Venus lijkt in veel opzichten op de aarde: de planeet is ongeveer net zo groot en heeft dezelfde massa. Maar toch is er 100.000 keer minder water te vinden dan op onze planeet. En dat is gek. Maar onderzoekers denken dat nu te kunnen verklaren.
Van een afstandje bekeken, zouden de aarde en Venus zusjes kunnen zijn. Ze zijn ongeveer net zo groot en hebben ongeveer dezelfde massa. Maar als je ze van wat dichterbij bekijkt, zie je al snel dat er ook veel verschillen zijn. Zo beschikt onze planeet over vrij aangename temperaturen, een zuurstofrijke atmosfeer en oceanen gevuld met vloeibaar water. Ondertussen kent Venus een oppervlaktetemperatuur van zo’n 474 graden Celsius, een veel dikkere, vrijwel volledig uit CO2 bestaande atmosfeer en geen oppervlaktewateren.
Vroeger
Ooit moet dat echter heel anders zijn geweest; miljarden jaren geleden zou Venus over ongeveer net zoveel water als de aarde hebben beschikt. Een groot deel van dat water ging echter verloren toen de koolstofdioxideconcentratie in Venus’ atmosfeer steeg en een – in ieder geval binnen ons zonnestelsel – ongeëvenaard broeikaseffect op gang bracht. De temperaturen op het oppervlak schoten omhoog en het vloeibare water verdampte, om vervolgens grotendeels in de ruimte te verdwijnen.
Droog
Vandaag de dag herbergt Venus dan ook nog maar weinig water. Als je al het water dat Venus herbergt – en dat zich ophoudt in de atmosfeer – over Venus zou uitstorten, zou de planeet slechts met een 3 centimeter dik laagje bedekt zijn. Ter vergelijking: als je al het water op aarde over het aardoppervlak zou verdelen, zou het oppervlak onder een drie kilometer diepe waterlaag schuilgaan.
Te droog
Dat Venus zo weinig water herbergt, is deels te verklaren door dat uit de hand gelopen broeikaseffect. Maar het kan de relatieve droogte op Venus niet helemaal verklaren. Want zelfs als we dat broeikaseffect in ogenschouw nemen, zouden we nog altijd mogen verwachten dat Venus meer water herbergt dan het nu doet. “Vergelijk het met wanneer ik al het water dat in mijn waterflesje zit, weggooi,” legt onderzoeker Michael Chaffin uit. “Dan nog zouden er altijd een paar druppels in het flesje blijven zitten.” Maar Venus is zelfs de meeste van die ‘altijd achterblijvende druppels’ kwijtgeraakt. Hoe kan dat?
HCO+
Chaffin en collega’s hebben zich in dat vraagstuk vastgebeten en stellen nu in het blad Nature dat Venus extra water is kwijtgeraakt – en nog altijd verliest – middels een proces in de atmosfeer, waarbij een sleutelrol is weggelegd voor een molecuul dat HCO+ wordt genoemd. Dit is een ion, bestaande uit 1 atoom van waterstof, 1 atoom van koolstof en 1 atoom van zuurstof.
Hoe werkt dat precies?
Volgens de onderzoekers wordt HCO+ hoog in de atmosfeer van Venus aan de lopende band geproduceerd. Maar de ionen die zo ontstaan, houden niet lang stand; elektronen die ook in de atmosfeer rondwaren, vinden de ionen, waarna een recombinatie plaatsvindt waarbij waterstofatomen loskomen en mogelijk zelfs in de ruimte kunnen ontsnappen. En zo zou Venus extra water kwijtraken.
HCO+ detecteren
Het klinkt niet onaannemelijk, maar er is één probleem. Om deze hypothese te laten werken, zijn behoorlijk grote hoeveelheden HCO+ nodig. En HCO+ is nog nooit in de atmosfeer van Venus aangetroffen. Maar dat wil niet zeggen dat het er niet is, zo stellen de onderzoekers. Ze wijzen er hierbij op dat er nog maar weinig missies naar Venus zijn ondernomen en de missies die Venus hebben bezocht niet over de instrumenten beschikten die nodig zijn om HCO+ te detecteren. Kortom: de aanwezigheid van grote hoeveelheden HCO+ in de atmosfeer van Venus is zeker nog niet uitgesloten. “Eén van de meest verrassende conclusies van dit onderzoek is dat HCO+ in feite één van de meest overvloedig aanwezige ionen in Venus’ atmosfeer zou moeten zijn,” stelt Chaffin.
…een dag op Venus langer duurt dan een jaar op Venus? De planeet doet er 225 aardse dagen over om een rondje om de zon te draaien, maar heeft 243 aardse dagen nodig om een rondje om de eigen as te voltooien.
Missie naar Venus
Of de theorie van Chaffin en collega’s echt hout snijdt, zal tijdens toekomstige missies naar Venus moeten blijken. Het goede nieuws is daarbij dat er steeds meer aandacht komt voor Venus en de bereidheid om er ruimtesondes naartoe te sturen, groeit. Het slechte nieuws is dat er nog geen sonde in de maak is die ook in staat is om HCO+ te detecteren. Zo zal de in aanbouw zijnde DAVINCI-missie – de lancering staat gepland voor 2032 – wel onderzoek doen naar de atmosfeer van Venus, maar mist deze een instrument om HCO+ te detecteren. De onderzoekers kunnen dan ook alleen maar hopen dat latere missies die instrumenten wel meevoeren.
Een beter begrip van hoe het water op Venus is vergaan en nog altijd vergaat, is namelijk belangrijk, vindt onderzoeker Eryn Cangi. Niet alleen voor ons begrip van Venus, maar ook voor ons beeld van planeten buiten ons zonnestelsel én onze zoektocht naar leven. “Water is heel belangrijk voor leven,” aldus Cangi. “We moeten de omstandigheden die vloeibaar water in het universum mogelijk maken en (de omstandigheden, red.) die Venus juist heel droog hebben gemaakt, beter gaan begrijpen.”
