Die Venus ist geologisch lebendiger als gedacht – das verraten ihre Grabenränder

Wer wissen will, ob ein Planet geologisch noch lebt, schaut auf seine Bruchkanten. Über die Venus ziehen sich Grabenbruchsysteme von bis zu 10.000 Kilometern Länge, weit ausgedehnter als das ostafrikanische Rift Valley mit seinen rund 6.000 Kilometern. Lange galten sie als Narben einer fernen Vergangenheit: entstanden vor mehr als 100 Millionen Jahren und seither stillgelegt. Eine neue Simulationsstudie der ETH Zürich kommt zu einem anderen Schluss – ein Teil dieser Gräben dürfte geologisch jung sein, und der Nachbarplanet ist im Inneren beweglicher als angenommen.

Für die im Fachjournal »Nature Geoscience« erschienene Arbeit haben Xi Yang und Taras Gerya, Professor für Geodynamik am Departement Erd- und Planetenwissenschaften, die Grabensysteme Ganis Chasma, Dali Chasma und Devana Chasma erstmals dreidimensional und hochaufgelöst nachgebildet. Ältere Modelle rechneten meist zweidimensional und vereinfachten die Eigenschaften des Gesteins stark. Das neue thermomechanische Modell bildet die Strukturen und ihre Entstehung deshalb erheblich genauer ab.

Entscheidend ist ein Detail am Rand. An den Flanken der Gräben türmen sich breite Rücken auf – und die entstehen den Simulationen zufolge nur, solange ein Graben jung ist, sich also noch bewegt oder erst vor Kurzem zur Ruhe gekommen ist. Endet die Dehnung, sacken die Flanken vergleichsweise rasch ab: Je älter ein System, desto flacher und schmaler seine Ränder. Anders als auf der Erde, wo Erosion die Landschaft abträgt, geschieht das auf der Venus durch die Entspannung der Kruste. Nebenbei zeigen die Rechnungen, dass sich die Gräben schneller öffnen als gedacht, nämlich um drei bis zehn Zentimeter pro Jahr.

Der Abgleich mit Magellan

Die Probe aufs Exempel bestand darin, das Modell gegen echte Beobachtungen zu halten. Breite, hohe Flanken finden sich nicht nur in der Simulation, sondern auch auf den Radaraufnahmen, die die NASA-Sonde Magellan in den 1990er Jahren von der Venusoberfläche machte. Aus der Kombination folgern die Forschenden, dass die Venus ein aktiver Planet mit einem dynamischeren Inneren ist als bislang gedacht – ein Befund, der zu jüngeren Hinweisen auf aktiven Vulkanismus passt. »Die Ergebnisse helfen uns, die tektonische Aktivität auf der Venus besser einzuschätzen«, sagt Gerya.

Praktisch nützlich ist das vor allem für die kommende Generation von Venus-Missionen: Das Modell kann eingrenzen, welche Regionen eine genauere Untersuchung lohnen, weil dort noch etwas geschieht. Darüber hinaus schärft die Arbeit das Verständnis davon, wie sich Gesteinsplaneten überhaupt entwickeln – bis hin zu der Frage, woran sich felsige Planeten um andere Sterne erkennen lassen. Die Venus, ein Nachbar mit rund 460 Grad Celsius Oberflächentemperatur und erdrückendem Atmosphärendruck, wird so zum Vergleichsfall für die Erde selbst.