Auch die Venus hat eine Ozonschicht

Die europäische Planetensonde "Venus Express", Credit: ESA

Seit April 2006 hat der innere Schwesterplanet unserer Erde Besuch von der Raumsonde Venus Express. Sie studiert das komplexe atmosphärische Geschehen auf der Venus, denn unser planetarer Nachbar ist komplett und ständig wolkenverhangen. Die dichte Atmosphäre besteht im wesentlichen aus Kohlendioxid mit einem Schuss Stickstoff und sorgt für einen höllischen Treibhauseffekt. Bei Oberflächentemperaturen von 470° C kann man locker eine Pizza ohne Ofen backen und das bei einem Luftdruck von 90 bar, was in etwa dem Wasserdruck in einem Kilometer Tiefe auf der Erde entspricht. Selbst wenn man einen Raumanzug hat, der einem vor der Hitze schützt, würde man bei einem Spaziergang auf der Venus heftig gegen die Atmosphäre ankämpfen müssen - mehr schwimmen als laufen. Dabei ist es nahe der Oberfläche eher windstill - nur der saure Regen aus den Schwefelsäurewolken nagt bedrohlich am Anzug.

Hier ein hübsches kurzes Video der Venus mit Bildmaterial der ESA:

Venus Express kann die höllische Venusoberfläche egal sein. Die Sonde umkreist den Planeten und schaut von oben auf die Wolken. Die Wissenschaftler des Venus-Express-Teams konnten nun das Gas Ozon in der Venusatmosphäre nachweisen. Wir bemerken das Ozon vor allem dann, wenn es fehlt. Das Ozonloch über den Erdpolen stellt eine Bedrohung für das Leben dar, denn das Gas absorbiert die gefährliche ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) der Sonne. Genau diese Absorptionsfähigkeit machten sich auch die Forscher zu nutze, um Ozon auf der Venus nachzuweisen. Sie warteten einfach, bis die Venus aus Perspektive der Sonde einen hellen Stern bedeckt, also durch ihren Lauf um die Sonne vor einen weit entfernten Stern wandert. Dessen Licht durchstrahlte dann die Venusatmosphäre und konnte mittels Spektralanalyse in seine Bestandteile zerlegt werden. Und siehe da, es fehlen die Bestandteile im Sternenlicht, die typischerweise von Ozon absorbiert werden.

Nach unserer Erde und dem äußeren Nachbarn Mars hat somit also auch der dritte terrestrische Planet Ozon in seiner Atmosphäre - übrigens in einer Höhe von etwa 100 Kilometern, was der vierfachen Höhe unserer Ozonschicht enspricht. Doch richtig interessant ist die Frage, woher das Gas eigentlich kommt. Ozon ist eine Verbindung aus drei Sauerstoffatomen. In den Atmosphären von Mars und Venus bildet sich das Gas durch die Einwirkung der energiereichen UV-Strahlung auf die Kohlendioxid-Moleküle. Dabei werden Sauerstoffatome abgespalten, die sich dann zu Sauerstoffmolekülen O2 oder eben Ozon O3 verbinden. Auf der Erde hingegen entstand die Ozonschicht vermutlich vor 2,4 Milliarden Jahren, als Mikroorganismen anfingen Photosynthese zu betreiben. Dabei scheiden sie Sauerstoff als Abfallprodukt aus, das dann teilweise durch die Einwirkung der energiereichen Sonnenstrahlung zu Ozon umgewandelt werden. Der Nachweis einer Ozonschicht könnte also als Indikator für Leben auf einen Planeten dienen, gäbe es da nicht den Bildungsmechanismus aus Kohlendioxid. Nach allem was wir derzeit wissen, gibt es kein mikrobiologisches, photosynthese betreibendes Leben auf Mars oder Venus. Da aber der biologische Bildungsmechanismus für Ozon besonders effektiv ist, kann das Gas vielleicht doch als Indikator dienen, um von der Atmosphäre eines Planeten auf seine Belebtheit zu schließen. Nach theoretischen Modellen geht man davon aus, dass ab einer Ozonkonzentration von 20% der irdischen wohl Mikroorganismen im Spiel sind. Der Ozonfund auf Venus stützt dieses Modell, denn die unbelebte Venus besitzt nur einhundert- bis eintausendstel der Ozonkonzentration der Erde.

Wenn man also durch Sternenlicht durchleuchtete Atmosphären von Exoplaneten untersucht, ist bei der Anwesenheit von Kohlendioxid zwar auch mit Ozon zu rechnen, aber die Konzentration macht den Unterschied - das lehren uns zumindest die drei terrestrischen, mit einer Atmosphäre ausgestatteten Planeten unseres Sonnensystems.