VENUS, ZUSTER VAN DE VENUS, ZUSTER VAN DE AARDEAARDE

Het slechte zusje?Het slechte zusje?

C. de JagerC. de Jager

Tweelingzusjes? Tweelingzusjes?

Stralend heldere morgen- of Stralend heldere morgen- of avondsteravondster

Morgen- of avondster?Morgen- of avondster?

• Het hangt af van de Het hangt af van de positie van aarde en positie van aarde en Venus in hun banenVenus in hun banen

• Waarom zo helder?Waarom zo helder?

• Venus staat dicht bij Venus staat dicht bij de zon en aardede zon en aarde

• En is door dichte En is door dichte witte wolkenlaag witte wolkenlaag bedektbedekt

De tweede De tweede binnenplaneetbinnenplaneet

Schijngestalten, als onze Schijngestalten, als onze maanmaan

Ongewoon trage rotatorOngewoon trage rotator

• Een Venusjaar duurt 224,7 aardse dagenEen Venusjaar duurt 224,7 aardse dagen

• Een Venusdag duurt 243 aardse dagenEen Venusdag duurt 243 aardse dagen

• Rotatie tegen de klok – anders als bij Rotatie tegen de klok – anders als bij andere planeten; anders dan bij de aardeandere planeten; anders dan bij de aarde

• De zon komt op Venus in het westen op De zon komt op Venus in het westen op en gaat na 117 aardse dagen in het en gaat na 117 aardse dagen in het oosten onderoosten onder

Waarom die vreemde trage Waarom die vreemde trage rotatie?rotatie?

• Dat weten we niet; maar er zijn twee Dat weten we niet; maar er zijn twee hypothesen in omloophypothesen in omloop

• De tegendraadse rotatie kan gevolg zijn De tegendraadse rotatie kan gevolg zijn van een botsing in de jeugd van Venus van een botsing in de jeugd van Venus (zoals ook de maan uit de aarde ontstond) (zoals ook de maan uit de aarde ontstond)

• Maar kan ook gevolg zijn van Maar kan ook gevolg zijn van getijdenwerking in de jeugd, toen Venus getijdenwerking in de jeugd, toen Venus nog een zeer dichte omhulling moet nog een zeer dichte omhulling moet hebben gehadhebben gehad

Helder stralende planeet; Helder stralende planeet; gevolg van dichte dikke gevolg van dichte dikke wolkenlaagwolkenlaag• Ca. 80 km dikke wolkenlaag geeft Ca. 80 km dikke wolkenlaag geeft

helderwitte reflexhelderwitte reflex

• Verhindert het oppervlak direct te zienVerhindert het oppervlak direct te zien

• Geen waterdamp: druppels Geen waterdamp: druppels zwavelzuur in een atmosfeer van zwavelzuur in een atmosfeer van koolzuurgas (COkoolzuurgas (CO2 2 ))

• Arrhenius (1918): koolzuurgas geeft Arrhenius (1918): koolzuurgas geeft hoge temperatuur door broeikaseffecthoge temperatuur door broeikaseffect

Een blik op Venus volgens Arrhenius Een blik op Venus volgens Arrhenius (1918)(1918)

De werkelijkheid is anders: een De werkelijkheid is anders: een blik op het oppervlak door blik op het oppervlak door Venera Venera

Grondtemperatuur van ruim 400 Grondtemperatuur van ruim 400 ooC C (hier: het zuidelijk halfrond)(hier: het zuidelijk halfrond)

Het broeikas effect door COHet broeikas effect door CO22 gasgasVenus heeft 300 000 maal zoveel COVenus heeft 300 000 maal zoveel CO22 gas in atmosfeer als gas in atmosfeer als aardeaarde

Hoogten in de atmosfeer van Hoogten in de atmosfeer van VenusVenus

Temperatuur in hoge Temperatuur in hoge gebiedengebiedenLage temperatuur boven de wolkenLage temperatuur boven de wolken

Wat is er (on)gelijk in Venus en Wat is er (on)gelijk in Venus en

aardeaarde

• Op ~ 55 km hoogte zijn de temperatuur en Op ~ 55 km hoogte zijn de temperatuur en de luchtdruk op Venus gelijk aan die van de luchtdruk op Venus gelijk aan die van de aarde: T ≈ 300 K en P ≈ 1 atmosfeer de aarde: T ≈ 300 K en P ≈ 1 atmosfeer

• Op grondniveau is druk op Venus ca. 80 Op grondniveau is druk op Venus ca. 80 atmosfeer en T ≈ 700 Katmosfeer en T ≈ 700 K

• Vanwaar die dichtere atmosfeer?Vanwaar die dichtere atmosfeer?

• En waar komt dat vele COEn waar komt dat vele CO22 vandaan? Het vandaan? Het COCO22 mysterie van Venus mysterie van Venus

COCO22 mysterie is geen mysterie is geen mysteriemysterie• Atmosfeer van Venus bevat grofweg Atmosfeer van Venus bevat grofweg

evenveel stikstof als de aardatmosfeer evenveel stikstof als de aardatmosfeer (slechts 3 maal meer)(slechts 3 maal meer)

• Maar heeft 300 000 maal meer COMaar heeft 300 000 maal meer CO22

• Op aarde lost COOp aarde lost CO22 op in zeewater op in zeewater

• Verbindt zich daar met kalk tot carbonaten Verbindt zich daar met kalk tot carbonaten – gevolgen: de koraalriffen in de oceanen – gevolgen: de koraalriffen in de oceanen en de witte krijtrotsen bij Dover in Engeland en de witte krijtrotsen bij Dover in Engeland

Er is (vrijwel) geen verschil!Er is (vrijwel) geen verschil!

• Er zijn veel carbonaten op aardeEr zijn veel carbonaten op aarde

• Zoals calciumcarbonaat (CaCOZoals calciumcarbonaat (CaCO33), maar ook ), maar ook magnesiet (MgCOmagnesiet (MgCO33) en vele, vele andere ) en vele, vele andere

• Opgeslagen in koralen en gesteenten, Opgeslagen in koralen en gesteenten, daarbij geholpen door levensvormen zoals daarbij geholpen door levensvormen zoals schelpdierenschelpdieren

• Als al dit aardse COAls al dit aardse CO22 weer gasvorming zou weer gasvorming zou zijn dan was onze atmosferische druk 60 zijn dan was onze atmosferische druk 60 bar! Bijna gelijk aan die van Venus!bar! Bijna gelijk aan die van Venus!

Waarom is koolzuurgas op Waarom is koolzuurgas op Venus niet in gesteenten Venus niet in gesteenten opgeslagen?opgeslagen?• Er was geen vloeibaar water; er waren Er was geen vloeibaar water; er waren

geen schaaldierengeen schaaldieren

• Maar was Venus altijd zo droog als nu?Maar was Venus altijd zo droog als nu?

• Er is nog wel waterdamp in de atmosfeer; Er is nog wel waterdamp in de atmosfeer; dat zien we nog steeds wegvliegendat zien we nog steeds wegvliegen

• De verhouding tussen hoeveelheden De verhouding tussen hoeveelheden ‘zwaar’ en ‘gewoon’ atmosferisch water is ‘zwaar’ en ‘gewoon’ atmosferisch water is op Venus ca. 100 maal groter dan op op Venus ca. 100 maal groter dan op aardeaarde

Honderd maal meer zwaar Honderd maal meer zwaar water in de Venus-atmosfeer water in de Venus-atmosfeer dan op aardedan op aarde• Die verhouding zal aanvankelijk wel gelijk zijn Die verhouding zal aanvankelijk wel gelijk zijn

geweest als op aardegeweest als op aarde• Dat betekent dat ca. 100 maal meer gewoon Dat betekent dat ca. 100 maal meer gewoon

dan zwaar water uit Venus ontsnapt isdan zwaar water uit Venus ontsnapt is• Waarschijnlijk was dat voldoende voor een Waarschijnlijk was dat voldoende voor een

kleine zee(nog niet goed berekend)kleine zee(nog niet goed berekend)• We zien nog steeds H en O uit de atmosfeer We zien nog steeds H en O uit de atmosfeer

ontsnappen: 2 maal zoveel H als O (samen ontsnappen: 2 maal zoveel H als O (samen HH22O); er is dus nog waterdamp aanwezigO); er is dus nog waterdamp aanwezig

Atmosferische stromingen Atmosferische stromingen en bewegingenen bewegingen

Lichtende nachtwolken en zo Lichtende nachtwolken en zo meer; aanwijzingen voor meer; aanwijzingen voor opvallende verschillenopvallende verschillen

Blik op VenusBlik op Venus

Nogmaals de wolkenlaagNogmaals de wolkenlaag

In UV licht: minder In UV licht: minder structuur structuur

Enorme windsnelheden op Enorme windsnelheden op grote hoogtegrote hoogte

• Aan de top van de wolken (dus op ca. Aan de top van de wolken (dus op ca. 80 km hoogte) is de windsnelheid ca. 80 km hoogte) is de windsnelheid ca. 100 m per seconde100 m per seconde

• Dit is 360 km per uur!Dit is 360 km per uur!

• Er zijn aanwijzingen dat die snelheid Er zijn aanwijzingen dat die snelheid aan de basis heel gering is aan de basis heel gering is

Verschil pool – equator: boeiend Verschil pool – equator: boeiend probleemprobleemPolair: laminaire stroming; lagere breedten: Polair: laminaire stroming; lagere breedten: turbulentturbulent

Lichtende nachtwolken aan Lichtende nachtwolken aan nachtzijdenachtzijde

Dit zijn lichtgevende Dit zijn lichtgevende zuurstofmoleculenzuurstofmoleculen

• Atomair zuurstof stroomt van de Atomair zuurstof stroomt van de dagzijde naar de nachtzijde dagzijde naar de nachtzijde

• Daar verbinden de zuurstof atomen Daar verbinden de zuurstof atomen zich tot zuurstofmoleculen: O zich tot zuurstofmoleculen: O ++ O = O = OO22

• Bij dat proces komt energie vrij: dat Bij dat proces komt energie vrij: dat wordt uitgestraald en we zien het als wordt uitgestraald en we zien het als de lichtende nachthemel op Venusde lichtende nachthemel op Venus

Het oppervlak en de korst Het oppervlak en de korst van Venusvan Venus

Bewegingen van schollen? Bewegingen van schollen? Venusbevingen? Vulkanisme? Venusbevingen? Vulkanisme?

Radargolven tonen ons het oppervlak Radargolven tonen ons het oppervlak (ruimtesonde Magellan) Noordelijk (ruimtesonde Magellan) Noordelijk halfrondhalfrond

Ander deel van het Ander deel van het oppervlakoppervlak

Hoogteverschillen. Hoogteverschillen. Rood:Rood: hoog; hoog; blauw:blauw: laaglaag

Grote bergen: Sif MonsGrote bergen: Sif Mons

Ma’at monsMa’at mons

Inslagkrater Aurelia Inslagkrater Aurelia toont uitgestroomd magmatoont uitgestroomd magma

Aanwijzingen voor stromingen (Gula Aanwijzingen voor stromingen (Gula Slenk)Slenk)

Sedna Sedna stromingspatronenstromingspatronen

Gesmolten en gestold Gesmolten en gestold gesteente?gesteente?

Idunn Mons: ook vulcanismeIdunn Mons: ook vulcanisme

Vulkanisme en Vulkanisme en schollenbewegingenschollenbewegingen SamengevatSamengevat• Er zijn aanwijzingen voor ‘recent’ Er zijn aanwijzingen voor ‘recent’

vulkanismevulkanisme

• Idem voor eens uitgestroomd en afgekoeld Idem voor eens uitgestroomd en afgekoeld magma uit diepere delen magma uit diepere delen

• Maar (nog?) geen aanwijzingen voor Maar (nog?) geen aanwijzingen voor platentektoniek (= schollentektoniek), het platentektoniek (= schollentektoniek), het verschijnsel dat op aarde met vulkanisme verschijnsel dat op aarde met vulkanisme en aardbevingen gepaard gaat en aardbevingen gepaard gaat

• Hier klopt iets nietHier klopt iets niet

Heeft Venus magnetisme?Heeft Venus magnetisme?

Is er een metaalhoudende Is er een metaalhoudende kern waarin elektrische kern waarin elektrische

stromingen een magneetveld stromingen een magneetveld opwekken? opwekken?

Mogelijke inwendige Mogelijke inwendige structuurstructuur

Er moet wel een metaalkern Er moet wel een metaalkern zijnzijn• Dat leiden we af uit de gemiddelde Dat leiden we af uit de gemiddelde

dichtheid van Venus (massa gedeeld dichtheid van Venus (massa gedeeld door volume) door volume)

• Maar tot dusver werd geen Maar tot dusver werd geen magneetveld gemetenmagneetveld gemeten

• Heeft dat te maken met de geringe Heeft dat te maken met de geringe omwentelsnelheid van Venus?omwentelsnelheid van Venus?

• ? ?

Het onderzoek gaat voortHet onderzoek gaat voort

Lopende en nieuwe projectenLopende en nieuwe projecten

Europese Venus Express werd Europese Venus Express werd tot eind 2012 geprolongeerdtot eind 2012 geprolongeerd

Eind 2010: Japanse Eind 2010: Japanse Venus Climate Venus Climate OrbiterOrbiter (Akatsuki) komt dan bij (Akatsuki) komt dan bij VenusVenus

In voorbereiding: US-Europees- In voorbereiding: US-Europees- Russisch-Japans project: Russisch-Japans project: omlopende satelliet met ballon en omlopende satelliet met ballon en landerlander

Het slechte zusje? Ze had Het slechte zusje? Ze had wel een moeilijke jeugd wel een moeilijke jeugd

Presentatie kan nagelezen worden op Presentatie kan nagelezen worden op www.cdejager.comwww.cdejager.com

Ga naar ‘presentaties’ en klik op ‘Venus’Ga naar ‘presentaties’ en klik op ‘Venus’