Dunne korst van planeet Venus beweegt als kapot ijs

Geologie De korst van Venus lijkt op die van de jonge aarde. „De typische tektoniek van de aarde kwam waarschijnlijk pas later op gang.”

Radarbeeld van Nüwa Campus, het grootste blok in de Venus-laaglanden. Het blok wordt omringd door vervormde gebieden. Het blok zelf is minder vervormd.
Radarbeeld van Nüwa Campus, het grootste blok in de Venus-laaglanden. Het blok wordt omringd door vervormde gebieden. Het blok zelf is minder vervormd. Beeld Paul K. Byrne en Sean C. Solomon.

De korst van de planeet Venus is niet statisch, zoals lang werd gedacht, maar veranderlijk. Stukjes korst bewegen langs elkaar. Een team planeetwetenschappers levert bewijs daarvoor door de geologie van de planeet in kaart te brengen op basis van radarbeelden die ruimtesonde Magellan in de jaren negentig maakte. Het onderzoek verscheen maandag in PNAS. De korst van de jonge aarde leek mogelijk op de dunne korst van Venus.

Venus staat na Mercurius het dichtst bij de zon, gevolgd door de aarde. Astronomen noemen Venus ook wel het tweelingzusje van de aarde. Ze zijn zo’n vier en een half miljard jaar geleden dicht bij elkaar geboren uit dezelfde gas- en stofschijf die om de jonge zon draaide, waardoor ze min of meer uit hetzelfde materiaal bestaan. Ook qua afmetingen zijn de twee vergelijkbaar; de aarde is ietsje groter. Maar wie inzoomt, ziet grote verschillen. Zo zit Venus verpakt in een dikke atmosfeer die voornamelijk uit het broeikasgas koolstofdioxide bestaat, waardoor de oppervlaktetemperatuur oploopt tot een helse 471 graden Celsius. Die warmte maakt het binnenste van Venus wat vloeibaarder dan dat van de aarde; Venus is minder stroperig.

Vervellen

Wetenschappers zijn er nog niet over uit waarom, maar de korsten van de tweeling hebben zich in de loop van de tijd heel anders ontwikkeld. Beide planeten verliezen warmte uit hun binnenste via de korst. Bij de aarde gaat dat geleidelijk. Er komt warmte vrij via plaattektoniek; de aardkorst bestaat uit grote, dikke platen die langzaam bewegen en zo nu en dan op of onder elkaar duiken. Venus kent geen grootschalige plaattektoniek. Daar bouwt de warmtedruk zich langzaam op onder de korst. Wanneer de druk te hoog is, wordt de korst verzwolgen. „Dat proces is vergelijkbaar met het deksel op een pan met heet water”, zegt Daphne Stam, planeetonderzoeker aan de TU Delft en niet bij dit onderzoek betrokken. „Als het water kookt en verdampt, schiet het deksel er door de druk af.”

De aanwijzing voor dat ‘vervellen’ van Venus is dat er weinig kraters van meteorietinslagen te vinden zijn. Dat geeft aan dat Venus relatief kort geleden, zo’n 300 tot 600 miljoen jaar terug – haar korst vernieuwd heeft. Die periodieke vernieuwing zorgt ervoor dat Venus geen dikke korst kan opbouwen zoals op aarde.

„Het was nog niet bewezen dat de Venuskorst ook nu, tussen vervelbeurten door, plaatselijk vervormde”, zegt Stam. „Daarom werd aangenomen dat de korst van Venus, net zoals die van Mars en de maan, uit een onbeweeglijk geheel bestaat.”

Maar een team planeetonderzoekers, onder leiding van Paul Byrne van North Carolina State University, heeft daar nu verandering in gebracht. Ze bestudeerden radarbeelden die NASA-sonde Magellan van bijna het complete Venus-oppervlak maakte en vonden op sommige plekken stukken korst die afweken van hun omgeving. Door naar de randen van die stukken te kijken, als puzzelstukjes, ontdekten de wetenschappers dat ze lokaal een beetje bewegen en langs elkaar glijden. „Vergelijkbaar met kapotgeslagen ijs over een bevroren meer”, zegt Bart Root, planeetonderzoeker aan de TU Delft en niet bij de studie betrokken. Uit computersimulaties volgt dat de opwaartse stroom van warmte vanuit de kern, net als bij de aarde, de oorzaak is.

Het is knap dat ze dit in kaart hebben gebracht

Bart Root planeetonderzoeker

Root is niet verrast. „Ik verwachtte al dat het oppervlakte van Venus, juist door haar dunne korst, makkelijk te vervormen is. Wel is het knap dat de wetenschappers die beweging in kaart hebben gebracht. Het oppervlak van Venus laat zich niet makkelijk fotograferen door de dikke atmosfeer heen en het is heel moeilijk om er iets te laten landen.”

Belangrijk is ook dat de studie laat zien hoe de jonge aarde er mogelijk uitzag, vult Stam aan. „De typische plaattektoniek van de aarde kwam waarschijnlijk pas later op gang, toen de aarde veel verder afgekoeld was. Het beeld dat de wetenschappers van Venus schetsen, zou een soort oerversie van de aarde kunnen zijn: toen de korst, net als bij Venus, nog dun was en het binnenste van de aarde nog een stuk heter was dan nu.”

NASA heeft recentelijk twee nieuwe onbemande missies (Veritas en Davinci+) naar Venus groen licht gegeven en de Europese ruimtevaartorganisatie ESA één (EnVision). De ruimtesondes worden rond 2030 gelanceerd en zullen Venus met nieuwe technologie en een hogere resolutie dan Magellan bestuderen. Davinci+ gaat de atmosfeer in, de andere twee blijven om Venus heen cirkelen.