Die Venus, die in etwa so groß ist wie unsere Erde, ist heute ein Glutofen. Eine neue Studie der US-amerikanischen Brown-Universität behauptet nun, dass das nicht immer so gewesen sei.

Stattdessen könnten laut dem Forschungsteam hinter der Studie auf der Venus einst tektonische Plattenbewegungen stattgefunden haben, die denen ähneln, die man für die frühe Erde vermutet. Die Entdeckung ist spannend für die Wissenschaft und bietet Einblicke in die evolutionäre Vergangenheit der Venus und die Geschichte unseres Sonnensystems.

Die neue Studie findet sich in der Fachzeitschrift Nature Astronomy. Ein Team von Wissenschaftler:innen beschreibt darin anhand von Atmosphärendaten der Venus und Computermodellen, dass die Zusammensetzung der heutigen Atmosphäre und der Oberflächendruck auf der Venus nur durch eine frühe Form der Plattentektonik erklärbar sei.

Auch auf der Erde verstärkte sich der Prozess der Plattenverschiebung im Laufe von Milliarden von Jahren. So entstanden nicht nur neue Kontinente und Gebirgszüge. Die Plattentektonik löste auch chemische Reaktionen aus, die letztlich eine Umgebung schufen, die der Entwicklung von Leben förderlich war.

Obschon die Venus unsere nächste Nachbarin im All ist und auch gern als Schwester der Erde bezeichnet wird, entwickelte sie sich in eine Richtung, die dazu geführt hat, dass sie Oberflächentemperaturen aufweist, die ausreichend sind, um Blei zu schmelzen.

Bisher wurde das damit erklärt, dass die Venus einen sogenannten „stagnierenden Deckel“ habe. Mit anderen Worten bestehe ihre Oberfläche nur aus einer einzigen Platte, mit minimalen Mengen an Nachgiebigkeit, Bewegung und Gasen, die an die Atmosphäre abgegeben werden.

Die neue Studie behauptet nun, dass dies nicht immer der Fall war. Im Rahmen der Auswertung der Atmosphärendaten der Venus stießen die Wissenschaftler:innen auf einen ausgesprochenen Reichtum an Stickstoff und Kohlendioxid, den sie nur damit erklären können, dass es auf der Venus irgendwann nach der Entstehung des Planeten vor etwa 4,5 Milliarden bis 3,5 Milliarden Jahren Plattentektonik gegeben haben muss.

Das Forschungspapier kommt zu dem Ergebnis, dass die Plattenverschiebung nicht nur hinsichtlich der Anzahl der sich bewegenden Platten und der Stärke ihrer Verschiebung, sondern auch bezogen auf ihren zeitlichen Verlauf vergleichbar mit der Tektonik auf der Erde gewesen sei.

„Eine der wichtigsten Erkenntnisse ist, dass wir sehr wahrscheinlich zwei Planeten zur gleichen Zeit im gleichen Sonnensystem hatten, die in einem plattentektonischen Regime arbeiteten – die gleiche Art von Tektonik, die das Leben ermöglichte, das wir heute auf der Erde sehen“, sagte Studienhauptautor Matt Weller, der jetzt am Lunar and Planetary Institute in Houston im US-Bundesstaat Texas tätig ist.

Möglich scheint demnach, dass es auf der „alten Venus“ mikrobielles Leben gegeben haben könnte. Möglich erscheint zudem, dass sich Venus und Erde zu einem bestimmten Zeitpunkt ähnlicher waren als bisher angenommen.

Besonders interessant erscheint die Erkenntnis, dass Plattentektonik auf Planeten nur auf Zeit stattfindet. Das impliziert, dass auch das Leben an sich auf Planeten mal möglich, mal unmöglich sein könnte.

„Bisher haben wir den tektonischen Zustand als binär betrachtet: Entweder ist er richtig oder falsch, und zwar für die gesamte Dauer des Planeten“, so Studienmitautor Alexander Evans von der Brown-Universität in Rhode Island. „Dies zeigt, dass Planeten in verschiedene tektonische Zustände übergehen können, und dies tatsächlich ziemlich häufig vorkommt. Die Erde könnte der Ausreißer sein. Das bedeutet auch, dass es Planeten geben könnte, die nicht ständig bewohnbar sind, sondern deren Bewohnbarkeit immer wieder wechselt.“

Die Erkenntnis kommt zu einem günstigen Zeitpunkt, denn wenn sich die Wissenschaft mit nahe gelegenen Monden wie Jupiters Europa oder entfernten Exoplaneten beschäftigt, ergeben sich daraus neue Bewertungsansätze.

Insgesamt zeigt die Studie, dass reine Oberflächenforschung für die Beurteilung der Entstehung des Sonnensystems nicht ausreicht. „Wir befinden uns immer noch in diesem Paradigma, in dem wir die Oberflächen von Planeten benutzen, um ihre Geschichte zu verstehen“, so Evans. „Wir zeigen zum ersten Mal, dass die Atmosphäre der beste Weg sein kann, um die sehr alte Geschichte der Planeten zu verstehen, die auf der Oberfläche oft nicht erhalten ist.“

Bislang nicht geklärt werden konnte die Frage, die sich an die Erkenntnis unmittelbar anschließt. Nämlich: Wo ist die Plattentektonik hin? Die Wissenschaftler:innen gehen davon aus, dass der Planet letztlich zu heiß und seine Atmosphäre zu dicht wurde.

„Der Venus ging im Grunde der Saft aus, und das bremste den Prozess“, so Brown-Professor Daniel Ibarra. Unklar bleibt, wie das geschehen konnte. Das wird Gegenstand weiterer Forschung werden, denn die Kenntnis der Details dieses Umstands könnten wichtige Auswirkungen für das Verständnis der Erde haben.

„Das wird der nächste entscheidende Schritt sein, um die Venus, ihre Entwicklung und letztlich das Schicksal der Erde zu verstehen“, so Weller. „Welche Bedingungen werden uns dazu zwingen, uns in eine venusähnliche Richtung zu bewegen, und welche Bedingungen könnten es der Erde ermöglichen, bewohnbar zu bleiben?“