Der zweite Planet unseres Sonnensystems, Venus, verfügt über eine derartige dichte Wolkenhülle, dass ihre Oberfläche mittels Fehrnrohrn von der Erde aus nicht beobachtet weden kann. Unser Wissen über diesen Planeten war daher besonders auf die Untersuchungen durch Raumsonden angewiesen.
Die mittlere Dichte der Venus von 5,25 g/cm³ weist wiederum auf einen erdähnlichen inneren Aufbau hin. Die Atmosphäre ist dagegen wesentlich mächtiger als die der Erde. Am Venusboden herrscht ein atmosphärischer Druck, der den am Erdboden um das 90fache übertrifft. Hauptbestandteil der Venusatmosphäre ist mit 95 % Kohlendioxid. Nur knapp 5 % entfallen auf Stickstoff. Der Rest verteilt sich auf Spuren von Wasserdampf, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Argon, Krypton, Neon, Phosphor, Schwafeldioxid usw. Durch den starken Treibhauseffekt, der durch den hohen Kohlendioxid-Anteil verursacht wird, herrscht auf der Venusoberfläche zu Tag- und Nachtzeiten eine Temperatur von rund +465 °C.
Die Atmosphäre enthält in einer Höhe zw. 70 und 48 km mehrere Wolkenschichten. Darunter existieren lediglich Dunst und Nebel, aber keine ausgeprägten Wolken. Möglicherweise fällt aus den hohen Wolken ein feiner Schwefelsäureregen, der jedoch bereits vor Erreichen der Oberfläche wieder verdunstet. Es gibt am Boden auch Winde, die aber höchstens eine Geschwimdigkeit von etwa 10 km/h erreichen.
Bereits in den sechziger Jahren gelang es erste Radarkarten der Venus von der Erde aus zu erhalten. Einen deutlichen Gewinn lieferten Radarkarten der im Jahre 1990 in eine Umlaufbahn um Venus eingeschleusten Magellan-Sonde. Damit konnte fast die ganze Venus mit einer Auflösung von 180 m erfasst werden. 60 % davon sind verhältnismäßig ebene Gebiete mit Höhenunterschieden von nur 100 m. Daneben ragen einige Hochländer herraus: Ischtar Terra mit einer Fläche von der Grösse Australiens und Aphrodite Terra, vergleichbar mit Nordafrika. Auf Ischtar Terra existieren Berge mit einer Höhe von bis zu 10.800 m über der Umgebung (Maxwell Montes).
Ferner zeigen sich auch zahlreiche Vulkane und vulkanisch geprägte Landschaften. Ob diese heute noch aktiv sind, bleibt bei den Wissenschaftlern zunächst umstritten. Rund 90 % der gesammten Venusoberfläche sind durch die Auswirkungen vulkanischer Prozesse geprägt. So existieren auf Venus 100.000 kleinere vulkanische Schilde und Dome mit einem Durchmesser von 2 bis 3 km. Da sich auf der Venus auch keinerlei Spuren früherer Meeresbecken oder Wasserläufe zeigen, muss man annehmen, dass die Venus schon immer trocken war oder schon in ihrer Frühgeschichte austrocknete. Die Oberflächenformationen auf Venus erhielten Namen bekannter Frauen aus der Mythologie, aber der Kunst und Wissenschaft.
Es wurden auch grosse Meteoritenkrater entdeckt. Der grösste ist Mead mit einem Durchmesser von 275 km. Das Alter der ältesten erkennbaren Krater dürfte 500 bis 800 Mio. Jahre betragen.
Venus dreht sich entgegen (retrograd) der Umlaufrichtung um die Sonne. Ein Sterntag dauert dabei 243 irdische Tage, ein Sonnentag 117 Tage.

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