Onze buurplaneet Venus is kurkdroog en onleefbaar. Water ontsnapt al miljarden jaren uit de atmosfeer. Onderzoekers denken nu te weten waarom.
Venus en de aarde zijn ongeveer even groot en even zwaar. Ook ontstonden ze rond hetzelfde moment, zo’n 4,5 miljard jaar geleden. Volgens astronomen is het daarom waarschijnlijk dat deze twee buurplaneten begonnen met ongeveer dezelfde hoeveelheid water. Venus zou ooit net zulke oceanen hebben gehad als de aarde. Venus wordt daarom ook wel de tweelingbroer (of -zus) van de aarde genoemd.
Sinds hun geboorte zijn de aarde en Venus echter uit elkaar gegroeid. Onze buurplaneet heeft 100.000 keer minder water dan de aarde. Als je al het aardse water gelijkmatig zou uitsmeren over het oppervlak, dan zou de planeet volledig bedekt zijn met een drie kilometer dikke laag water. Doe je hetzelfde bij Venus – waar al het water in de lucht zit – dan krijg je een laagje van hooguit drie centimeter. Hoe is al dat water verdwenen?
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Kurkdroog
Een Amerikaanse onderzoeksgroep is in dit raadsel gedoken. Met computermodellen simuleerden ze het chemische spel tussen moleculen in de turbulente atmosfeer van Venus. Daaruit bleek dat het molecuul HCO+, een positief geladen ion dat bestaat uit waterstof (H), koolstof (C) en zuurstof (O), verantwoordelijk kan zijn voor het verdwijnen van het water. Hun resultaten verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Het verdwijnen van het water was al gedeeltelijk begrepen. Op Venus zorgen grote wolken met CO2 er lang geleden voor dat het broeikaseffect op de planeet uit de hand liep. Hierdoor steeg de temperatuur tot boven de 470 graden Celsius. Door deze verzengende hitte verdampte al het water van het oppervlak. Een groot deel daarvan dreef de ruimte in.
Maar dit verklaart niet waarom Venus zo kurkdroog is als zij nu is. ‘Als analogie [voor het broeikaseffect]: stel dat ik het water uit mijn waterfles giet. Dan zouden er nog steeds een paar druppels in achterblijven’, zegt sterrenkundige Michael Chaffin van de Universiteit van Colorado in de Verenigde Staten, die het onderzoek leidde. Maar op Venus zijn die paar druppels ook verdwenen.
Verdacht molecuul
Het laatste restje water is waarschijnlijk onttrokken door het molecuul HCO+. Dit molecuul vormt in de atmosfeer als waterdamp mengt met de CO2-wolken. Volgens de computermodellen van de onderzoekers zit er veel meer HCO+ in de atmosfeer van Venus dan lang werd gedacht. ‘Een van de verrassende conclusies van dit onderzoek is dat HCO+ een van de meest voorkomende ionen in de atmosfeer van Venus zou moeten zijn’, zegt Chaffin.
Beeld: Aurore Simonnet / Laboratory for Atmospheric and Space Physics / University of Colorado Boulder.
Dat is verrassend omdat HCO+-moleculen kort bestaan. Als ze elektronen tegenkomen in de atmosfeer dat breken de moleculen namelijk op in CO en waterstofatomen. Die waterstofatomen zijn zo licht dat ze gemakkelijk kunnen ontsnappen uit de atmosfeer. En zonder waterstof (H) heb je geen water (H2O).
Dit scenario geeft een mooie verklaring voor de kurkdroge Venus. Maar het is nog niet zeker of HCO+ inderdaad de boosdoener is. Er zijn namelijk nog geen ruimtemissies naar Venus geweest die de aan- of afwezigheid van het molecuul konden bewijzen. Het zal nog een aantal jaar duren voordat de eerste Venus-missies vertrekken die dit wel kunnen onderzoeken.
