Ein wissenschaftliches Forschungsteam der Universität Trient in Italien gab kürzlich bekannt, dass es einen riesigen hohlen Lavatunnel unter der Oberfläche der Venus entdeckt hat, der den Menschen zum ersten Mal einen direkten Beweis für die unterirdische Vulkanstruktur dieser „Zwillingserde“ liefert. Dieser Befund legt nahe, dass die vulkanische Aktivität der Venus wahrscheinlich eine langfristige und entscheidende Rolle in ihrer geologischen Entwicklung spielte.
Die Forschung wurde von der italienischen Raumfahrtbehörde finanziert. Durch die erneute Analyse von Radardaten mit synthetischer Apertur, die zwischen 1990 und 1992 von der Magellan-Sonde der NASA erhalten wurden, identifizierten Wissenschaftler eine repräsentative Einsturzgrube und eine riesige unterirdische Hohlraumstruktur darunter im Nyx Mons-Gebiet der Venus. Das Papier wurde am 9. Februar in Nature Communications veröffentlicht.
Lorenzo Bruzzone, Leiter des Fernerkundungslabors und Professor am Institut für Informationstechnik und Informatik der Universität Trient, sagte, dass das Verständnis der Menschheit über die Venus noch immer sehr begrenzt sei und sie noch nie zuvor in der Lage gewesen sei, die Prozesse unter ihrer Oberfläche direkt zu beobachten. „Der dieses Mal identifizierte Vulkanhohlraum ist besonders wichtig, weil er den ersten Beobachtungsbeweis für die unterirdischen Lavaröhren der Venus liefert, die lange Zeit nur auf theoretischem Niveau verblieben sind“, sagte er. Er wies darauf hin, dass diese Entdeckung nicht nur dazu beiträgt, das Verständnis der Entwicklung der Venus zu vertiefen, sondern auch eine neue Perspektive für die zukünftige Planetenforschung eröffnet.
Auf der Erde und dem Mond entstehen Lavatunnel normalerweise bei Vulkanausbrüchen, wenn fließende Lava eine Kruste auf der Oberfläche bildet, weiter nach innen fließt und schließlich einen hohlen Kanal hinterlässt. Da solche Strukturen unter der Erde liegen, werden sie oft erst dann identifiziert, wenn die Oberseite einstürzt und ein „Oberlicht“ bildet, und ihre Oberflächengruben werden als potenzielle Eintrittshinweise in die Lavaröhre angesehen. Allerdings ist die Venus das ganze Jahr über in dichte Wolken gehüllt und optische Kameras können die Oberfläche und den Untergrund nicht direkt beobachten. Wissenschaftler können sich nur auf Radarbilder verlassen, um den Planeten zu „durchschauen“.
Das wissenschaftliche Forschungsteam konzentrierte sich mithilfe einer selbst entwickelten Bildgebungstechnologie auf die Verarbeitung der von der „Magellan“ aufgenommenen Radarbilder im lokalen Einsturzgebiet an der Oberfläche und versuchte, Signale von unterirdischen Leitungen in der Nähe des „Oberlichts“ zu finden. Die Analyseergebnisse zeigen, dass es unter dem Nickus-Gebirge einen unterirdischen Gang von atemberaubendem Ausmaß gibt, mit einem geschätzten Durchmesser von etwa 1 km, einer Dicke der oberen „Felskappe“ von mindestens 150 Metern und einer Hohlraumtiefe von nicht weniger als 375 Metern. Das Forschungsteam interpretierte es als eine riesige Lavaröhre (Pyrodukt).
Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Umweltbedingungen auf der Venus möglicherweise die Bildung ungewöhnlich großer Lavatunnel begünstigen. Im Vergleich zur Erde können die geringere Schwerkraft und die dichte Atmosphäre der Venus dazu führen, dass aus Vulkanschloten überfließende Lava während des Fließvorgangs schneller eine dicke isolierende Hülle bildet und dadurch große unterirdische Lavakanäle für lange Zeit erhalten bleibt. Die Breite und Höhe der diesmal identifizierten Lavaröhre übersteigt die bekannten Lavaröhren auf der Erde und die theoretischen Erwartungen für Lavaröhren auf dem Mars deutlich. Seine Größe kommt den größten ähnlichen Strukturen nahe oder ist sogar größer als die, die Menschen auf dem Mond entdeckt haben. Dieses Größenmerkmal steht auch im Einklang mit Beobachtungen anderer vulkanischer Landformen auf der Venus, etwa Lavakanälen auf ihrer Oberfläche, die tendenziell länger und breiter sind als die auf anderen terrestrischen Planeten.
Die aktuellen Daten können nur den Abschnitt des Hohlraums in der Nähe des „Oberlichts“ bestätigen und vermessen. Durch die Analyse des umliegenden Geländereliefs und der Morphologie sowie in Kombination mit vielen ähnlichen Einsturzgruben in der Nähe gelangte das Forschungsteam jedoch zu dem Schluss, dass sich dieses unterirdische Lavakanalsystem wahrscheinlich über mindestens 45 Kilometer nach außen erstreckt. Um diese Hypothese zu testen und weitere Lavaröhren auf der Venus zu finden, betonte Bruzzone, seien höher aufgelöste Radarbilder und neue Daten von Radarsystemen mit größeren Durchdringungskapazitäten erforderlich.
Die Ergebnisse gelten als wichtige Vorläuferinformationen für mehrere bevorstehende Venus-Erkundungsmissionen. Unter anderem planen die „EnVision“-Mission der Europäischen Weltraumorganisation und die „VERITAS“-Mission der NASA, fortschrittliche Radarnutzlasten zu transportieren, um Oberflächenbilder mit höherer Auflösung zu erhalten und detaillierte Analysen kleiner Einsturzgruben und der sie umgebenden Strukturen durchzuführen. „EnVision“ wird außerdem mit einem im Orbit montierten Subsurface Radar Sounder ausgestattet, der unterirdische Strukturen in Hunderten von Metern Tiefe erkennen kann. Selbst wenn es keine Oberflächenöffnungen gibt, wird erwartet, dass man unterirdische Lavakanäle direkt „sehen“ kann.
Bruzzonet sagte, dies sei nur ein „erster Blick“ auf die unterirdische Vulkanwelt der Venus. Mit der Einführung einer neuen Generation von Detektoren und der Datenrückgabe wird erwartet, dass Menschen in Zukunft systematisch eine „Karte“ des unterirdischen Lavanetzwerks der Venus zeichnen. Er glaubt, dass dies nicht nur das Verständnis der Menschheit über die inneren Aktivitäten und Mechanismen der Oberflächenerneuerung der Venus verändern wird, sondern auch einen natürlichen, abgeschirmten Raum und ein wissenschaftliches Erkundungsziel für zukünftige Roboter und sogar bemannte Erkundungen bieten könnte.