Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

Venus
dünnflüssige Laven, die über Lavakanäle abflossen oder riesige „Überschwemmungsgebiete“ in der
unmittelbaren Nähe der diese Laven fördernden Schildvulkanen ausbildeten. Die
Magmaproduktionsrate dürfte während der Zeit des Maximums der vulkanischen Tätigkeit ungefähr
25x größer gewesen sein als in den letzten 100-300 Millionen Jahren. Ob es sich bei diesem
Oberflächenerneuerungsprozeß um ein planetenumspannendes katastrophales Ereignis gehandelt hat
(das sich vielleicht sogar alle 500 - 1000 Millionen Jahre wiederholt) oder ob die vulkanischen
Tätigkeit über einen längeren Zeitraum hinweg degressiv abnahm (wobei die einzelnen
Aktivitätsepisoden mehr lokaler Natur waren), ist noch nicht völlig klar. Beide Szenarien lassen sich
mit dem Befund einer zufälligen Impaktkraterverteilung in Übereinstimmung bringen.
Beim Standardmodell des Resurfacing-Prozesses wird von einem katastrophalen Ereignis
ausgegangen, welches den gesamten Planeten umfaßte. Es zeichnet sich durch eine rapide Zunahme
von Mantelplumes aus, welche die Oberfläche erreichten und dort einen intensiven Vulkanismus
auslösten. Als Ursache erscheint eine kontinuierliche Erhöhung der potentiellen Manteltemperatur als
wahrscheinlich (TURCOTTE et. al. 1999). Dabei versteht man unter der potentiellen Manteltemperatur
die Temperatur, welche die Mantelgesteine hätten, würde man den Druck vom aktuellen Wert auf Null
reduzieren, ohne daß diese Gesteine schmelzen würden. Die Ursache für diese Temperaturerhöhung
liegt darin begründet, daß über die Wärmeleitung durch die Lithosphäre weniger Energie abgeführt
wird, als im Planeteninneren durch radioaktive Zerfälle erzeugt wird. Erreicht die potentielle
Manteltemperatur einen kritischen Wert (er liegt ca. 100-200 K über den Standardwert von 1300 °C),
dann beginnt von Innen heraus die starre Lithosphäre aufzuschmelzen (globale Subduktion) und es
entstehen an der Phasengrenze Blasen verflüssigten Gesteins, die aufgrund ihrer geringeren Dichte
nach oben steigen und irgendwann die Oberfläche erreichen. Dort kommt es dann zu Aufwölbungen
mit den typischen Rißbildungen, wie man sie bei den Coronae, Arachnoiden und verwandten Objekten
beobachtet, oder zu Spalteneruptionen, die mit einer Förderung riesiger Mengen von Flutbasalten
verbunden sind. Diese Flutbasalte können ganze niedrig gelegene Gebiete mit kilometerdicken
Gesteinsschichten überdecken und so riesige ebene Areale bilden (Planitia).
Über bestimmten „hot spots“ entstanden größere und kleinere Schildvulkane, wie man sie (wenn auch
nicht ganz so mächtig) von der Erde her kennt (Hawaii). Auch sie sind in der Lage, über einen
gewissen Zeitraum hinweg große Mengen dünnflüssiger Laven zu fördern, deren eingestürzte
Abflußkanäle man heute teilweise über viele 100 km weit auf den Radaraufnahmen der Magellansonde
verfolgen kann. Magmablasen können sich aber auch plötzlich entleeren, sobald ihre Decken instabil
werden und zusammenbrechen. Solche einstürzende Magmablasen bezeichnet man auf der Erde als
„Supervulkane“ (z.B. Yellowstone). Sie hinterlassen nach ihrem Ausbruch riesige Einsturzkrater, die
man als Calderen bezeichnet. Stürzen leere Magmakammern im Gipfelbereich von Vulkanen ein, dann
spricht man von Gipfelcalderen. Auch sie sind in großer Zahl auf der Venus zu finden.
Alle diese vulkanischen Ereignisse werden von einer Vielzahl tektonischer Vorgänge begleitet, die zu
Rissen, Brüchen, Verformungen und Verwerfungen in der Venuskruste führen. Sie lassen i.d.R. sich
sehr gut auf den Venusaufnahmen der Magellan-Kartierung identifizieren.
Die Gesamtheit dieser eben beschriebenen Prozesse führen zu einer Erhöhung des Wärmeflusses an
der Venusoberfläche, was effektiv einer Mantelkühlung gleichkommt. Die potentielle
Manteltemperatur sinkt daraufhin langsam auf ihren Standardwert und der „hot spot“-Vulkanismus
beginnt allmählich zu erlöschen. Die Kruste verdickt sich wieder und umschließt den konvektiven
Mantel wie eine Thermoskanne und der Prozeß der Mantelaufheizung kann von neuem beginnen.
Dieses Szenario erklärt den Vorgang des Resurfacing als periodisches Phänomen, von denen wir
jedoch nur die Ergebnisse der letzten Episode beobachten können.
Neben dem Standardmodell werden in letzter Zeit auch modifizierte und z.T. auch völlig andere
Theorienansätze diskutiert, um die Oberflächenerneuerungsprozesse auf der Venus zu erklären. Zur
ersten Gruppe gehören Theorien zur Mantelkonvektion, die entweder von einer konvektiven Schicht
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