Die Venus ist mit einer durchschnittlichen Sonnenentfernung von 108 Millionen Kilometern der zweitinnerste und mit einem Durchmesser von ca. 12.100 Kilometern der drittkleinste Planet des Sonnensystems. Sie zählt zu den vier erdähnlichen Planeten, die auch terrestrische oder 
Gesteinsplaneten genannt werden.

Die Venus ist der Planet, der auf seiner Umlaufbahn der Erdbahn mit einem minimalen Abstand von 38 Millionen Kilometern am nächsten kommt. Sie hat fast die gleiche Größe wie die Erde, unterscheidet sich aber in Bezug auf die Geologie und vor allem hinsichtlich ihrer Atmosphäre. Diese besteht zu 96 % aus CO2 und ihr Oberflächendruck ist 90-mal höher als auf der Erde.

Nach dem Mond ist Venus das hellste Gestirn am nächtlichen Himmel. Weil sie als einer der unteren Planeten nur am Morgen- oder Abendhimmel sichtbar ist und nie gegen Mitternacht, wird sie auch Morgenstern und Abendstern genannt. Schon mit einem kleinen Fernrohr ist sie auch am Taghimmel beobachtbar, manchmal sogar freiäugig. Doch auch bei Erdnähe (ca. alle 1½ Jahre) lassen sich nur die Wolkenstreifen der äußerst dichten Atmosphäre erkennen. Die Erkundung der Oberfläche erfordert Raumsonden mit Radar.

Das astronomische Symbol des Planeten Venus gilt als stilisierte Repräsentation des Handspiegels der namensgebenden römischen Liebesgöttin Venus: ♀[2]

Die große Bahnhalbachse der Venus misst 108.208.930 km; das ist der Abstand zwischen ihrem Schwerpunkt und dem gemeinsamen Schwerpunkt mit der Sonne, der wegen der in diesem Verhältnis sehr geringen Venusmasse fast mit dem Sonnenzentrum zusammenfällt. Dieser Abstand entspricht etwa 72,3 % des mittleren Erdbahnradius, also 0,723 Astronomischen Einheiten (AE). Der sonnennächste Punkt der Umlaufbahn, das Perihel, liegt bei 0,718 AE und ihr sonnenfernster Punkt, das Aphel, bei 0,728 AE. Daraus resultiert ein mittlerer Bahnabstand von rund 41 Mio. Kilometern (Minimum 38,3 Mio. km), so dass die Venus und die Erde die zueinander nächsten Planetennachbarn im Sonnensystem sind. Die Venus liegt jedoch knapp außerhalb der habitablen Zone, da sie für die Existenz flüssigen Wassers der Sonne zu nahe ist. Die Bahnebene der Venus ist 3,39471° gegen die Ekliptikebene der Erde geneigt. Die siderische Umlaufperiode – die Dauer eines Venusjahres – beträgt 224,701 Tage.

Die Umlaufbahn der Venus hat unter allen Planetenbahnen die geringste Exzentrizität. Die numerische Exzentrizität beträgt nur 0,0068; das heißt, dass die Abweichung der Planetenbahn von einer idealen Kreisbahn sehr gering ist. Die Venus hat also die kreisförmigste Bahn aller Planeten. Noch geringere Abweichungen von der Kreisform haben im Sonnensystem nur die Umlaufbahnen mancher Monde. Dafür ist die Neigung der Venusbahn gegen die Bahnebene der Erde mit etwa 3,4° nach der Inklination von Merkur (7,0°) mit am größten, wenn auch deutlich mäßiger.

Die Rotation der Venus ist im Gegensatz zum sonst fast ausschließlich vorherrschenden Drehsinn der Eigendrehung und der Umlaufbewegung der Planeten und der meisten Monde im Sonnensystem rückläufig (retrograd). Das heißt, dass die Venus von ihrem Nordpol aus gesehen im Uhrzeigersinn rotiert. Gemäß der Definition der Internationalen Astronomischen Union (IAU) ist der Nordpol eines Planeten derjenige, welcher auf der gleichen Seite der Ekliptik liegt wie der Nordpol der Erde. Somit geht auf der Venus die Sonne im Westen auf und im Osten unter. Die Neigung der Rotationsachse wird daher zumeist nicht mit 2,64° sondern mit 177,36° angegeben, so, als wäre die Achse bei ursprünglich progradem Drehsinn auf den Kopf gekippt worden. Unter den Planeten im Sonnensystem weist außer der Venus nur noch der Uranus einen retrograden Rotationssinn auf; unter den bekannten Zwergplaneten ist das nur bei Pluto der Fall. Durch die geringe Neigung des Venusäquators gegen die Bahnebene gibt es auf dem Planeten keine Jahreszeiten.

Die rückläufige Eigendrehung der Venus ist zudem außergewöhnlich langsam: Eine siderische Rotationsperiode (das heißt, relativ zu den Fixsternen) dauert 243,019 Tage, und damit sogar 8 % länger als die Umlaufperiode. Durch den rückläufigen Drehsinn dauert die auf die Sonne bezogene Rotationsperiode – also ein Venustag – jedoch „nur“ 116,751 Erdtage; im rechtläufigen Fall würde das Verhältnis zwischen der Rotations- und der Umlaufgeschwindigkeit fast eine gebundene Rotation bedeuten, wie im vollendeten Beispiel des Erdmondes, der dadurch der Erde ständig dieselbe Seite zuwendet. Der Venus wäre damit gegenüber der Sonne ein ähnliches Schicksal beschieden.

Die Ursache des retrograden Drehsinns und der besonders niedrigen Geschwindigkeit der Venusrotation ist nicht bekannt. Einer Hypothese zufolge könnte es das Resultat einer Kollision mit einem großen Asteroiden sein. Die siderische Rotationsperiode erscheint allerdings nicht vollkommen willkürlich, denn sie steht eigenartigerweise in einem fast exakten 2:3-Verhältnis zur

Bahnperiode der Erde (243,019 : 365,256 = 2 : 3,006{\displaystyle 243,019:365,256=2:3,006}). Die synodische
Rotationsperiode der Venus (das heißt relativ zur Erde) beträgt im Mittel 145,928 Tage. Genauer gesagt ist das die Periode, mit der ein Venusmeridian parallel zur heliozentrischen Länge der Erde liegt. Eine direkte Ausrichtung zur Erde ist nur zur oberen beziehungsweise unteren Konjunktion gegeben, wenn sich die Venus von der Erde aus gesehen in einer Linie hinter beziehungsweise vor der Sonne befindet. Da es sich in dem 2:3-Verhältnis um zwei zueinander entgegengesetzte Drehsinne handelt, gilt für die räumliche Verteilung dieser Periodizität nicht die Differenz, sondern die Summe der Verhältniszahlen. Das entspricht während fast genau zwei Jahren wiederum einer pentagrammartigen Verteilung auf fünf gleichmäßig verteilte Bahnpositionen der Erde (5:1,998). Nach neuesten Messungen der Raumsonde Venus Express ist die Rotationsdauer der Venus etwa 6,5 Minuten länger geworden als von der Raumsonde Magellan
gemessen.[3]

Zusammen mit der Bahnperiode der Erde von 365,256 Tagen ergibt sich als Zeitraum zwischen zwei aufeinander folgenden größten Annäherungen eine Periode von 583,924 Tagen beziehungsweise 1,599 Jahren, die auch als gegenseitige Bahnstörungsperiode aufgefasst werden kann. Von der Erde aus gesehen ist das die synodische Umlaufperiode der Venus. Die Umlaufzeiten von Venus und Erde befinden sich zueinander in der Kommensurabilität 8:13 (genau 8:13,004); das heißt, sie stehen in einem Verhältnis, das auf einem gemeinsamen Maß beruht und sich dementsprechend fast exakt durch kleine ganze Zahlen ausdrücken lässt. Aus der Differenz der beiden Zahlen (13 - 8 = 5) kann man in

dem Fall eines übereinstimmenden Drehsinns ablesen, dass sich die größten Annäherungen im Idealfall von genau kreisförmigen Bahnen auf jeweils fünf verschiedene Bahnpunkte exakt gleichmäßig verteilen würden. Die räumliche Reihenfolge der Bahnpunkte nach jeweils einem Ganzen und drei Fünfteln eines Sonnenumlaufs ergibt mit gedachten Verbindungslinien das Venus-Pentagramm. Eventuell ist diese Eigenart auch mit ein Grund für die sehr geringe
Exzentrizität der Venusbahn. Kommensurabilitäten führen durch den Resonanzeffekt zu starken Bahnstörungen, die umso ausgeprägter sind, je genauer das Verhältnis der Zahlen erreicht wird und desto kleiner die Differenz zwischen ihnen ist. Das bekannteste Beispiel ist der Einfluss des Jupiter auf die Verteilung der Planetoiden, der durch solche Resonanzeffekte innerhalb des Planetoidengürtels zu Kommensurabilitätslücken (Kirkwoodlücken) sowie auch -häufungen führt. Ähnliche Auswirkungen haben auch die Umlaufbewegungen unter den Monden des Saturn auf die Struktur seines Ringsystems. Alle jeweils benachbarten Planeten und regulären Monde bewegen sich in kommensurablen Umlaufverhältnissen und unterstreichen damit die gewisse Regelmäßigkeit der Bahnabstände im Sonnensystem (siehe auch: Titius-Bode-Reihe).

Der mittlere Bahnabstand zum Merkur, dem kleinsten Planeten und inneren Bahnnachbarn der Venus, beträgt rund 50,3 Mio. km (0,336 Astronomische Einheiten). Das ist nur etwas weniger als dessen große Bahnhalbachse (0,387 Astronomische Einheiten). Die mittlere Bahnstörungsperiode zwischen der Venus und dem Merkur beträgt 144,565 Tage. Ihre Umlaufzeiten haben das kommensurable Verhältnis 5:2 (genau 5:1,957). Im Idealfall würden sich die größten Annäherungen also auf jeweils drei Bahnpunkte gleichmäßig verteilen, doch die Umlaufbahn des Merkurs ist fast so exzentrisch wie die des Zwergplaneten Pluto.

Die zweijährige Gesamtperiode des Zusammenspiels der Venusrotation mit der Erdbewegung steht mit 729,64 Tagen in einem Verhältnis 4:5 (4:4,998) zur synodischen Umlaufperiode der Venus. Das synodische Venusjahr umfasst mit 583,924 Tagen vier mittlere synodische Rotationen (1:4,001). Ein Beobachter auf der Venus würde – bei unbeeinträchtigter Sicht – die Erde alle 146 Erdentage beziehungsweise alle 1,25 Venustage an der gleichen Position finden. Die Venus wendet der Erde zum Beispiel bei jeder oberen und jeder unteren Konjunktion, sowie, von der Sonne aus gesehen, bei jeder 90°-Stellung (nach Osten beziehungsweise nach Westen) praktisch immer ein und dieselbe Seite zu, – die Seite des Null-Meridians. Von diesem Standort aus würde die Erde alle 146 Tage abwechselnd zur Mittagszeit, gegen Sonnenuntergang, um Mitternacht und gegen Sonnenaufgang ihren Höchststand haben. Das markante Beispiel der Erdausrichtung der Hemisphäre des Null-Meridians bezieht sich auf die gleichen räumlichen Erdpositionen wie die alleinige Folge der unteren Konjunktionen, nur mit der schnelleren Periode und in der umgekehrten Reihenfolge des Pentagramm-Musters. Die kleine Abweichung der Venusrotation bedeutet nur eine systematische Verschiebung um jeweils gut einen halben Längengrad in Richtung Osten.

Während acht Umlaufperioden der Erde beziehungsweise dreizehn Umlaufperioden der Venus mit fünf Konjunktionsperioden zueinander rotiert die Venus, ebenfalls fast auf den Tag genau, zwölfmal relativ zu den Sternen, zwanzigmal relativ zur Erde und fünfundzwanzig Mal relativ zur Sonne. Es liegt die Vermutung nahe, dass es sich insgesamt um ein Resonanz-Phänomen handelt.

Vergleich der Abstände von Erde, Venus und Merkur zur Sonne:

Die Venus hat keinen natürlichen Satelliten. Im Jahr 1672 behauptete aber der italienische Astronom Giovanni Domenico Cassini, einen solchen entdeckt zu haben und nannte ihn Neith. Bis 1892 war der Glaube an einen Venusmond verbreitet, bevor sich herausstellte, dass anscheinend Sterne irrtümlich für einen Mond gehalten worden waren.[4]

Seit Mitte der 1960er Jahre gibt es von verschiedenen Wissenschaftlern die Hypothese, dass es sich bei dem äußerlich sehr erdmondähnlichen Merkur um einen entwichenen Trabanten der Venus handelt. Durch seine Gezeiten-wechselwirkung soll er unter anderem die Rotation der Venus umgekehrt haben. Mit dieser Annahme kann auch erklärt werden, warum die beiden Planeten als einzige im Sonnensystem keinen Begleiter haben.[5][6]

Im Jahr 2006 veröffentlichten Alex Alemi und David Stevenson vom California Institute of Technology ihre Hypothese, nach der ein ehemaliger Mond der Venus durch deren rückläufige Rotation abgestürzt wäre. Der Satellit sei demnach analog der Entstehung des Erdmondes durch eine große, fast nur streifende Kollision entstanden, deren Trümmerprodukte sich großteils im Venusorbit zu einem Satelliten vereint hatten. Nach der allgemeinen Ansicht unter Astronomen ist es in der Frühzeit des Sonnensystems zu sehr großen Einschlägen auf den Planeten gekommen, von denen nach dieser Theorie einer den Rotationssinn der Venus umgekehrt haben soll. Alemi und Stevenson gehen des Weiteren davon aus, dass letztere Kollision der Venus die zweite nach der Bildung des einstigen Venusmondes war und der Satellit sich durch die Umkehrung der Gezeitenwirkung nicht mehr wie der Erdmond langsam von seinem Planeten entfernte, sondern stattdessen wieder näherte und sich mit der Venus wieder vereinte. Beweisen lässt sich das jedoch schwerlich, denn durch die vulkanische Umformung der Venus dürften alle denkbaren Spuren mittlerweile längst getilgt sein.[7]

Die Venus hat lediglich einen Quasisatelliten. Der Asteroid 2002 VE68 begleitet sie auf einer eigenen Umlaufbahn mit einer 1:1-Bahnresonanz und kreuzt dabei auch die Bahnen der Erde und des Merkurs.[8]

Größe und allgemeiner Aufbau der Venus sind der Erde sehr ähnlich. Die Venus hat mit 12.103,6 Kilometern fast den gleichen Durchmesser wie die Erde und auch fast die gleiche mittlere Dichte. Oft werden die beiden „Planetenschwestern“ auch als „Zwillinge“ bezeichnet. Doch so sehr sie sich in der Masse und in der chemischen Zusammensetzung auch gleichen, unterscheiden sich die Oberflächen und die Atmosphären beider Planeten doch stark.

Die Venus ist der einzige solare Gesteinsplanet mit einer ständig undurchsichtigen
Atmosphäre. Unter den weiteren festen Körpern des Sonnensystems hat diese Eigenschaft nur der Saturnmond Titan.

Die Atmosphäre der Venus besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid.
Stickstoff macht 3,5 % aus, Schwefeldioxid (150 ppm), Argon (70 ppm) und Wasser[9] (20 ppm) kommen in Spuren vor. Wegen der großen Gesamtmasse der Atmosphäre befindet sich in ihr etwa fünfmal so viel Stickstoff wie in der Erdatmosphäre. Die Venusatmosphäre hat rund 90-mal so viel Masse wie die Lufthülle der Erde und bewirkt am mittleren Bodenniveau einen Druck von 92 bar. Dies kommt dem Druck in gut 910 m Meerestiefe gleich. Die Dichte der Atmosphäre ist an der Oberfläche im Mittel etwa 50-mal so groß wie auf der Erde.

Unterhalb einer Höhe von 28 Kilometern findet man rund 90 Prozent der Atmosphärenmasse, das entspricht etwa einem Drittel der Masse des irdischen Weltmeeres. Dieser dichten Dunstschicht weit unterhalb der Wolkendecke sind wahrscheinlich auch die von verschiedenen Sonden registrierten elektromagnetischen Impulse zuzuordnen, die für sehr häufige Blitzentladungen sprechen. Innerhalb der Wolken hätten von Gewittern aufleuchtende Blitze bei Nacht auffallen müssen, aber auf der Nachtseite der Venus konnten keine entsprechenden Leuchterscheinungen beobachtet werden. Über den Wolken reichen äußere Dunstschichten bis in eine Höhe von etwa 90 Kilometern. Rund 10 km höher endet die Troposphäre. In der darüberliegenden, etwa 40 km dicken, Mesosphäre erreicht die Temperatur Tiefstwerte von rund −100 °C. In dem anschließenden Stockwerk, der Thermosphäre, steigt die Temperatur infolge der Absorption der Sonnenstrahlung. Minusgrade herrschen insgesamt nur am Grund der Thermosphäre bis hinunter in die oberen Wolkenlagen. Die Exosphäre als äußerste Atmosphärenschicht erstreckt sich in einer Höhe von etwa 220 bis 250 Kilometern.

Die Atmosphäre der Venus ist von außen völlig undurchsichtig. Das liegt jedoch nicht so sehr an der großen Masse und Dichte der Gashülle, sondern hauptsächlich an einer stets geschlossenen Wolkendecke. Diese befindet sich mit ihrer Unterseite in einer Höhe von etwa 50 km und ist rund 20 km dick. Ihr Hauptbestandteil sind zu etwa 75 Masseprozent Tröpfchen aus Schwefelsäure. Daneben gibt es auch chlor- und phosphorhaltige Aerosole. In der unteren von insgesamt drei Wolkenschichten gibt es möglicherweise auch Beimengungen von elementarem Schwefel. Größere Tröpfchen der Schwefelsäure regnen ab, aber nur bis unweit der Unterseite der Wolkendecke, wo sie aufgrund der hohen Temperaturen verdampfen und sich anschließend in Schwefeldioxid,
Wasserdampf und Sauerstoff zersetzen. Nachdem diese Gase bis in die obersten Wolkenbereiche aufsteigen, reagieren und kondensieren sie dort wieder zu Schwefelsäure. Der Schwefel wurde ursprünglich von Vulkanen in Form von Schwefeldioxid ausgestoßen.

Die sphärische Albedo der cremegelben und zumeist strukturlosen Wolken-oberfläche beträgt 0,90; das heißt, sie streut 90 % des von der Sonne praktisch parallel eintreffenden Lichts zurück. Die Erde reflektiert dagegen im Mittel nur 30,6 %. Die von der Venus nicht reflektierte Strahlung wird zu rund zwei Drittel von der Wolkendecke absorbiert. Diese Energie treibt die obersten äquatorialen Wolkenschichten zu einer Geschwindigkeit von etwa 100 m/s, mit der sie sich immer in Rotationsrichtung der Venus in nur vier Tagen einmal um den Planeten bewegen. Die Hochatmosphäre rotiert somit rund 60-mal schneller als die Venus selbst. Diese Erscheinung wird „Superrotation“ genannt. Der Grund dafür, warum die Auswirkungen gerade so und nicht anders ablaufen, ist – zumindest im Fall der Venus – noch nicht befriedigend geklärt. Die Phänomene der Venusatmosphäre werden derzeit mittels der Raumsonde Venus Express detailliert erforscht. Die einzigen anderen Beispiele für eine derart schnelle Atmosphärenzirkulation sind im Sonnensystem die Strahlströme in der höheren Atmosphäre der Erde und die Wolkenobergrenze des Saturnmondes Titan, dessen Stickstoff-Atmosphäre am Boden immerhin den anderthalbfachen Druck der irdischen Lufthülle hat. Eine Superrotation gibt es also nur bei den drei festen Weltkörpern des Sonnensystems, die eine dichte Atmosphäre besitzen.

Aus Bildern von Venus Express konnte ermittelt werden, dass innerhalb von zehn Venusjahren die Geschwindigkeit, mit der sich die Wolken um den Planeten bewegen, von 300 auf 400 km/h gestiegen ist.[10]

Im Oktober 2011 gab die ESA bekannt, dass die Raumsonde Venus Express in einer Höhe von rund 100 Kilometern über der Venus-Oberfläche eine relativ dünne Ozonschichtentdeckt hat.[11]

Venus Express konnte nach der Ankunft an der Venus stark steigende Schwefeldioxidwerte über den Wolken feststellen, die mit der Zeit durch Aufspaltung des SO2 durch das Sonnenlicht zurückgingen. Da bereits Pioneer-Venus 1 nach ihrer Ankunft ähnlich hohe Werte antraf und ihr Absinken verfolgen konnte, kommt als Ursache, neben Vulkanausbrüchen, ein regelmäßig durch das Venusklima bedingtes Aufsteigen des Gases aus tieferen Atmosphärenschichten in die Hochatmosphäre in Frage.[12]

Fast die gesamte Gashülle der Venus bildet durch Konvektion große Hadley-Zellen. Die in der am intensivsten bestrahlten Äquatorzone aufgestiegenen Gasmassen strömen in die Polargebiete und sinken dort in tiefere Lagen, in denen sie zum Äquator zurückfließen. Die im ultravioletten Licht sichtbaren Strukturen der Wolkendecke haben daher die Form eines in Richtung der Rotation
liegenden Y. Die ersten von Venus Express gelieferten Fotos zeigten – besonders deutlich im infraroten Spektralbereich – einen sich dementsprechend über den größten Teil der beobachteten Südhemisphäre ausbreitenden Wolkenwirbel mit Zentrum über dem Pol. Detailliertere Beobachtungen des Südwirbels machten sein Zentrum als Doppelwirbel sichtbar.[13] Bilder der Sonde von September 2010 zeigten anstelle des rätselhaften Doppelwirbels einen einzelnen eigenartigen Strudel.[14]

In Bodennähe wurden bislang nur geringe Windgeschwindigkeiten von 0,5 bis 2 m/s gemessen. Durch die hohe Gasdichte entspricht das auf der Erde immerhin der Windstärke 4, das heißt, es kommt einer mäßigen Brise gleich, die Staub bewegen kann. Von dem auf die Venus einfallenden Sonnenlicht
erreichen nur zwei Prozent die Oberfläche und ergeben eine Beleuchtungsstärke von etwa 5000 Lux. Die Sichtweite dort beträgt wie an einem trüben Nachmittag rund drei Kilometer.

Die nicht von den Wolken reflektierte oder absorbierte Strahlung wird hauptsächlich von der unteren, sehr dichten Atmosphäre absorbiert und in thermische Strahlung des Infrarotbereichs umgewandelt. In diesem Wellenlängenbereich ist das Absorptionsvermögen des Kohlendioxids sehr groß und die Wärmestrahlung wird so gut wie vollständig von der unteren Atmosphärenschicht aufgenommen. Der starke Treibhauseffekt ist hauptsächlich durch die Masse an Kohlendioxid bedingt, aber auch die geringen Spuren von Wasserdampf und Schwefeldioxid haben daran einen wesentlichen Anteil. Er sorgt am Boden für eine mittlere Temperatur von 464 °C (737 K).[1] Das liegt sehr weit über der ohne Treibhauseffekt berechneten
Gleichgewichtstemperatur von −41 °C (232 K),[15] auch weit über den Schmelztemperaturen von Zinn (232 °C) und Blei (327 °C) und übertrifft sogar die Höchsttemperatur auf dem Merkur (427 °C).

Trotz der sehr langsamen Rotation der Venus sind die Temperaturunterschiede sowohl zwischen der Tag- und der Nachtseite als auch zwischen der Äquatorregion und den Polgebieten sehr gering. Ein Minimum von etwa 440 °C wird in Bodennähe nie unterschritten. Ausgenommen sind nur höhere Gebirgsregionen, so herrschen auf dem höchsten Gipfel 380 °C und ein Druck von 45.000 hPa. Die Maxima betragen an den tiefsten Orten 493 °C und 119.000 hPa. Ohne die Wolkendecke mit ihrem hohen Reflexionsvermögen wäre es auf der Venus noch erheblich heißer.

Mit Venus Express konnten auch Blitzentladungen nachgewiesen werden. Nach deren ersten Messungen fanden sie in etwa 56 Kilometer Höhe von Wolke zu Wolke statt und sind mit rund 100 Blitzen pro Tag etwa so häufig wie auf der Erde.[13]

Fast die gesamte Gashülle der Venus bildet durch Konvektion große Hadley-Zellen. Die in der am intensivsten bestrahlten Äquatorzone aufgestiegenen Gasmassen strömen in die Polargebiete und sinken dort in tiefere Lagen, in denen sie zum Äquator zurückfließen. Die im ultravioletten Licht sichtbaren Strukturen der Wolkendecke haben daher die Form eines in Richtung der Rotation
liegenden Y. Die ersten von Venus Express gelieferten Fotos zeigten – besonders deutlich im infraroten Spektralbereich – einen sich dementsprechend über den größten Teil der beobachteten Südhemisphäre ausbreitenden Wolkenwirbel mit Zentrum über dem Pol. Detailliertere Beobachtungen des Südwirbels machten sein Zentrum als Doppelwirbel sichtbar.[14] Bilder der Sonde von September 2010 zeigten anstelle des rätselhaften Doppelwirbels einen einzelnen eigenartigen Strudel.[15]

In Bodennähe wurden bislang nur geringe Windgeschwindigkeiten von 0,5 bis 2 m/s gemessen. Durch die hohe Gasdichte entspricht das auf der Erde immerhin der Windstärke 4, das heißt, es kommt einer mäßigen Brise gleich, die Staub bewegen kann. Von dem auf die Venus einfallenden Sonnenlicht erreichen nur zwei Prozent die Oberfläche und ergeben eine Beleuchtungsstärke von etwa 5000 Lux. Die Sichtweite dort beträgt wie an einem trüben Nachmittag rund drei Kilometer.

Die nicht von den Wolken reflektierte oder absorbierte Strahlung wird hauptsächlich von der unteren, sehr dichten Atmosphäre absorbiert und in thermische Strahlung des Infrarotbereichs umgewandelt. In diesem Wellenlängenbereich ist das Absorptionsvermögen des Kohlendioxids sehr groß und die Wärmestrahlung wird so gut wie vollständig von der unteren Atmosphärenschicht aufgenommen. Der starke Treibhauseffekt ist hauptsächlich durch die Masse an Kohlendioxid bedingt, aber auch die geringen Spuren von Wasserdampf und Schwefeldioxid haben daran einen wesentlichen Anteil. Er sorgt am Boden für eine mittlere Temperatur von 464 °C (737 K).[1] Das liegt sehr weit über der ohne Treibhauseffekt berechneten Gleichgewichtstemperatur
von −41 °C (232 K),[16] auch weit über den Schmelztemperaturen von Zinn
(232 °C) und Blei (327 °C) und übertrifft sogar die Höchsttemperatur auf dem Merkur (427 °C).

Trotz der sehr langsamen Rotation der Venus sind die Temperaturunterschiede sowohl zwischen der Tag- und der Nachtseite als auch zwischen der Äquatorregion und den Polgebieten sehr gering. Ein Minimum von etwa 440 °C wird in Bodennähe nie unterschritten. Ausgenommen sind nur höhere Gebirgsregionen, so herrschen auf dem höchsten Gipfel 380 °C und ein Druck von 45.000 hPa. Die Maxima betragen an den tiefsten Orten 493 °C und 119.000 hPa. Ohne die Wolkendecke mit ihrem hohen Reflexionsvermögen wäre es auf der Venus noch erheblich heißer.

Seit einer Beobachtung durch Giovanni Riccioli im Jahr 1643 wurden immer wieder mal Lichter auf der Nachtseite der Venus gemeldet. Solch ein nicht sehr helles aber im Teleskop auffallendes Leuchten wollen bis in die Gegenwart sowohl Berufs- als auch Amateurastronomen gesehen haben. Bislang gibt es dafür jedoch keinen fotografischen Beleg. Als Ursache der Lichter werden zumeist besonders starke Blitze angenommen. Im Jahr 2001 wurde am Keck-Observatorium ein extrem schwaches Venusleuchten beobachtet. Dieses grünliche Licht entsteht, wenn die Ultraviolettstrahlung der Sonne Kohlendioxid aufgespalten hat und sich die freigesetzten Sauerstoffatome zu einem Sauerstoffmolekül verbinden. Es ist jedoch viel zu schwach, um mit viel einfacheren Teleskopen gesehen werden zu können.[17]

Es gibt Spekulationen, dass es in den Wolken der Venus sehr widerstandsfähige Bakterien geben könnte. Nach Dirk Schulze-Makuch und Louis Irwin von der University of Texas in El Paso könnten solche unter anderem das Fehlen sowie das Vorhandensein bestimmter Gase erklären. Darüber hinaus fand die Pioneer-Venus-Eintauchkapsel in den Wolken Partikel in Bakteriengröße.[18][19][20]

Die Größe der Venusoberfläche entspricht mit rund 460 Millionen Quadrat-kilometern 90 Prozent der Erdoberfläche, beispielsweise in etwa ohne die Flächen des Arktischen Ozeans und der Antarktis.

Der Boden der Venus ist ständig dunkelrotglühend (kaum wahrnehmbar für Menschen). Aufgrund der sehr hohen Temperaturen gibt es keine Gewässer. Das Relief wird hauptsächlich von sanft gewellten Ebenen beherrscht. Mit verhältnismäßig geringen Niveauunterschieden von weniger als tausend Metern entsprechen sie dem globalen Durchschnittsniveau und bilden, relativ ähnlich dem Meeresspiegel der Erde, für alle Höhenangaben ein praktisches Bezugsniveau. Dieses Nullniveau der Venus entspricht einem Kugelradius von 6.051,84 Kilometern. Die Ebenen nehmen über 60 % der Oberfläche ein. Etwas weniger als 20 % sind bis zu 2 km tiefe Niederungen. Die verbleibenden 20 % sind Erhebungen, aber nur etwa 8 % entfallen auf ausgesprochene Hochländer, die sich mehr als 1,5 km über das Nullniveau erheben. Die hypsografische Kurve der Höhenverteilung auf der Venus zeigt also kein zweites Hauptniveau wie im Fall der Erde, deren umfangreiche Oberkruste in Form der Kontinente neben den Ozeanböden rund ein Drittel der Oberfläche der Erdkruste bildet. Der Höhenunterschied zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Punkt der Venusoberfläche beträgt etwa 12.200 Meter; das sind rund zwei Drittel des maximalen Höhenunterschiedes der Erdkruste mit etwa 19.880 Metern. Die Höhenangaben im Einzelnen sind für die Venus oft sehr unterschiedlich.

Alle Formationen auf der Venus tragen gemäß einer Konvention der Internationalen Astronomischen Union (IAU) weibliche Namen, mit Ausnahme von Alpha Regio und Beta Regio – den ab 1963 von der Erde aus zuerst entdeckten Strukturen – sowie der Maxwell Montes. Letztere erhielten als die höchste Erhebung des Planeten ihren Namen zu Ehren von James Clerk Maxwell, der mit seinen Gleichungen der elektromagnetischen Wellen unter anderem auch eine Grundlage für die Radarerkundung der Venusoberfläche geschaffen hat.

Aktuelle Darstellungen des Reliefs basieren hauptsächlich auf den Radarmessungen des Venus-Orbiters Magellan der NASA, der 98 % der Oberfläche kartiert hat, mit einer horizontalen Auflösung von 120 bis 300 Metern und einer vertikalen Auflösung von 30 Metern. Gelegentlich ist aber auch noch die geringer aufgelöste globale Karte von Pioneer-Venus 1 in Gebrauch.

Die Hochlagen verteilen sich hauptsächlich auf zwei ausgedehntere Formationen. Die umfangreichere von beiden, Aphrodite Terra, ist etwa so groß wie Südamerika und erstreckt sich in der Form eines Skorpions längs über etwa ein Drittel des Äquators. In seinem westlichen Teil hebt sich das Plateau Ovda Regio hervor, im nördlichen Zentrum Thetis Regio und im Osten Atla Regio. Das Land der Aphrodite besteht aus von innen aufgewölbten Terrains, die in seiner östlichen Hälfte – dem Schwanz der Skorpionsform – von großen Gräben untergliedert werden und mit großen Vulkanen besetzt sind. Die Hochlandformation ist Bestandteil des äquatorialen Hochlandgürtels, der sich mit einzelnen größeren Inseln bis etwa 45° nördlicher und südlicher Breite ausdehnt.

Ein ganzes Stück nordwestlich von Aphrodite, zwischen dem 45. und dem 80. Breitengrad, liegt Ishtar Terra. Das Ishtar-Land erinnert am ehesten an einen irdischen Kontinent. Es ist zwar nur ungefähr so groß wie Australien, doch auf ihm befinden sich unter anderem die Maxwell-Berge, mit einer Gipfelhöhe von bis etwa 10.800 Meter. Der Mount Everest auf der Erde steht aber mit seiner Höhe von 8.848 Metern über dem Meeresspiegel nicht hinter dem Maxwell-Gebirge zurück, denn, wenn man die Größe des Himalayas auf analoge Weise an dem mittleren Krustenniveau der Erde misst, hat die höchste Erhebung der Erde eine Höhe von rund 11.280 Metern.

In den Maxwell-Bergen liegt der Einschlagkrater Cleopatra, mit einem Durchmesser von 104 km die achtgrößte Impaktstruktur auf der Venus. Seine Natur als Einschlagskrater konnte erst durch hochaufgelöste Radarvermessungen geklärt werden, da ursprüngliche Vermutungen das Objekt aufgrund seiner Lage eher als Vulkankrater einstuften.

Den Kern von Ishtar bildet in seinem Westteil die auf der Venus einzigartige, relativ flache Hochebene Lakshmi Planum mit den zwei großen vulkanischen Einsenkungen Colette Patera und Sacajawea Patera. Die Hochebene liegt etwa vier Kilometer über dem Durchschnittsniveau und wird von den höchsten Kettengebirgen des Planeten begrenzt. Im Süden von den Danu Montes, im Westen von den höheren Akna Montes, im Nordwesten von den mit 6,5 km noch höheren Freyja Montes und weit im Osten von den Maxwell Montes. Diese Gebirge ähneln irdischen, umsäumenden Faltengebirgen wie den Anden oder dem Himalaya. Die Entstehung der Venusgebirge ist noch ein Rätsel, denn eine Plattentektonik wie auf der Erde ist für die Venuskruste nicht nachweisbar. Diskutiert werden eine tektonische Kompression der Kruste und als Alternative eine besonders große vulkanische Aufwölbung direkt unter Ishtar Terra. Auf keinem weiteren Körper des Sonnensystems gibt es derartige Gebirgszüge.

Auf vielen Bergzügen wurden radarhelle „Schneekappen“ festgestellt, die in Anbetracht der dort herrschenden Bedingungen sehr wahrscheinlich aus einer dünnen Niederschlagsschicht der Schwermetallsalze Bleisulfid und Bismutsulfid
bestehen.

Die Hochlagen der Tesserae (nach griech. tessera: „Kachel“ oder „Mosaik“) gehören zu den Sonderformen des Venusreliefs. Sie bestehen aus parkettmusterartig gebrochenen Blöcken mit jeweils bis über 20 Kilometer Breite, die anscheinend durch tektonische Spannungen deformiert worden sind. Sie sind geprägt durch parallele, lineare Verwerfungen, die sich mindestens in zwei Grundrichtungen annähernd rechtwinklig schneiden und damit an ein Kachelmuster erinnern. Diese mitunter auch „Würfelländer“ genannten Hochlagen nehmen große Teile im Westen und Norden von Aphrodite sowie im Norden und vor allem im Osten von Ishtar ein. Der Ostteil von Ishtar mit dem Namen Fortuna Tessera ist ein hügeliges Plateau mit einer Höhe von bis etwa 2,5 km über Nullniveau.

Mehrere Tesserae ragen als Inseln aus den Tiefländern empor, wie die drei größeren Einheiten Alpha Regio, mit einem Durchmesser von etwa 1300 km, sowie Phoebe Regio und Tellus Tessera, die alle zum äquatorialen Hochlandgürtel zählen.

Dicht am westlichen Südrand der Alpha-Region (siehe Bild) liegt Eve Corona. Die im Durchmesser etwa 330 km große Struktur wurde ursprünglich für einen Einschlagkrater gehalten. Ihr heller zentraler Fleck diente als Bezugspunkt für die Festlegung des Null-Meridians.

Auf der Venus gibt es 963 Einschlagkrater. Das sind mindestens doppelt so viel wie bisher auf der Landfläche der Erde nachgewiesen sind. Die Durchmesser der Venuskrater liegen in dem Größenbereich zwischen einem und 300 Kilometer. In dieser Größe gibt es dagegen allein auf der vierundzwanzig Mal kleineren Vorderseite des Mondes, trotz der großen, von Lava weitgehend geglätteten Marebecken, rund hundert Mal so viel Mondkrater. Da der Mond keine Atmosphäre besitzt, und seine Oberfläche daher keiner entsprechenden Erosion ausgesetzt ist, gelten seine auch mit noch viel kleineren Einschlagstrukturen praktisch lückenlos besetzten und noch völlig erhaltenen Hochländer auf der Grundlage der chemischen Altersbestimmung der Mondgesteine als der klassische Vergleichsmaßstab für die Altersabschätzung anderer Planeten- und Mondoberflächen. Würde die Kraterhäufigkeit auf dem Mond jener der Venus entsprechen, so hätte er insgesamt nur etwa 80 Krater.

Die Venuskrater sind für ihre geringe Anzahl erstaunlich gleichmäßig über die Oberfläche verteilt. Da nur größere Meteoroiden die sehr dichte Atmosphäre durchdringen und solche Einschlagstrukturen erzeugen können, gibt es keine Kraterdurchmesser unter etwa 2 km, sondern an Stelle dessen nur so etwas wie „Schmauchspuren“. Kleinere Krater sind oft von einem radardunklen, also glatten, Terrain umgeben, das wahrscheinlich auf die Druckwelle des Einschlags zurückzuführen ist; in manchen dieser kreisförmigen Flächen ist jedoch kein Zentralkrater zu erkennen.

Der mit Abstand größte Venuskrater Mead hat einen Durchmesser von etwa 270 Kilometern. Ihm folgen in dem Größenbereich von über 100 Kilometern sieben weitere Exemplare. Es fehlen Krater mit größeren Ausmaßen wie auf dem Mond, dem Mars und auch auf dem Merkur, wo sie in den jeweils markantesten Fällen sogar Durchmesser bis weit über 1000 beziehungsweise 2000 km erreichen. Das kann zum Teil ebenfalls auf die aufreibende Wirkung der besonders hohen Atmosphärendichte zurückgeführt werden, die sie für einschlagende Kleinkörper hat; andererseits gibt es die Ansicht, dass die heutige Venuskruste ein relativ geringes Alter hat, sodass sie keine Spuren des so genannten „letzten großen Bombardements“ tragen kann, welches in der Frühzeit das Planetensystem heimgesucht haben soll. Das Relief aller Einschlagkrater auf der Venus ist sehr flach.

Etwa 85 Prozent der Venusoberfläche bestehen aus deutlichen Spuren einer flächendeckenden Magmaförderung. Die meisten Krater sind davon aber nicht in Mitleidenschaft gezogen worden, sie sind demnach erst später entstanden. Das hat hinsichtlich ihrer spärlichen und sehr gleichmäßigen Verteilung im Vergleich mit der Mondoberfläche zu dem Schluss geführt, dass die derzeitige Oberfläche der Venus erst etwa 500 bis 800 Millionen Jahre alt und aus umfassenden sowie relativ raschen Lavafluten hervorgegangen ist, die das alte Relief mit einer ein bis drei Kilometer dicken Magmaschicht überdeckt haben. Diese Auffassung gipfelt in der Erklärung der amerikanischen Wissenschaftler Gerald G. Schaber und Robert G. Strom, dass die vulkanische Wärmefreisetzung der Venus nicht kontinuierlich wie auf der Erde abläuft, sondern in großen periodischen Schüben erfolgt. Das würde bedeuten, dass die Lithosphäre der Venus wesentlich dicker ist als diejenige der Erde und dadurch einen relativ ungehinderten Wärmestrom nicht zulässt, sondern über längere Zeit aufstaut, bis er sich mit aller Gewalt in Form von starken tektonischen Aktivitäten und einem heftigen Vulkanismus Bahn bricht.

Ein zweiter, konkurrierender, eher gleichförmiger Lösungsansatz neben der Katastrophentheorie geht davon aus, dass die vulkanischen Tätigkeiten die Oberfläche bis vor 750 Millionen Jahren ständig erneuert und erst seitdem stark nachgelassen haben, sodass sich die Einschlagkrater auch erst seit dieser Zeit ansammeln konnten. Ein Team amerikanischer und spanischer Wissenschaftler um Vicki Hansen hat dazu die aus den mit Lava gefluteten Ebenen wie Inseln herausragenden Gebirgszüge untersucht und anhand ihrer Flanken den ursprünglichen Verlauf der Täler rekonstruiert. Die Täler wurden nach ihrem unterschiedlichen Niveau demnach zu unterschiedlichen Zeiten geflutet und die Lavaschicht könne nicht dicker als maximal ein Kilometer sein. Für die intakt gebliebenen Gebirgshöhen hat Hansen ein Alter von mindestens einer Milliarde Jahre berechnet. Damit sei klar, dass es eine globale Vulkankatastrophe nicht gegeben hat. Die Daten sprechen eher für ein langsames Ausklingen der vulkanischen Aktivitäten über einen Zeitraum von rund zwei Milliarden Jahren.[23]

Als besonderes Zeichen dieses Umbruchs werden die einzigartigen Coronae (lat. „Kronen“) angesehen. Es sind die charakteristischsten Gebilde auf der Venus. Sie befinden sich zu Hunderten in den Ebenen, häufen sich in der Äquatorialzone und prägen dort auch große Teile des Landes der Aphrodite. Aufgrund ihres Äußeren, das am ehesten den Eindruck von eingesunkenen und deformierten Vulkanen erweckt, werden sie mitunter als Einbruchkrater bezeichnet. Die kreisförmigen und ovalen Gebilde beinhalten ein flaches, unter dem Umgebungsniveau liegendes, welliges Becken mit einem niedrigen, breiten und leicht gewölbten Rand, der von einem breiten Graben mit konzentrischen Brüchen und Gebirgskämmen umgeben ist.

Die mit Abstand größte derartige Struktur ist Artemis Corona mit einem Durchmesser von etwa 2600 Kilometern und dem ringförmigen Grabensystem Artemis Chasma. Das Riesengebilde liegt im Süden des Landes der Aphrodite. In der Größe folgen ihr Heng-o Corona und Zisa Corona mit Durchmessern von 1060 und 850 Kilometern. In den meisten Fällen misst die Spannweite zwischen 100 und 400 Kilometer. Die kleinsten Durchmesser betragen rund 40 Kilometer.[24]

Vulkane kommen auf der Venus mindestens so zahlreich vor wie auf der Erde. Es gibt ganze Felder von Schildvulkanen und Felder mit Hunderten kleiner Vulkankuppen und -kegeln. Die Zahl der kleinen vulkanischen Erhebungen geht weit über 50.000 hinaus. Von Vulkanen mit einer mindestens 100 km durchmessenden Basis gibt es nicht weniger als 167 Exemplare.

Zu den größten Lavabergen zählen die Schildvulkane Sif Mons und Gula Mons in Eistla Regio mit Höhen von zwei beziehungsweise drei Kilometern und Basisdurchmessern von 300 beziehungsweise 250 km. Ebenso in Beta Regio der Rhea Mons mit einer Gipfelhöhe von 4,5 km sowie der gleich hohe Theia Mons mit einem besonders großen Basisdurchmesser von 700 km. Das sind rund 100 km mehr als die Basis des Olympus Mons auf dem Mars misst, dem mit einer Basishöhe von etwa 27 km höchsten Berg im bekannten Sonnensystem. Die höchsten Vulkane der Venus gibt es in Atla Regio, dem östlichsten Abschnitt von Aphrodite Terra. Dort befindet sich außer dem zweigipfligen Sapas Mons (4,5 beziehungsweise 400 km) auch der Ozza Mons (sechs beziehungsweise 300 Kilometer) und schließlich der Maat Mons, der mit über acht Kilometer Höhe höchste Vulkan der Venus, und nach den Maxwell-Bergen ihre zweitgrößte Erhebung, mit einem Basisdurchmesser von lediglich 200 km. Die Riesenvulkane der Venus sind alle Bestandteil des Äquatorialen Hochlandgürtels. In der Regel sind sie umso größer je näher sie sich am Äquator befinden. Der Maat Mons liegt fast genau darauf. Im Allgemeinen haben auf der Venus auch die Vulkane ein eher flaches Relief. Die Hangneigungen betragen zumeist nur 1 bis 2 Grad.

Eine spezielle Vulkanform hat aufgrund einer gewissen Ähnlichkeit den Spitznamen „Tick“ (engl. für „Zecke“) bekommen. Ähnliche Vulkane gibt es auf dem Meeresboden der Erde.

Zu den einmaligen vulkanischen Oberflächenstrukturen der Venus zählen sehr regelmäßig aufgebaute, kreisrunde Quellkuppen, die wegen ihres Erscheinungsbildes Pancake Domes („Pfannkuchenkuppeln“) genannt werden. Sie haben einen typischen Durchmesser von zumeist etwa 25 km und eine Höhe um 700 Meter, die aber auch bis über einen Kilometer betragen kann. Sie treten auch in Gruppen auf und überlappen sich dann oft. Ihre Oberfläche wird neben einer zentralen Öffnung von konzentrischen und radialen Rissen geprägt. Offenbar sind die Gebilde durch eine Lava mit sehr hoher Zähigkeit entstanden. Es wird gerätselt, wie die Lava derart gleichmäßig über die Ebenen quellen konnte. Viskose Lava häuft sich auch auf der Erde zu Kuppeln, aber die sind sehr viel kleiner und nicht derart symmetrisch.

In der Frage nach jungem Vulkanismus ist nach Auswertungen von Messungen des Infrarot-Spektrometers VIRTIS, das auf der ESA-Planetensonde Venus Express installiert wurde, eine internationale Forschergruppe um Suzanne E. Smrekar vom JPL der NASA in einer Publikation vom 8. April 2010 zu dem Schluss gekommen, dass mindestens drei anscheinend durch Mantel-Plumes angehobene Regionen vor 2,5 Millionen bis 250.000 Jahren oder in noch jüngerer Zeit noch vulkanisch aktiv waren.[27] Die drei Regionen – Imdr Regio, Themis Regio und Dione Regio – weisen in der Nähe ihrer Zentren gegenüber der Umgebung eine um bis zu zwölf Prozent höhere Emissivität auf; dies weist nach Ansicht der Forscher auf einen geringeren Verwitterungsgrad und damit auf ein unter diesen Bedingungen entsprechend geringes Gesteinsalter hin.[28]

Vulkanische Ebenen mit großen Lavaüberflutungen sind auf der Venus der häufigste Geländetyp. Neben den erstarrten Lavaströmen, den Fluctus, die im Einzelnen wie Mylitta Fluctus eine Breite von mehreren hundert Kilometern und über 1000 Kilometer an Länge erreichen, deuten andere vulkanische Strukturen auf Ströme von sehr dünnflüssiger Lava hin. So gibt es sehr bemerkenswerte Erosionstäler. Manche gehen als breite Ausflussformation von großen Einschlagkratern aus. Sie erreichen eine Länge von bis zu 150 Kilometern, weisen auf ihrem Boden inselartige Strukturen auf und verlieren sich ohne weitere Spuren in den Ebenen. Ihre bis über 100 Meter hohen Wände sind von geschwungener Form, daher haben diese Formationen den Gattungsnamen Unda (lat. „Welle“) bekommen.

Wohl am außergewöhnlichsten sind die sehr langen und deutlich gewundenen Rinnen. Sie sind zumeist nur etwa 1,5 Kilometer breit und ebenfalls nicht sehr tief. Die beeindruckendste Rinne hat eine Länge von etwa 6800 Kilometern und übertrifft damit um über 100 Kilometer sogar den Nil, den längsten Strom der Erde. Das Gebilde mit dem Namen Hildr Fossa schlängelt sich von Atla Regio bis in die große nördliche Tiefebene Atalanta Planitia, in der mit einer Tiefe von bis zu 1400 Meter unter Nullniveau der tiefste Punkt auf der Venus gemessen wurde. Die kreisförmige Senke ist ungefähr so groß wie der Golf von Mexiko. Aufgrund der extrem hohen Oberflächentemperatur kommt flüssiges Wasser als Ursache der „Kanäle“ nicht in Frage. Auf der Erde ziehen sich die längsten Lavarinnen allerdings nur einige Dutzend Kilometer hin. Möglicherweise waren es enorm dünnflüssige, salzreiche Lavamassen mit entsprechend niedrigerem Schmelzpunkt, die zu einer Zeit mit planetenweit noch größerer Oberflächentemperatur die Landschaft derart ausgeformt haben. Es werden auch pyroklastische Ströme aus heißem Gas und Staub in Betracht gezogen.

Es ist eines der großen Rätsel der Venus, dass sie trotz der Vielzahl und der Vielfalt vulkanischer Strukturen heute geologisch tot zu sein scheint. Allerdings würde man während nur einer einzigen näheren Globalerkundung der vulkanisch ständig aktiven Erde auch nicht zwangsläufig in jedem Fall Zeuge eines gerade ablaufenden Vulkanausbruchs werden. Festgestellte Variationen des Anteils von Schwefeldioxid in der Venusatmosphäre und der Dichteverteilung in der oberen Dunstschicht deuten tatsächlich auf mögliche Aktivitäten hin. Auch die Anzeichen von Blitzen könnten davon zeugen. In konkretem Verdacht stehen vor allem die zwei großen Schildvulkane in Beta Regio und der Maat Mons. Teile der Vulkanflanken sind radardunkel, das heißt, sie reflektieren die abtastenden Radarstrahlen nur sehr gering und sind also ziemlich glatt. Diese Ebenheiten lassen sich in dem Fall als ein Zeichen für frische Lavaströme ansehen.

Deutliche Anzeichen für einen aktiven Vulkanismus wurden Mitte 2015 publiziert. Mit Hilfe von Daten der Raumsonde Venus Express aus dem Jahr 2008 wurden vier Regionen ausgemacht, in denen die Temperatur in wenigen Tagen sehr stark angestiegen ist. Der kleinste der „Hotspots“ hat eine Fläche von einem km² und eine Temperatur von 830 °C.[30][31]

Verhältnismäßig steilwandige Täler, ähnlich einem Canyon, tragen die Bezeichnung Chasma. Der beeindruckendste Graben dieser Art auf der Venus ist Diana Chasma. Es befindet sich auf Aphrodite Terra, markanterweise in der Nachbarschaft von Artemis Corona, der mit Abstand größten Corona, und bildet zum Teil den südlichen Abschnitt des Randgrabens der großen elliptischen Ceres Corona. Diana Chasma ist etwa 280 km breit und fällt am Fuß der höchsten, es einfassenden, Bergrücken rund vier Kilometer tief auf ein Niveau von mehr als einem Kilometer unter dem Nullniveau ab. Die Struktur hat auf der Erde kein vergleichbares Beispiel und wird oft mit dem noch gewaltigeren Mariner-Talsystem auf dem Mars verglichen. Vermutlich ist sie wie dieses durch tektonische Aktivitäten entstanden. Beide Gräben erstrecken sich fast parallel zum Äquator.

In der Beta Regio sind die Vulkane Rhea Mons und Theia Mons durch den offensichtlich tektonischen Graben Devana Chasma miteinander verbunden.

Systeme radialsymmetrisch von einem Zentrum ausgehender Brüche werden im Einzelnen Astrum oder auch Nova genannt.

Trotz der nur geringen Windgeschwindigkeiten, die am Boden gemessen wurden, zeigen einige Regionen radarhelle streifen- und fächerförmige Strukturen in der Art von „Windfahnen“, die von einzelnen Kratern und Vulkankegeln ausgehen. Ihr Verlauf zeigt die während ihrer Bildung vorherrschende Windrichtung. Die meisten Windstreifen bevorzugen eine den globalen atmosphärischen Strömungen in Bodennähe entsprechende westliche und äquatoriale Richtung. Es ist dabei jedoch nicht immer klar, ob die hell erscheinenden Streifen direkt aus dem verwehten Material bestehen oder aber Lockermaterial ringsum abgetragen wurde und nur im Windschatten liegen geblieben ist.

Unterhalb der Lithosphäre ähnelt das Innere der Venus wahrscheinlich dem der Erde. Da sie fast die gleiche Masse und eine ähnliche mittlere Dichte hat (5,24 g/cm³ im Vergleich zu 5,52 g/cm³ im Falle der Erde) und der Kosmogonie gemäß im gleichen Bereich des Sonnensystems entstanden ist, sollte sie auch einen analogen Schalenaufbau aufweisen. Dass die Erde eine etwas größere mittlere Dichte hat, ist nicht nur auf ihre chemische Zusammensetzung zurückzuführen, sondern zum Teil eine rein physikalische Auswirkung ihrer größeren Masse, die durch die entsprechend größere Schwerkraft eine stärkere Eigenkompression bedingt. Die Venus besitzt – im Gegensatz zum viel kleineren Merkur – einen größeren Anteil an leichteren Elementen als die Erde, sie hätte also selbst bei gleicher Größe wie die Erde noch eine geringere Masse. Das ist für einen Planeten innerhalb der Erdbahn nicht recht verständlich, denn gemäß der herkömmlichen Theorie zur Entstehung des Sonnensystems müsste das Verhältnis zwischen den leichten und den schweren Elementen der Venus zwischen den Verhältnissen der Erde und des Merkur liegen, da vor allem die leichteren Elemente durch den besonders stürmischen Teilchenstrom der jungen, sich herausbildenden Sonne in die Außenbereiche getrieben wurden. Eine Erklärung für den verhältnismäßig großen und schweren metallischen Kern der Erde bietet die Theia-Theorie, der zufolge die junge Erde mit einem marsgroßen Planeten namens Theia zusammenstieß; der Kern dieses Planeten verschmolz mit dem Erdkern, sein Gestein verdampfte und bildete nach dem Kondensieren den Mond, der deswegen nur einen kleinen Kern besitzt.[33]

Unter der Vorgabe des klassischen Schalenaufbaus der Erde kann man also statt auf einen verhältnismäßig größeren nur auf einen relativ kleineren Eisen-Nickel-Kern und dafür auf einen etwas größeren Mantel schließen. Besonders der obere Mantel wird verhältnismäßig dicker erwartet. Auch die Lithosphäre könnte, wie durch Gravitationsfeld-Messungen der Venussonde Magellan nahegelegt wurde, wesentlich dicker als die der Erde sein. Auf dieser Überlegung beruht auch die Erklärung dafür, dass es auf der Venus keine Plattentektonik wie auf der Erde gibt, sowie die Hypothese, dass sich die Venusoberfläche stattdessen in einem langperiodischen Rhythmus durch massive globale Vulkanaktivitäten erneuert.

Obwohl für die Venus ein ähnlich großer Nickel-Eisen-Kern wie für die Erde angenommen wird, verfügt sie nur über ein äußerst schwaches Magnetfeld. Dies ist auf das Fehlen eines Mondes, der durch seine Gezeitenwirkung die Venusrotation verringern und so die Entstehung von Induktionsströmen 
ermöglichen würde, zurückzuführen. Auch die extrem langsame Rotation dürfte dazu beitragen, da diese den Dynamo-Effekt nicht begünstigt. Das an der Venusoberfläche gemessene Magnetfeld ist äußerst schwach. Es wird durch elektrische Ströme in der Ionosphäre induziert, die dort durch die Wechselwirkung mit den elektrisch geladenen Teilchen des Sonnenwindes hervorgerufen werden. In dieser Magnetosphäre gibt es keine Gürtel von eingefangenen Sonnenteilchen gleich denen des Van-Allen-Gürtels der Erde und der Strahlungsgürtel 
des Jupiter, Saturn und Uranus. Das Venusmagnetfeld erreicht am Boden nur ein Zehntausendstel der Stärke, die das Erdmagnetfeld an der Erdoberfläche hat. Die Oberfläche der Venus wird vor den heranrasenden Teilchen des Sonnenwindes nicht vom Magnetfeld geschützt wie die Erdoberfläche, sondern durch die vom Teilchenstrom selbst mitinduzierte Ionosphäre sowie durch die sehr dichte Atmosphäre.

Aufgrund der dichten, stets geschlossenen Wolkendecke war eine Erforschung der Oberfläche des Planeten erst durch radioastronomische Verfahren und mittels Venussonden möglich. Frühe Beobachtungen mit bloßem Auge und mithilfe von Teleskopen konnten nur die Geometrie der Umlaufbahn und die Wolkenoberfläche untersuchen.

Das bislang älteste bekannte Schriftdokument einer Planetenbeobachtung sind die Venus-Tafeln des Ammi-saduqa. Die Keilschrifttafeln tragen bis etwa 800 v. Chr. kopierte Texte des babylonischen Königs Ammi-şaduqa über Beobachtungen des 584-Tage-Intervalls der Venus ab 1645 v. Chr.

Bei den ersten Beobachtungen der Venus mit Teleskopen durch Galileo Galilei und Zeitgenossen im Jahre 1610 zeigte sich unmittelbar, dass die Venus wie der Mond Phasen zeigt. Diese Beobachtung, die sich aus der Perspektive der Erde ergibt, nach der die Venus ein unterer Planet ist, war zur damaligen Zeit einer der großen Beweise, dass die Venus die Sonne und nicht die Erde umkreist. Die Phasen der Venus wurden von Nikolaus Kopernikus als möglicher Beweis seiner heliozentrischen Lehre vorhergesagt. Bei dem geozentrischen Weltbild von Ptolemäus können Merkur und Venus nie als Vollscheibe erscheinen.
Allerdings gab es auch das von Athanasius Kircher so genannte „Ägyptische Modell“, welches schon Herakleides Pontikos, ein Schüler von Platon, vorgeschlagen haben soll, bei dem Merkur und Venus die Sonne umkreisen.[34] Auch zur Entscheidung zwischen dem geo-heliozentrischen Modell von Tycho Brahe und dem heliozentrischen Modell von Kopernikus[35] konnte die beeindruckende Entdeckung der Venusphasen nichts beitragen.[36]

Seit Johannes Kepler den Venustransit von 1631 vorhergesagt hatte, waren diese seltenen Ereignisse, bei denen die Venus als dunkles Scheibchen vor der Sonne zu sehen ist, ein besonders beliebtes Forschungsgebiet. Mit Hilfe dieser Beobachtungen konnte insbesondere die Entfernungsskala des Sonnensystems erheblich verbessert werden (siehe auch Abschnitt: Venustransit). Anlässlich des Venusdurchgangs von 1761 entdeckte Georg Christoph Silberschlag als erster die Atmosphäre der Venus als eine helle Aura um den Planeten.

Ende des achtzehnten Jahrhunderts führte der Lilienthaler Astronom Johann Hieronymus Schroeter genauere Untersuchungen der Venusphasen durch. Er stellt fest, dass es zwischen der geometrisch berechneten Phase der Venus und der tatsächlich beobachteten Phase systematische Unterschiede gibt. Zunächst meinte Schroeter, dass diese Unregelmäßigkeiten, wie beim Erdmond, auf Oberflächendetails wie Gebirgszüge zurückgehen. In einer 1803 veröffentlichten Arbeit über die Venusphase zum Zeitpunkt der Dichotomie („Halbvenus“) folgerte er dann aber korrekt, dass es sich um Dämmerungseffekte in der Atmosphäre handelt. Daher wird diese Erscheinung heute allgemein nach der von Patrick Moore eingeführten Bezeichnung Schroeter-Effekt genannt. Durch ihn erscheint die Dichotomie der Venus zu ihrer östlichen Elongation als Abendstern ein bis zwei Tage früher, und zu ihrer westlichen Elongation als Morgenstern entsprechend später. Der Effekt ist schon für Amateure mit kleinem Teleskop leicht als „Venushörner“ zu beobachten (siehe auch Abschnitt: Beobachtung/Grundlagen).

Mittels der Spektralanalyse konnte 1932 erstmals Kohlendioxid als Hauptbestandteil der Venusatmosphäre nachgewiesen werden.

Durch die Erfindung des Radars und der Radioastronomie traten in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts weitere neue Beobachtungsmöglichkeiten hinzu. Mikrowellen-Beobachtungen, welche die Astronomen C. Mayer et al. im Jahre 1956 durchführten, deuteten zum ersten Mal auf eine sehr hohe Oberflächentemperatur der Venus von mindestens 600 Kelvin hin.

1957 bemerkte der französische Amateurastronom Charles Boyer (1911–1989), Magistratsmitglied und Präsident des Berufungsgerichtes von Brazzaville, auf seinen von der Venus gemachten Ultraviolettaufnahmen eine dunkle horizontale Y-Struktur und schloss aus ihrer Wiederkehr auf eine viertägige, retrograde atmosphärische Zirkulation. Außerhalb Frankreichs standen die Astronomen dieser Beobachtung zunächst skeptisch gegenüber.

Die Rotationsperiode der Venus selbst konnte erstmals während der unteren Konjunktion im Jahre 1961 gemessen werden. Dies gelang mit Hilfe eines Radarstrahls der 26-Meter-Antenne in Goldstone, Kalifornien, dem Jodrell-Bank-Radioobservatorium in Großbritannien und dem sowjetischen Radioteleskop in Jewpatorija auf der Krim. Der retrograde Drehsinn konnte allerdings erst 1964 nachgewiesen werden.

Die Messung der Laufzeit der Radarstrahlen lieferte bei diesen Untersuchungen zudem exakte Werte für den Abstand der Venus von der Erde. Im Zuge dieser Laufzeitmessungen gelang dem Physiker Irwin I. Shapiro 1968 die experimentelle Bestätigung der von ihm im Jahre 1964 vorhergesagten und nach ihm benannten Shapiro-Verzögerung. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie sollte die Laufzeit eines Radarsignals beim Durchlauf des Gravitationsfeldes der Sonne gegenüber der klassischen Theorie etwas vergrößert sein. Der Effekt sollte bei der oberen Konjunktion der Venus etwa 200 Mikrosekunden ausmachen. Dieser Wert wurde seit den ersten Messungen mit immer größerer Genauigkeit bestätigt.

Die Oberflächenerkundung mittels der erdgebundenen Radarvermessung erfasst durch die indirekt an die Erdbewegung gebundene, resonanzartige Rotation der Venus während der unteren Konjunktion immer nur die Hemisphäre von Alpha Regio, mit Beta Regio im Westen und Ishtar Terra im Norden. Der zentrale Nullmeridian dieser „Vorderseite“ verläuft dementsprechend durch Alpha Regio. Im Norden verläuft er über die Maxwell Montes. Das Koordinatensystem der Venus wurde so festgelegt, dass die Längengrade entsprechend der retrograden Rotation von Westen nach Osten, von 0° bis 360° östlicher Länge gezählt werden. Durch die Geringfügigkeit der systematischen Abweichung von einer echten Resonanz mit nur gut einem halben Längengrad in Richtung Osten müssen 347 solcher synodischen Venusjahre vergehen, also 554,7 Erdjahre, bis auch die „Rückseite“ der Venus auf diese Weise erfasst ist.

Seit den 1960er Jahren wurde eine Vielzahl von Raumsonden zum inneren Nachbarplaneten gestartet, wie beispielsweise die sowjetischen Venera-Sonden 1 bis 8. Einigen gelang eine weiche Landung, mit Kommunikationszeiten von bis zu 110 Minuten von der Oberfläche aus. Eine Rückkehr mit Proben war nicht vorgesehen.

·         Venuskolonisation

·         Liste der Planeten des Sonnensystems

·         Liste der massereichsten Objekte im Sonnensystem

·         Liste der Entdeckungen der Planeten und ihrer Monde

Bücher:

·       Peter Cattermole, Patrick Moore: Atlas of Venus. Cambridge University Press, Cambridge 1997 (engl.), ISBN 0-521-49652-7

·       Ronald Greeley, Raymond Batson: Der NASA-Atlas des Sonnensystems. Knaur, München 2002, ISBN 3-426-66454-2

·       Holger Heuseler, Ralf Jaumann, Gerhard Neukum: Zwischen Sonne und Pluto. Die Zukunft der Planetenforschung. BLV, München 2000, ISBN 3-405-15726-9

·       David Morrison: Planetenwelten. Eine Entdeckungsreise durch das Sonnensystem. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1999, ISBN 3-8274-0527-0

·       Rolf Sauermost (Hrsg.): Lexikon der Astronomie. In 2 Bänden. Herder, Freiburg 1989f, ISBN 3-451-21632-9

·       Roland Wielen (Hrsg.): Planeten und ihre Monde. Die großen Körper des Sonnensystems. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1997, ISBN 3-8274-0218-2

·       Fredric W. Taylor: The Scientific Exploration of Venus. Cambridge University Press, Cambridge 2014. ISBN 978-1-107-02348-2.

Aufsätze:

·       James W. Head: The geologic evolution of Venus: Insights into Earth history. Geology 42, S. 95–96 (2014), doi:10.1130/focus012014.1

·       Tilmann Althaus: Venus – Die eigenwillige Schwester der Erde. Sterne und Weltraum 45 (7), S. 32–39 (2006), ISSN 0039-1263

·       Thorsten Dambeck: Venus – Planet im Höllendunst. Bild der Wissenschaft, Dezember 2006, S. 44–47

1.    David R. Williams: Venus Fact Sheet. NASA, 15. April 2005, abgerufen am 5. Oktober 2009 (englisch).

2.    Phil Davis, Kirk Munsell: Planet Symbols. NASA, 19. August 2008, abgerufen am 5. Oktober 2009 (englisch).

3.    Stefan Deiters: VENUS EXPRESS, Die Venus rotiert langsamer. In: astronews.com. 10. Februar 2012, abgerufen am 13. Februar 2012.

4.    Paul Schlyter: Neith, der Mond der Venus, 1672–1892. Bei: neunplaneten.de.

5.    Leonid V. Ksanfomaliti: Planeten. Neues aus unserem Sonnensystem. Verlag MIR Moskau, Urania-Verlag Leipzig, Jena, Berlin, 1985, S. 38–40.

6.    M. Ja. Marow: Die Planeten des Sonnensystems. Kleine Naturwissenschaftliche Bibliothek, Bd. 60; Verlag MIR Moskau, BSB B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig 1987, S. 55. ISBN 3-322-00316-7.

7.    Alex Alemi und D. Stevenson: Why Venus has No Moon. Hrsg.: Astronomy Abstract Service. September 2006, bibcode:2006DPS....38.0703A (englisch).

8.    Markus Griesser: Ein Quasi-Mond der Venus. (PDF; 9,1 MB) In: Orion. 377, S. 5–8.

9.    Die Venus ist näher an der Sonne als die Erde. Ihre Oberfläche wurde stärker von der Sonne bestrahlt, kühlte deshalb langsamer ab und erstarrte viel später als die der Erde, sodass sich der Wasserdampf der Venus-Atmosphäre ins All verflüchtigte, bevor er auf die feste Oberfläche ausregnen konnte. siehe: Tilmann Althaus: Sonnensystem. Warum entwickelte sich Venus so verschieden von der Erde? ASTROnews, 29. Mai 2013, abgerufen am 30. Oktober 2013; als Quelle gibt der Artikel Keiko Hamano, Yutaka Abe, Hidenori Genda: Emergence of two types of terrestrial planet on solidification of magma ocean. In: Nature. 497, 2013, S. 607–610, doi:10.1038/nature12163, an.

10. The fast winds of Venus are getting faster. ESA, 18. Juni 2013, abgerufen am 21. Juni 2013.

11. Auch die Venus besitzt eine Ozonschicht. Bei: Focus.de.

12. Thomas Weyrauch: Vulkane auf der Venus: Auf frischer Tat ertappt? Bei: Raumfahrer.net. 3. Dezember 2012, abgerufen am 11. Dezember 2012.

13. Blitze und Wolkenstrudel auf der Venus. Bei: nzz.ch. 29. November 2007, abgerufen am 26. Dezember 2016.

14. ESA: Double vortex at Venus South Pole unveiled! 27. Juni 2006, abgerufen am 1. Januar 2011 (englisch).

15. Südpol-Wirbel der Venus – Astronomy Picture of the Day vom 28. September 2010.

16.Hochspringen↑ Imke de Pater, Jack J. Lissauer: Planetary Sciences. 2nd Ed., Cambridge University Press 2015, ISBN 978-1-316-19569-7, S. 77.

17. Florian Freistetter: “Die Krönungsfeier des Kaisers der Venus”, oder: Wo kommt das seltsame Licht auf der Venus her? Astrodicticum simplex, 9. September 2014, abgerufen am 25. Dezember 2016.

18. Markus Hammonds: Does Alien Life Thrive in Venus’ Mysterious Clouds? discovery, 16. Mai 2013, abgerufen am 6. Oktober 2014.

19. Stuart Clark: Acidic clouds of Venus could harbour life. New Scientist, 26. September 2002, abgerufen am 6. Oktober 2014.

20. Leben in der Atmosphäre der Venus entdeckt? science.ORF.at, abgerufen am 27. Dezember 2015

21. Categories for Naming Features on Planets and Satellites

22. Venuskrater im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN)/USGS

23. Martin Schäfer: Kein Lifting für die Venus. bild der wissenschaft, 3. November 2006, abgerufen am 5. Oktober 2009.

24. Venuscoronae im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN)/USGS

25. Venus quadrangle V-32 (PDF) im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN)/USGS

26. Venus quadrangle V-44 (PDF) im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN)/USGS

27. Suzanne E. Smrekar, Ellen R. Stofan, Nils Mueller, Allan Treiman, Linda Elkins-Tanton, Joern Helbert, Giuseppe Piccioni, Pierre Drossart: Recent Hotspot Volcanism on Venus from VIRTIS Emissivity Data. In: Science. Band 328, Nr. 5978, 30. April 2010, S. 605–608, doi:10.1126/science.1186785.

28. Tilmann Althaus: Junger Vulkanismus auf der Venus entdeckt? 9. April 2010, abgerufen am 5. Mai 2010.

29. Venus quadrangle V-34 (PDF) im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN)/USGS

30.Hochspringen↑ E. V. Shalygin, W. J. Markiewicz, A. T. Basilevsky, D. V. Titov, N. I. Ignatiev, J. W. Head: Active volcanism on Venus in the Ganiki Chasma rift zone. Geophysical Research Letters, Juni 2015, doi:10.1002/2015GL064088.

31. Hot lava flows discovered on Venus / Venus Express … – ESA

32. Venus quadrangle V-40 (PDF) im Gazetteer of Planetary Nomenclature der IAU (WGPSN)/USGS

33. M. Wieczorek u. a.: The constitution and structure of the lunar interior. In: Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 60, 2006, S. 221–364.

Bildquellen: 1, 2

Dieser Beitrag ist zu Teilen oder in Gänze der Wikipedia entnommen.

Stand: 2017

Gliederung