingenieurs en de vluchtleiders spraken over de topmomenten van de missie van Venus Express.

Aankomst bij Venus in april 2006

Na zijn lancering op 26 oktober heeft Venus Express een reis van vijf maanden voor de boeg. Op 6 april 2006 zal de ruimtesonde in een baan om Venus komen. 'Dat zal een uiterst delicate operatie zijn en we krijgen maar één kans’, aldus de Canadees Don McCoy, sinds 2004 project manager van Venus Express.

Eenmaal op zijn bestemming aangekomen zal Venus Express gedurende iets minder dan anderhalf jaar elke 24 uur een baan om Venus afleggen. In die tijd draait de planeet slechts twee keer rond zijn as, want een Venusdag duurt 243 aardse dagen. Vreemd genoeg is dat langer dan een Venusjaar, de 224 dagen die de planeet erover doet om rond de zon te draaien. Een van de opdrachten van Venus Express is om te trachten uit te vissen waarom dat zo is.

Van oceanen en woestijnen...

Frederic Taylor van de Universiteit van Oxford wees op het feit dat de sonde slechts op een gesofisticeerde manier gaat verderzetten wat we al lang geleden zijn begonnen. ‘De mens heeft sinds zijn bestaan altijd al Venus bestudeerd.’

Venus gelijkt het meest op de aarde op het vlak van afmetingen en samenstelling. Het is ook na de zon en de maan het helderste hemellichaam aan de hemel en het hemellichaam kreeg een plaats in de myhtologie van zowat alle culturen. De meest voorkomende rol van Venus is die van godin geweest.

Taylor herinnert zich hoe nauwelijks vijftig jaar geleden Venus werd gezien als een planeet zoals de aarde met ocenanen en woestijnen. ‘De meest populaire visie’, zegt Taylor, ‘was dat er tropische wouden op Venus voorkwamen, gezien de planeet heter was dan de aarde.’

... tot helse planeet

De eerste ruimtesondes van de toenmalige Sovjet-Unie en de Verenigde Staten toonden in de jaren ’60 en ’70 aan dat Venus inderdaad een hete wereld is en zelfs té heet voor leven.

In 1975 stuurde de Sovjetruimtesonde Venera 9 de eerste foto’s door van het oppervlak van Venus. Het was een succes dat volgde op verschillende mislukkingen als gevolg van de hoge temperaturen of de verpletterende druk op de planeet.

Venus bleek een planeet te zijn waar verzengende gemiddelde temperaturen heersen van 465 graden Celsius en een druk aan het oppervlak die we op de aarde op een diepte van één kilometer onder de oceanen terugvinden.

Broeikaseffect

Venus is momenteel een ware ‘hel als gevolg van een broeikasffect’. Onderzoekers willen graag weten hoe dit verschijnsel precies werkt.

Dimitri Titov van het Max Planck-instituut legt uit wat we in verband met de temperatuur op Venus tot nu toe te weten zijn gekomen. ‘Dat het zo heet is op Venus komt niet door het feit dat de planeet dicht bij de zon staat. Meer nog. Venus reflecteert 80% van de straling die de planeet van de zon ontvangt en slechts 10% bereikt het oppervlak.'

'Maar de atmosfeer van Venus laat deze warmte niet meer terug naar de ruimte ontsnappen en zo warmt de planeet op. Zonder deze atmosfeer zou de temperatuur op Venus rond het vriespunt liggen of zelfs nog iets lager zijn. Het broeikasffect voegt daar nog eens 500 graden aan toe.’

Op de aarde doet hetzelfde verschijnsel zich ook voor, maar gelukkig voor ons is het minder sterk. Het broeikasffect op de aarde is verantwoordelijk voor een temperatuursverschil van ongeveer 40 graden. Op Mars, waar de temperatuur aan het oppervlak ongeveer 55 graden onder nul bedraagt, zorgt het broeikaseffct voor een stijging van de temperatuur met slechts 5 graden.

Delicaat evenwicht op de aarde

‘De aarde bevindt zich in een delicaat evenwicht dat tussen dat van Venus en Mars ligt. De grote vraag is waar we naartoe gaan’, vertelde Titov naar aanleiding van de opwarming van de aarde als gevolg van de emissie van broeikasgassen door de mens.

Frédéric Hourdin van het Pierre Simon Laplace-instituut in Parijs had het over het probleem van de supersnelle rotatie van de bovenste lagen van de atmosfeer van Venus. Daar heersen winssnelheden tot 360 kilometer per uur. De stromingen in de atmosfeer van Venus in kaart brengen blijkt geen eenvoudige klus te zijn.

Gabriele Arnold van DRL in Berlijn bekeek de kenmerken van het oppervlak van Venus. De planeet heeft geen tectonische platen zoals de aarde. Het oppervlak is vrij jong en er zijn sporen van recente vulkanische activiteit te zien.

Zijn er nog actieve vulkanen? Het is een vraag die Venus Express moet helpen opossen. Venus heeft ook geen magneotsfeer, waardoor het interessant is de interactie tussen de atmosfeer en de zonnewind (een stroom geladen deeltjes afkomstig van de zon) te onderzoeken.

Nieuw grondstation

Valeriano Claros, verantwoordelijk voor het nieuwe ESA-grondstation van Cebreros in Spanje, beschreef de rol die het station gaat spelen tijdens de reis van Venus Express en bij de ontvangst van de gegevens. De vluchtoperaties worden geleid vanuit het European Space Operations Centre (ESOC) van de ESA in het Duitse Darmstadt.

 

Strategie

Welke strategie volgt ESA bijde verkenning van het zonnestelsel? ‘Het algemene idee is het onderzoek van de oorsprong en de evolutie van atmosferen en hun wisselwerking met de zon’, vertelde Marcello Corradini, ESA-coördinator voor onderzoek van het zonnestelsel.

‘Dat doen we en gaan we doen met missies als Mars Express en Venus Express. De volgende stap is het onderzoek van de geochemische eigenschappen en de geologische evolutie zoals bij het project BepiColombo voor onderzoek van de planeet Mercurius. En we zullen de mogelijkheden nagaan van het bestaan van leven en de bewoonbaarheid van andere planeten. Daarvoor denken we nu aan het project Exomars voor onderzoek van Mars.’

Waarom zijn de aarde en Venus zo verschillend?

Hakan Svedhem is het wetenschappelijk hoofd van de Venus Express-missie. Hij vatte het samen waar het bij het project Venus Express eigenlijk om gaat. ‘Hoewel reeds een dertigtal ruimtesondes Venus hebben bezocht zal Venus Express de enige zijn die met zijn instrumenten tot diep in de atmosfeer kan doordringen. Het enige wat we nu zeker weten is dat we nu nog niet weten waarom Venus is geëvolueerd tot de planeet die ze nu is. Dé hamvraag is waarom een planeet die zo op de aarde lijkt zo anders is geworden.’