Mercurius en Venus

De twee hel-werelden dichtbij de zon

Als er twee plekken in het zonnestelsel zijn die je nooit wilt bezoeken, zijn het deze. Mercurius — een kale rots waar het overdag meer dan 400 graden wordt en 's nachts vriest tot -170 graden. Venus — een helplaneet van 464 graden met een atmosferische druk die je in seconden plat zou duwen. Toch leren ze ons enorm veel. En een van de twee is een waarschuwing voor onze eigen toekomst.

Mercurius — de kleine tussen hemel en hel

Mercurius is de binnenste planeet en tegelijk de kleinste. Hij is nauwelijks groter dan onze maan. Hij draait snel om de zon — een jaar op Mercurius duurt maar 88 aarddagen — maar hij draait juist extreem langzaam om zijn eigen as. Eén zonnedag op Mercurius (van middag tot middag) duurt 176 aarddagen. De zon beweegt daar tergend langzaam over de hemel.

Mercurius heeft praktisch geen atmosfeer, alleen een zogeheten exosfeer: een uiterst ijle laag van helium, natrium, zuurstof en waterstof die deeltjes vasthoudt die door zonnewind en meteorieten worden losgeslagen. Het effect: temperatuurverschillen zonder weerga. Aan de dagzijde kan lood smelten (tot 430 °C). Aan de nachtzijde daalt het kwik tot -170 °C. Een verschil van 600 graden, op dezelfde planeet, tegelijkertijd.

Geen atmosfeer, wel een magneetveld

Iets vreemds aan Mercurius: ondanks zijn geringe formaat heeft hij een zwak maar echt magneetveld. Normaal betekent dat zijn kern nog deels vloeibaar is — magneetvelden ontstaan door stromend vloeibaar ijzer. Maar Mercurius is zo klein dat hij inmiddels helemaal afgekoeld had moeten zijn. Mogelijk houden getijdenkrachten van de zon de buitenkern nog net vloeibaar. Er wordt nog flink gediscussieerd.

Nog vreemder: de kern van Mercurius beslaat ongeveer 60% van zijn straal. Bij de aarde is dat maar zo'n 50% qua straal en slechts een kwart qua massa — Mercurius is dus opvallend kern-zwaar. De leidende theorie: een gigantische inslag in het vroege zonnestelsel heeft een groot deel van zijn mantel de ruimte ingeslagen. Wat nu om de zon draait, is wat er overbleef na een halve sloop.

Venus — zusterplaneet die faliekant uit de bocht vloog

Dan Venus. Bijna exact even groot als de aarde: 95% van onze diameter, 82% van onze massa. Lange tijd hadden astronomen goede hoop dat er leven zou kunnen zijn — dezelfde grootte, iets dichterbij de zon, dat kan toch geen toeval zijn? In de jaren vijftig werd er nog serieus gespeculeerd over jungle-werelden onder de dichte wolkendek.

Toen kwamen de eerste sondes. Mariner 2 scheerde er in 1962 langs en mat temperaturen die alle dromen de kop in sloegen. De Sovjet-Venera-sondes landden in de jaren zeventig op het oppervlak en hielden het hooguit twee uur vol voordat de elektronica smolt.

De ergste atmosfeer die we kennen

• Oppervlaktetemperatuur: 464 °C — heter dan Mercurius, en Venus staat nog verder van de zon.
• Druk: 92 atmosfeer — hetzelfde als bijna een kilometer onder water op aarde. Een mens zou direct worden platgedrukt.
• Atmosfeer: 96,5% CO₂ — een reusachtig broeikaseffect op volle kracht.
• Wolken van zwavelzuur — soms valt er regen uit die al verdampt voordat hij de bodem kan bereiken.

Waarom zo extreem? Door een totaal op hol geslagen broeikaseffect. De dikke CO₂-atmosfeer vangt alle warmte op die het zonlicht aanlevert. Warmte stapelt op. Na miljarden jaren heb je een oven. En niet een "beetje warme" oven — de heetste vaste oppervlakte in het zonnestelsel, heter zelfs dan Mercurius die twee keer zo dichtbij de zon staat.

Was Venus ooit bewoonbaar?

Een van de fascinerendste vragen in de moderne astronomie. Er zijn aanwijzingen dat Venus miljarden jaren geleden oceanen kan hebben gehad, toen de zon nog zo'n 30% zwakker was dan nu. Als dat klopt — was er dan leven? Bestaand, of al lang verdampt?

In 2020 ontstond grote opwinding toen een onderzoeksteam meende het gas fosfine (PH₃) te detecteren in de Venus-atmosfeer. Op aarde wordt fosfine vooral door leven geproduceerd. Maar latere herinterpretaties en nieuwe metingen lieten de conclusie wankelen — het debat is nog niet beslecht. Hopelijk geven de komende missies (NASA's DAVINCI en VERITAS, ESA's EnVision, alle gepland voor eind jaren 2020 tot jaren 2030) een definitief antwoord.

Mercurius bezoeken — geen simpele opgave

Je zou denken: dichtbij de zon, dus makkelijk te bereiken. Integendeel. Om Mercurius te bereiken moet een sonde juist flink afremmen, anders valt hij gewoon voorbij de planeet de zon in. Dat kost enorm veel brandstof of een lange reeks zwaartekrachtswingen. De ESA/JAXA-missie BepiColombo (gelanceerd in 2018) doet er 7 jaar over om aan te komen — ingebruikname in een baan om Mercurius staat gepland voor eind 2026. Daarvoor zijn meerdere slingerbanen langs aarde, Venus en Mercurius zelf nodig. Een van de lastigste bestemmingen in ons zonnestelsel, puur door de hemelmechanica.

Drie dingen om mee te nemen

1. Mercurius is een wereld van extremen. Geen atmosfeer, dus dag en nacht verschillen meer dan 600 graden. En toch ijs op de polen — permanent in de schaduw.
2. Venus is bijna even groot als de aarde, maar totaal de andere kant opgedraaid. Oppervlaktetemperatuur 464 °C, 92 atmosfeer druk, wolken van zwavelzuur.
3. Venus is een waarschuwing, geen voorspelling. Het broeikaseffect is reëel en werkt overal volgens dezelfde natuurwetten. Onze aarde is niet Venus — maar de fysica staat niemand naar het hoofd.

In de volgende les: onze eigen planeet en haar kleine rode buurman. Wat maakt de aarde zo ongelooflijk geschikt voor leven — en wat zegt Mars ons over hoe fragiel dat kan zijn?

Tot de volgende les. Blijf kijken, blijf vragen stellen.