Waarom heeft Venus bijna geen water? Nieuw onderzoek geeft verklaring

Met behulp van computersimulaties ontdekte het team¹ dat waterstofatomen uit de atmosfeer van Venus kunnen ontsnappen via een proces dat dissociatieve recombinatie wordt genoemd. Hierdoor verliest Venus – dag in, dag uit – ongeveer twee keer meer water dan eerdere schattingen aangaven.

Venus is echt gortdroog. Als je al het water op aarde over het oppervlak zou verdelen, zou onze planeet ongeveer ongeveer drie kilometer onder water staan. Als je hetzelfde op Venus doet, komt het water echter niet hoger te staan dan drie centimeter. Maar Venus was niet altijd zo droog.

Wetenschappers vermoeden dat Venus tijdens haar vorming, miljarden jaren geleden, ongeveer net zoveel water meekreeg als de aarde. Maar op een zeker moment ging het mis. Wolken van koolstofdioxide in de atmosfeer van Venus veroorzaakten een krachtig broeikaseffect, waardoor de temperatuur aan het planeetoppervlak uiteindelijk steeg tot 500 graden Celsius. Bij dit proces verdampte al het water van Venus tot stoom en verdween het meeste de ruimte in. Toch kan deze verdamping niet verklaren waarom Venus zo droog is geworden en nog steeds water verliest.

Op zoek naar een verklaring heeft een onderzoeksteam onder leiding van Michael Chaffin en Eryn Cangi computermodellen gebruikt om Venus te kunnen begrijpen als een enorm chemisch laboratorium. Daarbij zoomden ze in op de diverse reacties die in de atmosfeer van de planeet plaatsvinden. Volgens de onderzoekers is HCO+ (een moleculair ion bestaande uit één waterstofatoom, één koolstofatoom en één zuurstofatoom) hoog in de atmosfeer van Venus mogelijk de boosdoener achter het ontsnappende water.

Latere missie

Er wordt constant HCO+ aangemaakt in de Venus-atmosfeer, maar afzonderlijke ionen overleven niet lang. Wanneer ze in botsing komen met elektronen in de atmosfeer, worden ze gesplitst en daarbij ontsnappen waterstofatomen de ruimte in. Op die manier wordt Venus beroofd van één van de twee componenten van water (de andere component is zuurstof).

Het onderzoeksteam heeft berekend dat Venus alleen zo droog kan zijn geworden als de planeet meer HCO+ in zijn atmosfeer heeft dan verwacht. Het nare is alleen dat wetenschappers nog nooit HCO+ hebben waargenomen rond Venus. Volgens Chaffin en Cangi komt dit doordat ze nooit de juiste instrumenten daarvoor hadden.

Hoewel er al diverse ruimtesondes naar Venus zijn gereisd, had geen van hen apparatuur aan boord die HCO+ kon detecteren, ondanks dat HCO+ eigenlijk een van de meest voorkomende ionen in de atmosfeer van Venus zou moeten zijn. En zelfs NASA’s komende DAVINCI-missie, die eind dit decennium gelanceerd moet worden, zal geen HCO+ kunnen detecteren. Het wachten is dus op een nog latere missie.

Noten

1. Chaffin et al., universiteit van Colorado in Boulder in Nature