Die Venus galt lange als geologisch erstarrte Welt ohne nennenswerte Bewegung in ihrer Kruste. Neue dreidimensionale Simulationen zeichnen nun ein völlig anderes Bild der gewaltigen Grabenbrüche, die den Planeten über Tausende Kilometer durchziehen. Entscheidend ist dabei ein bislang kaum beachtetes Detail an den Rändern dieser Gräben. Die berechneten Öffnungsraten liegen bei mehreren Zentimetern pro Jahr und damit deutlich über allem, was Planetenforscher bisher angenommen hatten.
Zürich (Schweiz). Die Venus ist der erdnächste Gesteinsplanet und der Erde in Masse und Durchmesser erstaunlich ähnlich, doch ihre Oberfläche gehört zu den lebensfeindlichsten Orten des Sonnensystems. Dort herrschen rund 460 Grad Celsius und ein Atmosphärendruck, der etwa dem 90-fachen Wert auf Meereshöhe der Erde entspricht. Flüssiges Wasser existiert nicht, Regen und Flüsse fehlen ebenso wie eine nennenswerte Erosion. Aus diesem Grund bleiben geologische Strukturen dort über sehr lange Zeiträume nahezu unverändert erhalten. Anders als die Erde besitzt der Planet keine klassische Plattentektonik mit klar abgegrenzten Krustenplatten, die aneinander vorbeigleiten oder untereinander abtauchen. Trotzdem zeigt die Oberfläche gewaltige Bruchzonen, die sich über Tausende Kilometer erstrecken und in ihrer Form an das Ostafrikanische Grabensystem erinnern. Wie alt diese Strukturen sind und ob sie sich noch bewegen, war jahrzehntelang umstritten.
Lange galt als Lehrmeinung, dass sich diese Gräben vor mehr als 100 Millionen Jahren gebildet haben und seither erstarrt sind. In diesem Bild wäre die Venus ein geologisch toter Körper, dessen Oberfläche lediglich ein eingefrorenes Archiv einer längst beendeten Epoche darstellt. Messungen der vergangenen Jahre haben diese Sicht bereits ins Wanken gebracht, etwa durch Wärmesignaturen und Hinweise auf frische Lavaströme. Belastbare Aussagen über das Alter der Bruchzonen fehlten jedoch, weil sich aus Radarbildern allein weder Bewegungsraten noch Zeitpunkte ableiten lassen. Genau an dieser Lücke setzt eine neue Modellrechnung an, die die Entstehung der Gräben erstmals hochaufgelöst und dreidimensional nachbildet. Sie liefert ein physikalisches Kriterium, mit dem sich junge von alten Strukturen unterscheiden lassen, und rückt damit die Venus in ein neues Licht. Der Befund betrifft nicht nur einen einzelnen Graben, sondern gleich mehrere der größten Bruchsysteme des Planeten.
Ein Team um den Geodynamiker Taras Gerya hat die Bruchzonen Ganis Chasma, Dali Chasma und Devana Chasma mit thermomechanischen Simulationen untersucht, die Temperatur, Gesteinsfestigkeit und Verformung gemeinsam berechnen. Frühere Modelle arbeiteten überwiegend zweidimensional und mit stark vereinfachten Materialeigenschaften, weshalb sie die tatsächliche Geometrie der Gräben nur grob abbilden konnten. Wie die ETH Zürich mitteilt, ließ sich mit dem neuen Ansatz erstmals nachvollziehen, wie sich eine Kruste unter den Bedingungen des Planeten über Hunderttausende Jahre verformt. Erstautor der Arbeit ist Xi Yang, der die Rechnungen im Rahmen seiner Masterarbeit durchführte. Die Simulationen erzeugen dabei nicht nur den Graben selbst, sondern auch die begleitende Aufwölbung seiner Ränder. Zudem ergeben sie Öffnungsraten von drei bis zehn Zentimetern pro Jahr, also Werte in der Größenordnung irdischer Riftzonen und deutlich über den bisherigen Schätzungen für die Venus.
Der entscheidende Marker sind die Riftflanken, also die breiten Erhebungen entlang der Grabenränder. Solange sich ein Graben öffnet, hält die Dehnung der Kruste diese Flanken hoch und breit. Stoppt die Bewegung, flachen sie vergleichsweise rasch ab, weil sich die Kruste entspannt und absenkt. Auf der Erde übernimmt zusätzlich die Erosion diese Arbeit, auf der Venus fehlt sie vollständig, sodass allein die Entspannung des Untergrunds das Relief verändert. Genau dieses Muster liefert eine Altersuhr. Der Vergleich des Krustenmodells nach rund 700.000 Jahren mit den Radardaten der Magellan-Sonde zu Dali Chasma zeigt eine auffällige Übereinstimmung in Höhe und Breite der Flanken. Die Autoren schließen daraus, dass sich mehrere Grabenbrüche noch bewegen oder erst in den vergangenen Jahrmillionen zur Ruhe gekommen sind. Passend dazu deuten frühere Wärmemessungen darauf hin, dass es auf dem Planeten aktive Vulkane geben könnte, was zu einem lebhaften Innenleben passt.
Die im Fachjournal Nature Geoscience veröffentlichte Arbeit liefert damit ein Werkzeug, um aus vorhandenen Radar- und Topographiedaten gezielt jene Regionen herauszufiltern, die heute noch in Bewegung sind. Das ist für die Planung kommender Sonden von unmittelbarem Wert, denn Beobachtungszeit im Orbit ist knapp und muss auf wenige Gebiete konzentriert werden. Bereits vor Jahren wurden zwei neue Missionen zur Venus angekündigt, die Atmosphäre und Oberfläche mit deutlich höherer Auflösung vermessen sollen. Hinzu kommt die europäische Orbitermission EnVision, die Anfang der 2030er Jahre starten soll und den Planeten vom Kern bis in die obere Atmosphäre untersuchen wird. Offen bleibt, wie tief die treibenden Prozesse reichen und ob aufsteigendes Mantelmaterial die Dehnung antreibt. Die Ergebnisse beruhen zudem auf Modellen und auf Radardaten aus den 1990er Jahren, sodass erst neue Messungen den letzten Beweis liefern können.
Nature Geoscience, Recent active rifting on Venus revealed by wide rift flank uplifts; doi:10.1038/s41561-026-02044-8