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Wolken-Rätsel gelöst: Uranus stinkt nach faulen Eiern

The winner takes it all: Zwei Stoffe liefern sich ein Duell um die Wolken des Planeten, bei dem es nur einen Sieger geben kann. Der steht nun fest.
Die blassblaue Wolkendecke des Planeten besteht aus Schwefelwasserstoff. Sie riecht trotzdem nicht nach faulen Eiern, weil die entsprechenden Wechselwirkungen zwischen Gas und Geruchsrezeptoren nur unter den Bedingungen der irdischen Atmosphäre in der nötigen Weise ablaufen.

Das Gas Schwefelwasserstoff (H2S), das für den typischen Geruch fauler Eier verantwortlich ist, kommt in der Atmosphäre des Planeten Uranus häufiger vor als Ammoniak. Das bedeutet, dass die Oberfläche seiner blassblauen, im sichtbaren Licht fast strukturlosen Wolkendecke hauptsächlich aus festem H2S besteht. Zu diesem Schluss jedenfalls kommt eine Arbeitsgruppe um Patrick G.J. Irwin von der University of Oxford in »Nature Astronomy« durch Messungen des Gemini-Nord-Teleskops auf dem Gipfel des Mauna Kea in Hawaii. Die Daten zeigen, dass die äußeren Gasplaneten Uranus und Neptun in ihrer Jugend Schwefel weit effektiver aus der Staubscheibe um die junge Sonne aufsammelten als Stickstoff.

Woraus die Wolken des zweitäußersten Planeten des Sonnensystems bestehen, war lange umstritten: Schwefelwasserstoff, vermuteten einige Fachleute, während andere den stickstoffhaltigen Ammoniak bevorzugten. Irwin und seine Arbeitsgruppe maßen nun, wie stark die Atmosphäre direkt über den Wolken Infrarotstrahlung absorbiert. Demnach kommt dort ausschließlich freier Schwefelwasserstoff vor – und damit ist diese Substanz auch Hauptbestandteil der Wolken. Im Duell von Schwefelwasserstoff und Ammoniak um die Hochatmosphäre des Planeten nämlich kann es nur einen Sieger geben: Die beiden Moleküle verbinden sich in tieferen Schichten der Atmosphäre zu NH4SH. Das seltenere Molekül wird komplett eingefangen, und lediglich sein Kontrahent steigt hoch genug, um die Wolken zu bilden.

17/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 17/2018

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