Venus wird oft als „ Zwilling der Erde “ (oder „Schwesterplanet“), und das aus gutem Grund. Trotz einiger ziemlich eklatanter Unterschiede, nicht zuletzt ihrer sehr unterschiedlichen Atmosphären, gibt es genügend Ähnlichkeiten zwischen Erde und Venus, dass viele Wissenschaftler die beiden als eng verwandt ansehen. Kurz gesagt, es wird angenommen, dass sie sich zu Beginn ihrer Existenz sehr ähnlich waren, sich dann aber in unterschiedliche Richtungen entwickelt haben.
Erde und Venus sind beides terrestrische Planeten die sich innerhalb der Sonne befinden Bewohnbare Zone (alias „Goldilocks Zone“) und haben ähnliche Größen und Zusammensetzungen. Darüber hinaus haben sie jedoch wenig gemeinsam. Lassen Sie uns alle ihre Merkmale nacheinander durchgehen, damit wir sehen können, inwiefern sie sich unterscheiden und inwiefern sie ähnlich sind.
Größe, Masse und Umlaufbahn:
In Bezug auf ihre jeweiligen Größen, Massen und Zusammensetzungen Venus und Erde sind recht ähnlich. Während die Erde einen mittleren Radius von 6.371 km und eine Masse von 5.972.370.000 Billiarden kg hat, hat die Venus einen mittleren Radius von etwa 6.052 km und eine Masse von 4.867.500.000 Billiarden kg. Dies bedeutet, dass die Venus ungefähr 0,9499 der Größe der Erde und 0,815 der Masse hat. In Bezug auf das Volumen liegen die beiden Planeten fast gleichauf, wobei die Venus 0,866 so viel Volumen wie die Erde (928,45 Milliarden Kubikkilometer im Vergleich zu 1083,21 Milliarden der Erde) besitzt.
Aber wenn es um die Umlaufbahn geht, unterscheiden sich die beiden Planeten ein wenig. Erde umkreist die Sonne bei einer durchschnittlichen Entfernung (Haupthalbachse) von 149.598.023 km (92.955.902 mi), die von 147.095.000 km (91.401.000 mi) am Perihel bis 152.100.000 km (94.500.000 mi) am Aphel reicht. Die Venus umkreist die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung von 108.208.000 km, die von 107.477.000 km im Perihel bis 108.939.000 km reicht.
Grundsätzlich kreist die Venus näher an unserer Sonne und mit einer Exzentrizität, die weniger als ein Drittel der Exzentrizität der Erde beträgt (0,006772 im Vergleich zu 0,0167086). Darüber hinaus ist die Erdachse weit mehr als die der Venus zur Sonnenekliptik geneigt – 23,5° im Vergleich zu 2,64° der Venus. Diese größere Nähe zur Sonne ist größtenteils für den außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt der Venus verantwortlich, und die geringe Exzentrizität (in Kombination mit der geringen Neigung ihrer Achse) führt zu sehr geringen Temperaturschwankungen (siehe unten).
Struktur und Zusammensetzung:
Als terrestrische Planeten haben Venus und Erde ähnliche Strukturen und Zusammensetzungen. Das Innere der Erde ist aufgrund ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften in Schichten unterteilt, die aus Kern, Mantel und äußerer Kruste bestehen. Während die Kernregion aus Nickel und Eisen besteht, bestehen Mantel und äußere Kruste aus Silikatgestein und Mineralien.
Obwohl es nur wenige direkte Informationen über die Seismologie der Venus gibt, deutet ihre Ähnlichkeit in Größe und Dichte mit der Erde darauf hin, dass sie eine ähnliche innere Struktur hat – bestehend aus Kern, Mantel und Kruste. Wie der Erdkern ist der Venuskern zumindest teilweise flüssig, da sich die beiden Planeten etwa gleich schnell abgekühlt haben.
Die Erdschichten, die den inneren und äußeren Kern, den Mantel und die Kruste zeigen. Bildnachweis: Discovermagazine.com
Der Hauptunterschied zwischen den beiden Planeten ist das Fehlen von Beweisen für die Plattentektonik auf der Venus, möglicherweise weil ihre Kruste zu stark ist, um sie ohne Wasser zu subduzieren, um sie weniger viskos zu machen. Dies führt zu einem geringeren Wärmeverlust des Planeten und verhindert dessen Abkühlung.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass der Erdkern in einen inneren und einen äußeren Kern unterteilt ist. Während angenommen wird, dass der äußere Kern aus einer Flüssigkeit mit niedriger Viskosität besteht, wird angenommen, dass der innere Kern fest ist. Der flüssige äußere Kern dreht sich auch in die entgegengesetzte Richtung wie der Planet und erzeugt einen Dynamoeffekt, von dem angenommen wird, dass er die Quelle der Magnetosphäre der Erde ist (siehe unten).
Oberflächeneigenschaften:
Im Gegensatz zu anderen Planeten in unserem Sonnensystem ist der Großteil der Erdoberfläche mit flüssigem Wasser bedeckt. Tatsächlich sind etwa 70,8% der Oberfläche von Ozeanen, Seen, Flüssen und anderen Quellen bedeckt, wobei ein Großteil des Festlandsockels unter dem Meeresspiegel liegt. Darüber hinaus variiert das Terrain der Erde von Ort zu Ort stark, unabhängig davon, ob sie über oder unter dem Meeresspiegel liegt oder nicht.
Die Unterwasseroberfläche weist bergige Merkmale sowie Unterwasservulkane, ozeanische Gräben, unterseeische Canyons, ozeanische Hochebenen und abgrundtiefe Ebenen auf. Die restlichen Teile der Oberfläche sind von Bergen, Wüsten, Ebenen, Hochebenen und anderen Landschaftsformen bedeckt. Über lange Zeiträume verändert sich die Oberfläche durch eine Kombination aus tektonischer Aktivität und Erosion.
Im Gegensatz dazu weist die Oberfläche der Venus geringe Höhenunterschiede auf, wobei die Mehrheit von glatten vulkanischen Ebenen bedeckt ist. Tatsächlich wird geschätzt, dass etwa 80 % des Planeten unter dem Meeresspiegel liegen würden, wenn ein Terraforming-Ereignis dazu führen würde, dass sich Wasser an der Oberfläche ansammelt. Der Großteil der oberirdischen Landmasse würde in Form von zwei bestehen, die aus den beiden wichtigsten Hochlandregionen des Planeten gebildet wurden – Ishtar Terra auf der nördlichen Hemisphäre und Aphrodite Terra direkt südlich des Äquators.
Die Venusoberfläche scheint eher durch vulkanische Aktivität als durch tektonische Aktivität geformt worden zu sein. Obwohl die Venus nicht vulkanischer aktiver ist als die Erde, weist ihre ältere Kruste darauf hin, dass sie mit 167 mit einem Durchmesser von über 100 km mehrmals so viele Vulkane wie die Erde hat. Während die ozeanische Kruste der Erde durch Subduktion an den Grenzen der tektonischen Platten ständig recycelt wird und ein Durchschnittsalter von etwa 100 Millionen Jahren hat, wird die Oberfläche der Venus auf 300 bis 600 Millionen Jahre geschätzt.
Atmosphäre und Temperatur:
Die Erdatmosphäre besteht aus fünf Hauptschichten – der Troposphäre, der Stratosphäre, der Mesosphäre, der Thermosphäre und der Exosphäre. In der Regel nehmen Luftdruck und Dichte ab, je höher man in die Atmosphäre gelangt und je weiter man sich von der Oberfläche entfernt. Der Zusammenhang zwischen Temperatur und Höhe ist jedoch komplizierter und kann in einigen Fällen sogar mit der Höhe steigen.
Die Temperatur der Erde unterliegt auch Schwankungen in Abhängigkeit von der Tageszeit, der Jahreszeit und dem Ort auf dem Planeten, von dem aus die Temperatur gemessen wird. Temperaturschwankungen sind das Ergebnis von Änderungen der Umlaufbahn, der Rotation und der geneigten Achse der Erde. Die Durchschnittstemperatur beträgt 14 ° C, wobei die heißeste gemessene Temperatur 70,7 ° C (159 ° F) in der Lut-Wüste im Iran und die kälteste -89,2 ° C (-129 ° F) an der Vostok-Station in der Antarktis beträgt.
Inzwischen, Oberflächentemperatur der Venus erfährt aufgrund der dichten Atmosphäre, der sehr langsamen Rotation und der sehr geringen axialen Neigung wenig bis gar keine Variation. Seine mittlere Oberflächentemperatur von 735 K (462 °C/863,6 °F) ist praktisch konstant, mit wenig oder keiner Änderung zwischen Tag und Nacht, am Äquator oder an den Polen. Die einzige Ausnahme ist der höchste Punkt auf der Venus, Maxwell Montes , wobei der atmosphärische Druck auf etwa 4,5 MPa (45 bar) und die Temperatur auf etwa 655 K (380 °C) sinkt.
Magnetfelder:
Es ist eine allgemein bekannte Tatsache, dass das starke Magnetfeld der Erde intrinsisch ist, um Leben zu unterstützen. Der Hauptteil dieses Feldes wird im Kern erzeugt, dem Ort eines Dynamoprozesses, der die kinetische Energie der konvektiven Flüssigkeitsbewegung in elektrische und magnetische Feldenergie umwandelt. Die Konvektionsbewegungen im Kern sind chaotisch, wodurch die Magnetpole driften und periodisch ihre Ausrichtung ändern. Dies führt zu Feldumkehrungen in unregelmäßigen Abständen, die durchschnittlich einige Male alle Millionen Jahre auftreten, von denen die letzte vor etwa 700.000 Jahren auftrat.
Das Feld erstreckt sich vom Kern nach außen, durch den Mantel und bis zur Erdoberfläche, wo es einen Dipol bildet (dessen Pole sich in der Nähe der geographischen Pole der Erde befinden). Am Äquator des Magnetfelds beträgt die Magnetfeldstärke an der Oberfläche 3,05 × 10?5Teslas mit einem globalen magnetischen Dipolmoment von 7,91 × 10fünfzehnT m3. Ionen und Elektronen des Sonnenwinds sowie kosmische Strahlung, die sonst die Erdatmosphäre abstreifen würde, werden von dieser Magnetosphäre abgelenkt.
Während eines magnetischen Sturms können geladene Teilchen von der äußeren Magnetosphäre abgelenkt und entlang Feldlinien in die Ionosphäre der Erde geleitet werden, wo atmosphärische Atome angeregt und ionisiert werden können, was zu den Phänomenen führt, die als . bekannt sind Nordlicht und Südlicht .
Auch die Venus hat ein Magnetfeld, das allerdings deutlich schwächer ist als das der Erde. Darüber hinaus wird das Magnetfeld der Venus durch eine Wechselwirkung zwischen der Ionosphäre und dem Sonnenwind induziert und nicht durch einen internen Dynamo im Kern wie der im Inneren der Erde. Die kleine induzierte Magnetosphäre der Venus bietet der Atmosphäre einen vernachlässigbaren Schutz vor kosmischer Strahlung.
Dies impliziert, dass der Venus ein Dynamo fehlt, höchstwahrscheinlich aufgrund einer fehlenden Konvektion in ihrem Kern. Dies könnte das Ergebnis einer globalen Oberflächenerneuerung gewesen sein, die die Plattentektonik zum Erliegen brachte und zu einem verringerten Wärmefluss durch die Kruste führte. Dadurch stieg die Manteltemperatur an, wodurch der Wärmefluss aus dem Kern heraus reduziert wurde.Schlussfolgerungen:
Lassen Sie uns also überprüfen. Erde und Venus haben ihren Anteil an Ähnlichkeiten, aber auch einige ziemlich starke Unterschiede. Vergleichen wir sie Kategorie für Kategorie, indem wir die Werte der Erde links und die der Venus rechts platzieren.
Mittlerer Radius:6.371,0 km6.051,8 ± 1,0 km
Masse:5.972 37 x 1024kg 4,8675 x 1024kg
Volumen:10,8321 × 10elfkm39,2843 × 10elfkm3
Halbgroße Achse:149.598.023 km 108.208.000 km
Luftdruck:101,325 kPa 9200 kPa
Schwere:9,8 m/s² 8,87 m/s2
Durchschn. Temperatur:14 °C (57,2 °F) 462 °C (863,6 °F)
Temperatur Variationen:±160 °C (278°F) 640 C ()
Axiale Neigung:23,5 ° 2,64 °
Länge des Tages:24 Stunden 117 Tage
Länge des Jahres:365 Tage224,7 Tage
Drehung:Prograde Retrograde
Wasser:Ja Nein
Polkappen:Ja Nein
Wie Sie sehen können, gehen die Dinge von ganz nah bis ganz anders. Wenn die Leute eines Tages die Venus zu Hause nennen sollen, müssen wir ernsthaft renovieren, um den Planeten auf den neuesten Stand zu bringen!
Wir haben hier bei Universe Today viele interessante Artikel über die Venus geschrieben. Hier ist Der Planet Venus , Interessante Fakten über Venus , Was ist die durchschnittliche Oberflächentemperatur auf der Venus? Die Venus mit schwimmenden Städten kolonisieren und Wie terraforming wir die Venus?
Weitere Informationen finden Sie im Hubblesites Pressemitteilungen über Venus , und hier ist Der NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems zur Venus.
Astronomy Cast hat auch eine interessante Episode über den Planeten Venus. Hör es dir hier an, Folge 50: Venus .
