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Unser Nachbarplanet Venus

Unser Nachbarplanet Venus. Bild: NASA/JPL-Caltech

ETH-Forscher entdecken Feuergürtel auf der Venus



Mit Hilfe von Computersimulationen haben Wissenschaftler der ETH Aktivitäten von Coronae-Strukturen auf der Oberfläche der Venus untersucht. Dabei entdeckten sie überraschend einen bislang unbekannten Feuergürtel auf unserem Nachbarplaneten.

Forscher um Taras Gerya, Professor für Geophysik am Departement Erdwissenschaften, gingen vor einigen Jahren mithilfe von Computermodellen der Frage nach, wie diese ringförmigen Strukturen auf der Oberfläche entstanden sein könnten. Bis heute nehmen die meisten Fachleute an, dass sogenannte Mantelplumes, die tief aus dem Inneren des Planeten aufsteigen, dafür verantwortlich sind, wie die ETH am Montag mitteilte.

Der kreisrunde Berg im Vordergrund ist eine 500 Kilometer grosse Corona in der Galindo-​Region der Venus. Die dunklen Rechtecke sind ein Artefakt.

Der kreisrunde Berg im Vordergrund ist eine 500 Kilometer grosse Corona in der Galindo-Region der Venus. Die dunklen Rechtecke sind ein Artefakt. Bild: NASA/JPL/USGS

Mantelplumes sind Säulen aus heissem, geschmolzenem Gestein, das durch Konvektionsbewegungen im unteren Mantel bis zur Kruste gelangt. Dort breitet sich der oberste Teil der Säule pilzförmig aus, und durch die Hitze schmilzt die darüberliegende Kruste kreisförmig.

Kontinuierlich aus der Tiefe emporsteigendes Material verbreitert den Kopf des Plume und weitet die Ringstruktur auf der Oberfläche aus, so dass eine Corona entsteht. Die harte Kruste, die den Mantelplume umgibt, zerbricht und taucht schliesslich unter den Rand der Corona ab, was lokal tektonische Prozesse in Gang setzt.

Eine Corona auf der Venus

Corona auf der Venus. Bild: NASA / JPL / Magellan probe

Feuerring aus aktiven Plumes

Anna Gülcher, Doktorandin in Geryas Forschungsgruppe, hat die Coronae mit 3D-Simulationen erneut untersucht, um die vielfältige Oberflächentopografie mit den darunter ablaufenden Prozessen zu verknüpfen.

Ihre Studie, die in der Fachzeitschrift «Nature Geoscience» erschienen ist, zeigt, dass die Topografie einer Corona davon abhängt, wie dick und stark die Kruste an der Stelle ist, an der ein Mantelplume auftrifft. Dabei ging klar hervor, dass die Coronae-Topografien davon abhängen, wie aktiv die darunterliegende Magmasäule ist.

Blockdiagramm der Bildung von Coronae: Durchbricht ein Mantelplume die Lithosphäre, sinkt an ihren Rändern Kruste ab (a, b). Schwache Plumes liefern kein Material aus dem Inneren der Venus an die Oberfläche. Es bilden sich andere Corona-​Formen (d).
https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2020/07/der-feuerring-der-venus.html

Blockdiagramm der Bildung von Coronae: Durchbricht ein Mantelplume die Lithosphäre, sinkt an ihren Rändern Kruste ab (a, b). Schwache Plumes liefern kein Material aus dem Inneren der Venus an die Oberfläche. Es bilden sich andere Corona-​Formen (d). Grafik: ETHZ

Über 100 grosse Coronae teilten die Forscherin und ihre Kollegen in zwei Gruppen auf: Solche, in denen ein aktiver Plume aufsteigt, und solche, unter denen der Plume erkaltet und inaktiv geworden ist. Die meisten Strukturen, die über aktiven Mantelplumes liegen, befinden sich zur Überraschung der Forscherin auf einem Gürtel in der unteren Hemisphäre der Venus.

In Anlehnung an den «Pazifischen Feuerring der Erde» haben die Wissenschaftler dieses Band «Feuerring der Venus» genannt. Es sei jedoch wichtig zu beachten, dass auf der Erde die Plattentektonik für die Lage und Dynamik des Feuerrings verantwortlich sei, wie es in der Mitteilung heisst. Auf der Venus sei es vertikaler Hotspot-Vulkanismus, der auf der Erde nur an wenigen Orten vorkomme.

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«The Venus ‹ring of fire›.» Video: YouTube/ETH Zürich

Erkenntnisse über die frühe Erde

Weshalb sich die Mantelplumes auf der Venus genau in einem solchen Gürtel anordnen, soll in künftigen Studien mit Computersimulationen im grossen Massstab untersucht werden. Dafür ist jedoch eine sehr grosse Rechnerkapazität notwendig.

Bislang simulierten die Forscher in ihren Modellen nur wenige Hundert Kilometer des obersten Teils eines Mantelplumes. Diese Magmasäulen können aber in der Realität über 1000 Kilometer lang sein.

Die Planetenforscher erhoffen sich durch ihre Erkenntnisse neue Einsichten darüber, wie Mantelplumes im Innern der Erde funktionieren. Diese dürften verantwortlich sein für die Entstehung von Hotspot-Vulkanismus wie er sich beim Hawaiianischen Inselarchipel zeigt. Ausserdem könnten Mantelplumes ein Auslöser für die Plattentektonik der Erde sein. So könnte die Venus als Modell dienen für die Prozesse, die sich auf der frühen Erde abgespielt haben. (sda)

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Bubble Weil wir die Kommentar-Debatten weiterhin persönlich moderieren möchten, sehen wir uns gezwungen, die Kommentarfunktion 48 Stunden nach Publikation einer Story zu schliessen. Vielen Dank für dein Verständnis!
10Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • Wunderplunder 22.07.2020 12:33
    Highlight Highlight Nun hat also auch die Venus schon Corona...
    (Sorry, den konnte ich mir nicht verkneifen :D)
  • BITTEWAS?! 22.07.2020 11:53
    Highlight Highlight Gehts nur mir so oder seht ihr auch nur noch corona überall?
  • Joe Smith 22.07.2020 11:07
    Highlight Highlight Corona auf der Venus? Damit ist die Eindämmung der Pandemie wohl endgültig gescheitert.
    • Wunderplunder 22.07.2020 17:42
      Highlight Highlight Hab gehört, auch die Sonne hats bereits... Wir sind verloren!
  • mattoblue 22.07.2020 10:47
    Highlight Highlight Bananarama wussten das bereits in den 80er, sangen sie doch:
    "I'm your Venus, I'm your fire"
    • mrgoku 22.07.2020 18:28
      Highlight Highlight Your desire!
  • Repplyfire 22.07.2020 10:44
    Highlight Highlight Mein Hirn ist langsam aber sicher weich. Zu diesem eigentlich interessanten Thema fallen mir beim Lesen nur noch Flachwitze mit der Coronapandemie (Eilmeldung, Corona nun auch auf der Venus) (Aliens vs. Corona) usw. ein.
  • seesicht 22.07.2020 10:28
    Highlight Highlight Sehr interessant!
    Vielleicht wäre es ratsam, gerade noch nachzuschieben um was für eine Art «Artefakt» es sich bei den dunklen Rechtecken auf dem Bild handelt ...

    Nicht dass noch irgendwelchen Raum für Spekulationen oder Verschwörungstheorien entstehen kann.

    Ich denke einmal, dass es sich hierbei nicht um ein archäologisches Artefakt - oder sowieso ein Artefakt im Sinne von «handgemacht» handelt.

    Sondern der Sinn des Begriffs «Artefakt» ist in diesem Kontext aus der Diagnostik zu entnehmen:
    • Die_andere_Perspektive 22.07.2020 11:42
      Highlight Highlight In der Computergrafik versteht man unter einem Artefakt eine sichtbare, unerwünschte Anzeige in digitalen Bildern, die nicht von den Ausgangsdaten herrührt.

      --Wikipedia
    • Peter Vogel 22.07.2020 14:02
      Highlight Highlight Artefakte sind Bildfehler.
      Wer an Verschwörungen auf der Venus glaubt dem ist sowieso nicht mehr zu helfen.

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