Venus
 

Venus

 
  Venus ist der zweite Planet sowie der sechstgrößte des Sonnensystem. Sie kommt auf ihrer Umlaufbahn der Erdbahn am nächsten und hat fast die gleiche Größe wie die Erde. Nach dem Mond ist sie das hellste, nicht künstlich erschaffene Objekt am Nachthimmel. Da die Venus als einer der inneren Planeten morgens und abends am besten sichtbar ist und nie gegen Mitternacht, wird sie auch Morgen- beziehungsweise Abendstern genannt. Sie erreicht einen maximalen Abstand von 47 Grad von der Sonne. Dies entspricht am Himmel etwa 5 Faustbreiten Abstand von der Sonne.  
 
Sichtbarkeit am Morgen   Sichtbarkeit am Abend
  venus
Venus in größter westliche Elongation am 8. Januar 2011 mit 47 Grad   Venus in größte östliche Elongation am 1. November 2013 mit 47 Grad
  Bahndaten im Vergleich zur Erde:  
 

Planet

Entfernung zur Sonne in Mio.-km

Entfernung zur Sonne in Lichtmin.

Umlaufdauer
in Tage

Venus

108

6

225

Erde

150

8

365

 
  Daten über den Planeten selbst im Vergleich zur Erde:  
 

Planet

Äquatordurchmesser in km

Masse

Rotationszeit am Äquator

Venus

12 400

0,8

  243 Tage

Erde

 12 756

1

23h 56min


Die Rotationszeit der Venus wurde mittels Radar von der Erde aus bestimmt.
 
 

Beobachtung der Venus:

 
 

Die Abbildung zeigt Venus auf ihrem Weg um die Sonne.

 
  Die Fotomontage, links, der Venusbilder wurde von Sylvia Kowollik mit einem 8“ Newton-Spiegelfernrohr aufgenommen. Sie zeigt die Venus von ihrer östlichen  Elongation (1), über die untere Konjunktion (2), - dort findet gelegentlich ein Venustransit statt - bis zur westlichen Elongation (3).
Kurz vor und nach der unteren Konjunktion, wenn die Venus zur Erde einen geringen Abstand hat, strahlt sie in ihrem größten Glanz. Sie ist sehr hell, da die schmaler werdende Sichel größer wird.
 

Daten zur Sichtbarkeit von Venus:

 
 

östliche
Elongation
1

untere
Konjunktion
2

westliche
Elongation
3

obere
Konjunktion
4

abends

hinter der Sonne

morgens

vor der Sonne

29.10.2021 9.1.2022 20.3.2022 22.10.2022
4.1.2023 13.8.2023 24.10.2023 4.6.2024
10.1.2025 23.3.2025 1.6.2025 6.1.2026
15.8.2026 24.10.2026 3.1.2027 12.8.2027
22.3.2028 1.6.2028 10.8.2028 23.3.2029
 
  Das Bild unten von Venus wurde von einer Raumsonde aufgenommen. Von der Erde aus kann sie nie als Scheibe gesehen werden, man kann nur die beleuchtete Sichel (wie beim Mond) beobachten. Die Sichelform der Venus ist nur im Fernrohr zu erkennen. Der obere Rand hat einen roten Saum, der untere einen blauen, bei der Beobachtung mit dem Feldstecher ist es umgekehrt. Die Ursache hierfür ist die stärker Beugung des blauen Lichts in der Erdatmosphäre.
Die Venus kann nur in einer Sichelform beobachtet werden, denn je voller die Venus ist, umso näher steht sie bei der Sonne. Im Gegensatz zu Mond und Merkur, besitzt die Venus eine Atmosphäre. Dadurch wird an den Spitzen der Sichel der leuchtende Teil verlängert. Man spricht von den Sichelhörnern der Venus. Dieses Phänomen können wir im September beobachten, wenn die Venussichel schmal wird.
 
     
 

10 ungewöhnliche Fakten über Venus

 
 
  1. Vulkane auf Venus: Astronomen kennen über 1600 Vulkane auf Venus Oberfläche. Wissenschaftler glauben, dass die meisten inaktiv sind.
  2. Ein Venustag dauert 243 Erdtage, dagegen ist ein Venusjahr kürzer als 224 Erdtage.  
  3. Venus ist der Planet, der der Erde von allen Planeten am ähnlichsten ist. Beide besitzen eine dichte Atmosphäre mit Wolken und die Oberfläche beider Planeten ist relativ Jung.  
  4. Die Oberfläche von Venus ist brütend heiß. Die Atmosphäre besteht aus Kohlendioxid (96,5%), ein Treibhaus-Gas. Dadurch betragen die Temperaturen 470 Grad.
  5. Auf ihrer Oberfläche herrscht ein extremer Druck. Er entspricht dem Druck auf der Erde in 1000 Meter Wassertiefe, oder dem neunzig fachen des Luftdrucks auf Meeresniveau.
  6. Venus läuft innerhalb der Erdbahn um die Sonne und kann deswegen die Sonne kreuzen, sie also überqueren (Transit)
  7. Venus leuchtet von allen mit freiem Auge sichtbaren Planeten am hellsten. Ursache hierfür sind die hellen Wolken, die 67 % des Sonnenlichts zurück werfen. 
  8. Sie ist das Himmelsobjekt, welches in der Geschichte am häufigsten beobachtet wurde. Pythagoras (570-480) war der erste, der erkannte, dass der helle Morgen- und Abendstern ein und dasselbe Objekt ist.
  9. Sie ist ein sehr windiger Planet. In den mittleren Schichten ihrer Atmosphäre herrschen Geschwindigkeiten von mehr als 720 Kilometer pro Stunde, das ist mehr als in einem Tornado auf der Erde.  
  10. Da Venus innerhalb der Erdbahn um die Sonne kreist, weist sie Phasen auf, wie unser Mond. Galileo Galilei (1564-1642) war der Erste, der diese Phasen mit seinem Fernrohr entdeckte. 
 
 

Venus Atmosphäre

 
 

Durch Beobachtungen und Messungen mehrerer Raumsonden (siehe unten), die den Planeten umkreisen, ist jetzt mehr über ihre Atmosphäre bekannt. Damit weiß man auch mehr über die Bedingungen auf der Oberfläche unseres Nachbarn. Das ist wichtig für Sonden, die vielleicht einmal auf der Venus landen sollen.  
Zukünftige Missionen sehen sich einer glühend heißen Oberfläche mit Temperaturen um 470 °C gegenüber. Zudem beträgt der Atmosphärendruck das 90-fache des Luftdrucks der Erde. Neben dem hohen Luftdruck stellt die Temperatur von 450 °C eine große Herausforderung für die Technik (Elektronik) dar.
Die Gashülle der Venus besteht zu 97% aus Kohlendioxid, der Rest sind Beimischungen von Stickstoff, Argon und Wasserdampf. Die äußerst großen Kohlendioxidmengen sorgen für einen extremen Treibhauseffekt, so dass die Temperaturen auf der Venus sogar höher liegen als auf dem sonnennächsten Planeten Merkur, der sich beträchtlich näher an der Sonne befindet.
Die Äquatorzone ist am intensivsten bestrahl. Dort stiegen Gasmassen auf und strömen in die Polargebiete. Am Pol sinken sie in tiefere Lagen, in denen sie zum Äquator zurückfließen. Durch die Rotation der Venus bewegt sich die Luft nicht auf geradem Weg zum Äquator, sondern wird von der Coriolis-Kraft nach Osten abgelenkt.

 
 
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Die im ultravioletten Licht sichtbaren Strukturen der Wolkendecke haben daher die Form eines in Richtung der Rotation liegenden Y (Passatwinde). Die ersten von Venus Express gelieferten Fotos zeigten (besonders deutlich im infraroten Spektralbereich) einen sich dementsprechend über den größten Teil der beobachteten Südhemisphäre ausbreitenden Wolkenwirbel mit Zentrum über dem Pol.

 

 

Bild links, NASA

 
 

Venus rotiert in 243 Tagen einmal um ihre Achse, für einen Umlauf um die Sonne braucht der Planet 225 Tage. Es fehlen nur 18 Tage an einer gebundenen Rotation. Wegen dieser sehr geringen Rotation, so vermuten Forscher, sind die Temperaturunterschiede sowohl zwischen der Tag- und der Nachtseite als auch zwischen der Äquatorregion und den Polgebieten sehr gering. Ein Minimum von etwa 440 °C wird in Bodennähe nie unterschritten. Ausgenommen sind nur höhere Gebirgsregionen, so herrschen auf dem höchsten Gipfel 380 °C. Die Maxima betragen an den tiefsten Orten 493 °C. Ohne die Wolkendecke mit ihrem hohen Reflexionsvermögen wäre es auf der Venus noch erheblich heißer. 
Der geringe Temperaturunterschied zwischen der Tag-und der Nachtseite wird durch den Treibhauseffekt verursacht, denn die Venus kühlt auf der Nachtseite kaum aus, da die dichte Atmosphäre und der hohe Wasserdampfgehalt Infrarotstrahlung nicht in den Weltraum lässt.

 
 

Die japanische Raumsonde Akatsuki wurde im Mai 2010 gestartet und erreichte die Venus im Dezember. Wegen eines Defekts im Triebwerk ging die Sonde in eine Sonnenumlaufbahn. Aufgabe der Raumsonde ist unter anderem, die Venus im infraroten Spektralbereich zu überwachen.

 
 

Auf dem Sonnenorbit kann Akatsuki alle 203 Tage, während eines Vorbeiflugs, die Venus erkunden. Bei einer Annäherung im Dezember 2015 konnte man auf einer IR-Aufnahme  (Bild rechts) eine interessante Struktur erkennen.   
Venus Rotationsachse ist um 177 Grad geneigt. Das bedeutet Venus rotiert rückläufig, also nicht wie die Erde von Ost nach West, sondern von West nach Ost. Die Sonne geht auf der Venus also im Westen auf. Dabei ist ihre Achse um 3 Grad geneigt.
Die bogenförmige Struktur auf dem Bild oben erstreckt sich über 10 000 Kilometer in 65 Kilometer Höhe. Sie war über mindestens vier Tage hindurch zu beobachten.
Es war ungewöhnlich, dass die Struktur ihre Lage relativ zur festen Oberfläche beibehielt. Sie stand oberhalb der größten Hochland Region mit dem Namen Aphrodite Terra.  
Die Wolkendecke rotiert in etwa fünf Tagen um den Planeten. Somit bewegen sich die Strukturen in der Wolkendecke mit rund 100 Meter pro Sekunde oder 360 Kilometer pro Stunde relativ zur Oberfläche. Warum aber hielt sich die riesige Welle über mehrere Tage an derselben Stelle relativ zum Planeten, während die Atmosphäre an ihr vorüberströmte?

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Bild JAXA
 
 

Venus Oberfläche

 
  Venus ist ständig von einer dichten Wolkendecke umgeben, deswegen leuchtet sie so hell und deswegen kann ihre Oberfläche nur mit Raumsonden erforscht werden.
Ein Querschnitt über die Jahrzehnte der Raumsonden zur Venus:
Seit den frühen 70er Jahren sind mehrere Sonden zur Venus geflogen und einige auf Ihr gelandet. Den Anfang machten die sowjetischen Sonden Venera in den Jahren 1970-iger Jahren.
 
  Venera 7 begann den Flug zur Venus am 17. August 1970. Die Landesonde von „Venera 7“ führte am 15. Dezember 1970 die erste erfolgreiche Landung auf der Venus aus. Der Abstieg zur Oberfläche dauerte 35 Minuten, wobei Daten über die Atmosphäre übertragen wurden. Nach der Landung konnten 23 Minuten lang Daten von der Oberfläche empfangen werden.  
 
Die erste Nahaufnahme der Oberfläche der Venus wurde 1975 von der Venera-9-Sonde zur Erde übermittelt.
Sie landete innerhalb eines 150 km Radius am Boden eines Hügels. Nach 15 Minuten traf ein Panorama ein. Es war das erste Bild von der Oberfläche eines fremden Planeten. Aufgenommen wurde es aus 90 cm Höhe durch ein Bullauge. Darauf sieht man einen 180° Streifen der Oberfläche. Das Bild zeigte eine Szene in der Geröll vorherrschte, aber wo es kaum größere Steine gibt. Viele Steine sind rund, obwohl es auf der Venus kein Wasser gibt, dafür aber Wind. 53 Minuten überlebte die Sonde in der Gluthitze der Venusoberfläche. Gemessen wurden Temperaturen von 455 Grad Celsius und ein Bodendruck von 90 Bar.


Steine am Landeplatz.


180°-Panorama

 
  1983 nahm die Sonde Venera 15 die Erforschung der Venus wieder auf und kartographierte 30% der Venusoberfläche mittels Radar.
Zwischen 1989 und 1994 erforschte die US-amerikanische Raumsonde Magellan die Venus und am 9. November 2005 startete mit Venus Express die erste europäische Weltraumsonde zur Venus.
 
 

Die Untersuchungen der Sonden und Landeeinheiten ergeben folgendes Bild der Venusoberfläche:

 
 
Die Oberfläche wird geprägt durch intensiven Vulkanismus mit großen Schwefelauswürfen und Lavaströmen sowie durch Einschlagskrater und Berge. Es gibt Hochland- und Grabengebiete. Fast 90% der Oberfläche enthalten fast 850 Krater mit Durchmessern zwischen 1,5 km und 280 km. Der Grad der Erosion lässt auf ein durchschnittliches Alter der Oberflächenformationen von nur 500 Millionen Jahren schließen. Neuere Untersuchungen von Gebirgszügen lassen auf eine Lavadicke von maximal 1 km schließen, was nicht ausreicht, um alle alten Kraterwälle zu überdecken. Daher wird auch die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, dass die vulkanische Aktivität über einen Zeitraum von 2 Milliarden Jahren allmählich ausklang.   An der Oberfläche herrschen, durch den Treibhaus-Effek, Temperaturen von +464°C. Der Druck beträgt 90 bis 95 bar (Erde 1 bar), die Sichtweite beträgt bei Windgeschwindigkeiten von bis zu 300 km/h 3 Kilometer.
Bis in einer Höhe von 140 Kilometer besteht sie aus 96,4% Kohlendioxyd, 3,4% aus Stickstoff und 0,2% aus Edelgasen. In etwa 70 Kilometern Höhe ist die Atmosphäre auf 0°C abgekühlt. In dieser Höhe gefrieren Wasser und Kohlendioxyd zu Eis und Schnee, und es bildet sich eine dicke Wolkendecke. Diese Wolken, Schwebeteilchen und Staub verschlucken 97,5% des Sonnenlichts auf seinem Weg bis zur Oberfläche. Der Himmel auf der Venus erscheint tiefrot.
 
 

Das Hochland von Aphrodite Terra erstreckt sich entlang des halben Äquators (zwischen 10° N - 20° S und 60° O – 150 ° O) und ist annähernd so groß wie Afrika. Aphrodite Terra liegt sehr viel höher über dem Nullniveau als die übrigen Regionen auf Venus. (Bei Planeten mit fester Oberfläche gilt als Nullniveau die Oberfläche des volumengleichen Rotationsellipsoides). Die Höhe über dem Nullniveau liegt zwischen 1000 und 5000 Meter.

 
  1  
 

Durch die Bewegung der Atmosphäre streicht Luft über die bis zu 6000 m höher gelegene Hochebene von Aphrodite Terra und fällt auf der anderen Seite wieder hinunter. Es entsteht ein Föhnsturm auf der Venus.  
Ähnlich dem Föhn bei den Alpen bildet sich auch hinter Aphrodite Terra ein Fallwild mit einer stehenden Wolke (Lentikularis wolke). 

die Oberfläche mit Radar-Messungen der Sonden Magellan und Pioneneer Venus Orbiter kartiert.

2
 
 

Raumsonden zur Venus

 
 

Die UdSSR begann 1961 mit ihrem Venera Programm. Bis 1983 flogen 16 Sonden dieses Programms. Die ersten absolvierten nur einen Vorbeiflug, Venera 6 lieferte Daten der Atmosphäre bis in eine Höhe von 10 km. Die erste Landung auf dem Planeten gelang der UdSSR mit Venera 7 im Dezember 1970.
Die USA begann das Mariner Programm 1962, das 1968 beendet wurde.
Die UdSSR erforschte Venus mit den VaGa-Sonden zwischen 1984 und 1986.
Danach entstand eine Pause von fast 20 Jahren, in denen kleine Sonde zur Venus flog.

 
 

Venus Express ist eine Raumsonde der ESA, die am 9. November 2005 mit einer Sojus-FG/Fregat-Rakete vom kasachischen Baikonur aus gestartet wurde. Sie trat nach 153 Tagen Reisezeit am 11. April 2006 in eine Umlaufbahn um den Planeten ein. Die Raumsonde ist seit den 1960er Jahren die erste Mission zur Venus.

 
 

Die Sonde Magellan der USA wurde im Mai 1989 vom Space Shuttle aus auf die Reise zur Venus gestartet. Im August 1990 schwenkte sie dann in einen Orbit ein und kartierte die Venus durch Radarmessungen.
Im Jahr 1993 testete man mit Magellan das so genannte Aerobraking-Manöver, die Abbremsung einer Sonde mittels Durchflugs durch die oberen Atmosphärenschichten eines Planeten. Zudem wurden dadurch Schlussfolgerungen über die Dichte und die Zusammensetzung der Gashülle möglich.
Magellan verglühte am 12. Oktober 1994 in der Venusatmosphäre.

 
 

Akatsuki (Morgendämmerung, Japan) startete im Mai 2010 und kam im: Dezember 2015 beim inneren Planeten Venus an.
Zu den Instrumenten gehören auch fünf Kameras: drei für den infraroten Bereich, eine für das ultravioletten Spektrum und eine weitere, die Lightning and Airglow Camera (LAC), um Blitze und andere Leuchterscheinungen in der Atmosphäre aufzunehmen. Zwei der Infrarotkameras dienen Erkundungen der Oberflächenbeschaffenheit, der Wolkentemperaturen sowie der Dampfkonzentrationen.
Im April 2018 endete die Messphase.

 
 

Weitere Informationen und Quellen:

 
  Satelliten und Sonden  
  Das Venusjahr 2020  
 

http://kuffner-sternwarte.at/im_brennp/archiv2017/ausbuchtung-in-venus-atmosphaere-vermutlich-durch-schwerewellen-verursacht.php

 
  neue Informationen und 3-Minuten-Film der NASA über die Venus: https://www.spektrum.de/news/der-exoplanet-nebenan/1662882?utm_medium=newsletter&utm_source=sdw-nl&utm_campaign=sdw-nl-daily&utm_content=heute  
  letztes Update 14.04.2022