Eine extrem seltene und exotische Form von Kohlendioxid wurde in der Atmosphäre von Venus und Mars entdeckt. Es könnte für den einzigartigen Treibhauseffekt der Venus verantwortlich sein.
Ein Team von Wissenschaftlern aus Frankreich, Belgien und Russland unter der Leitung von Jean-Loup Bertaux analysierte im April 2006 mit einer „Blackout“-Technik Daten, die vom Infrarotspektrometer der Venus-Express-Mission gesammelt wurden. Das heißt, die Sensoren waren in den Momenten auf die Sonne gerichtet, in denen sie von der Venus verdeckt wurde. Dadurch konnten Wissenschaftler untersuchen, wie bestimmte Teile der Sonnenstrahlung von der Atmosphäre des Planeten absorbiert und gestreut werden – und ihre chemische Zusammensetzung verfeinern. Im mittleren IR-Bereich, bei einer Wellenlänge von etwa 3,3 Mikrometern, erlebten die Astronomen eine Überraschung.
„Es war ein klares und stetiges Signal, das in den tieferen Schichten der Atmosphäre immer deutlicher wurde“, erklärt Professor Berto. Obwohl von Anfang an klar war, dass eine Verbindung, die Kohlenstoff und Sauerstoff enthält, für das Phänomen verantwortlich war, dauerte es einige Zeit, bis die Wissenschaftler ihre molekulare Struktur genau bestimmt hatten. Tatsache ist, dass die Eigenschaften des Signals nicht zu den bekannten Optionen passten.
Die Beobachtung verlief ungefähr so:
Interessanterweise entdeckte etwa sechs Monate später, im Dezember 2006, der amerikanische Astronom Mike Mumma, der nichts von der Entdeckung europäischer Wissenschaftler wusste, ein unverständliches Signal, als er die Atmosphäre des Mars untersuchte. Der Vergleich zeigte, dass beide Funde der gleichen Verbindung entsprachen.
Obwohl die Atmosphäre der Venus viel dicker ist als die des Mars, bestehen beide zu 95 % aus Kohlendioxid. Daher wurde vermutet, dass das unbekannte Signal von einer seltenen Form von CO2 stammt, bei der eines der Sauerstoffatome ein schweres Isotop mit 10 statt 8 Neutronen ist. Auf der Erde macht diese Verbindung etwa 1 % atmosphärisches Kohlendioxid aus – aber auf unseren Nachbarplaneten scheint sie viel höher zu sein.
Unterschiedliche Größen von Sauerstoffatomen in einem solchen Isotop von Kohlendioxid lassen verschiedene Teile des Moleküls mit zwei unterschiedlichen Frequenzen schwingen - im Gegensatz zu gewöhnlichem CO2. Gleichzeitig absorbiert es noch mehr Strahlungsenergie und trägt so besonders stark zum Treibhauseffekt bei. Auf der Venus ist es besonders auffällig: Ihre 250.000-mal mehr Kohlendioxid enth altende Atmosphäre führt zu einer spürbaren Erwärmung des Planeten. Die durchschnittliche Temperatur auf seiner Oberfläche übersteigt 450 Grad Celsius.
Die unruhige Atmosphäre der Venus ist für Forscher äußerst faszinierend und hält sie regelmäßig vor allerlei Überraschungen. Es genügt, an einige aktuelle Funde zu erinnern: ein Tandem aus zwei gigantischen Tornados („Tanz zweier Hurrikane“) und mächtige Turbulenzen auf der Schattenseite des Planeten („Woher der Wind weht“).
