Il James Webb Space Telescope, il laboratorio spaziale più complesso e costoso mai creato, è a meno di due settimane dalla sua destinazione finale a un milione di miglia dalla Terra. Una volta arrivato, invierà informazioni su parti di spazio e tempo mai viste prima. Invierà anche informazioni precedentemente irraggiungibili su parti del nostro sistema solare.

Il gruppo dell'astrofisico della UC Riverside Stephen Kane utilizzerà il telescopio per cercare pianeti come Venere in altre parti della galassia. Oltre a lavorare con la missione Webb, Kane si unisce anche alla NASA in missioni su Venere che dovrebbero essere lanciate dopo il 2028. Qui, analizza alcuni aspetti unici del Webb, spiega come si intersecano i progetti separati di Venere e come entrambi potrebbero avvantaggiare la Terra .

D:Il telescopio Webb è costato 10 miliardi di dollari. Cosa ha contribuito al costo e cosa lo rende diverso dagli altri telescopi?

R:Webb è spesso descritto come un successore del telescopio spaziale Hubble della NASA, che sta ancora andando forte. È stato lanciato all'inizio degli anni '90 ed è ben oltre la data di scadenza:non è mai stato concepito per durare così a lungo. Il suo specchio principale ha un diametro di poco meno di 8 piedi. Lo specchio di Webb è largo più di 21 piedi. È molto più grande. Ma ci sono alcune altre differenze importanti.

Hubble orbita attorno alla Terra e questo ha un vantaggio. Possiamo e abbiamo avuto accesso ad esso per risolverlo quando qualcosa va storto. Ma lo svantaggio è che la Terra ostacola le sue osservazioni e può limitare parte della scienza che può fare. Al contrario, Webb è diretto al punto di Lagrange, un luogo nello spazio in cui la gravità della Terra e del Sole si annulla, quindi può rimanere in un'orbita stabile. Quella posizione è a circa un milione di miglia dalla Terra. Da lì, mentre orbita attorno al sole, può puntare ovunque nello spazio senza che la Terra si metta in mezzo.

Inoltre, Hubble opera principalmente a lunghezze d'onda ottiche, quelle che possiamo vedere con l'occhio umano. Webb è progettato principalmente per "vedere" la luce infrarossa con estrema sensibilità. Questo ci aiuterà a rilevare una serie di cose, tra cui stelle e pianeti che si stanno appena formando e non sono ancora altrimenti visibili.

D:In che modo utilizzerai la tecnologia di Webb per aiutarti a capire di più su Venere? Inoltre, perché stai studiando Venere?

A:Venere potrebbe essere descritto come un inferno di serra in fuga. Ha temperature di superficie fino a 800 gradi Fahrenheit, senza acqua e galleggia in un nido di nubi di acido solforico. Nel mio lavoro, sto cercando di rispondere a due domande:1) come ha fatto Venere a essere così com'è? e 2) quanto spesso si verifica questo stato infernale altrove?

La nostra missione separata su Venere riguarda la risposta alla domanda precedente. Si tratta di studiare Venere stessa. Il nostro lavoro con il Webb riguarda quest'ultimo:ci sono altre veneri? Useremo Webb per misurare le atmosfere degli esopianeti, pianeti attorno a stelle diverse dal nostro sole, e cercheremo di determinare se sono più simili alla Terra oa Venere. In particolare, Webb ci aiuterà a cercare l'anidride carbonica e altri gas che potrebbero indicare stati serra in fuga.

Faremo queste misurazioni su pianeti in cui sappiamo già quanto tempo impiegano per orbitare attorno alle loro stelle, quanto sono vicini alle loro stelle, le loro dimensioni e la loro massa. Ma non sappiamo molto delle loro atmosfere, o se si trovano in stati simili a Venere. Webb può dircelo. E ci aiuterà a vedere se il destino di Venere è un destino comune o meno.

D:I gas serra stanno causando cambiamenti devastanti al clima qui sulla Terra. La scienza di Venere può aiutare a risolvere i problemi di questo pianeta?

A:Qualunque cosa sia successa a Venere è avvenuta attraverso processi non umani, ma l'effetto è molto simile. Venere è un'anteprima del futuro della Terra. Capire come funzionano i gas serra in fuga può dirci come prevenire quel futuro.

Sappiamo che il cambiamento climatico è reale, che le temperature stanno aumentando. Ma c'è molta variabilità nelle previsioni tra 50 o 100 anni perché ci sono limiti a quanto sappiamo su come i processi planetari si influenzano a vicenda.

Degassamento vulcanico, correnti oceaniche, correnti d'aria:ci sono così tanti pezzi in un puzzle complesso e stiamo cercando di determinare il nostro destino basandoci solo sui dati della Terra. Abbiamo bisogno di un'altra fonte di dati in cui le cose sono già andate storte, ed è Venere.

È possibile che Venere sia sempre stata nel suo stato attuale, ma non pensiamo così. Riteniamo che in passato avrebbe potuto avere acqua perché ruota lentamente, il che potrebbe consentire la formazione di nuvole e raffreddare la superficie a sufficienza per ottenere acqua. Questo è uno dei motivi per cui torniamo indietro, per vedere la geologia in superficie e ottenere indizi sulle sue origini.

Spiego spesso il rapporto tra Venere e la Terra in questo modo:è come se vivessimo in una bella città. C'è una città vicina che a un certo punto è rasa al suolo e non sappiamo perché. Se sembra che quella città fosse esattamente la nostra, non possiamo ignorarlo. C'è un messaggio davvero importante lì dentro su come possiamo prenderci cura meglio di dove viviamo.