El Telescopio Espacial James Webb, el laboratorio espacial más complejo y costoso jamás creado, está a menos de dos semanas de su destino final a un millón de millas de la Tierra.
por Jules Bernstein, Universidad de California – Riverside
Una vez que llegue, enviará información sobre partes del espacio y el tiempo nunca antes vistas. También enviará información previamente inalcanzable sobre partes de nuestro propio sistema solar.
El grupo del astrofísico Stephen Kane de UC Riverside utilizará el telescopio para buscar planetas como Venus en otras partes de la galaxia. Además de trabajar con la misión Webb, Kane también se unirá a la NASA en misiones a Venus que se lanzarán después de 2028. Aquí, analiza algunos aspectos únicos de Webb, explica cómo se cruzan los proyectos separados de Venus y cómo ambos podrían beneficiar a la Tierra.
P: El telescopio Webb costó $10 mil millones. ¿Qué contribuyó al costo y qué lo hace diferente de otros telescopios?
R: A menudo se describe a Webb como un sucesor del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, que sorprendentemente todavía se está fortaleciendo. Se lanzó a principios de la década de 1990 y ya pasó su fecha de vencimiento; nunca se pensó que durara tanto. Su espejo principal tiene poco menos de 8 pies de diámetro. El espejo del Webb mide más de 21 pies de ancho. Es mucho más grande. Pero hay algunas otras diferencias importantes.
Hubble orbita alrededor de la Tierra, y eso tiene una ventaja. Podemos y hemos accedido a él para arreglarlo cuando algo sale mal. Pero la desventaja es que la Tierra se interpone en el camino de sus observaciones y puede limitar parte de la ciencia que puede hacer. En contraste, Webb se dirige al punto de Lagrange, un lugar en el espacio donde la gravedad de la Tierra y el sol se cancelan, por lo que puede permanecer en una órbita estable. Esa ubicación está a un millón de millas de la Tierra. A partir de ahí, mientras orbita alrededor del sol, puede apuntar a cualquier parte del espacio sin que la Tierra se interponga en su camino.
Además, el Hubble opera principalmente en longitudes de onda ópticas, las que podemos ver con el ojo humano. Webb está diseñado principalmente para “ver” la luz infrarroja con una sensibilidad extrema. Esto nos ayudará a detectar una serie de cosas, incluidas estrellas y planetas que se están formando y que aún no son visibles.
P: ¿Cómo utilizará la tecnología de Webb para comprender más acerca de Venus? Además, ¿por qué estás estudiando a Venus?
R: Venus podría describirse como un infierno de invernadero fuera de control. Tiene temperaturas superficiales de hasta 800 grados Fahrenheit, no tiene agua y flota en un nido de nubes de ácido sulfúrico. En mi trabajo, trato de responder dos preguntas: 1) ¿cómo llegó Venus a ser como es? y 2) ¿con qué frecuencia ocurre este estado infernal en otros lugares?
Nuestra misión separada a Venus se trata de responder a la pregunta anterior. Se trata de estudiar a Venus mismo. Nuestro trabajo con Webb se trata de esto último: ¿hay otras Venus? Usaremos Webb para medir las atmósferas de los exoplanetas, planetas alrededor de estrellas que no sean nuestro sol, e intentaremos determinar si se parecen más a la Tierra o a Venus. Específicamente, Webb nos ayudará a buscar dióxido de carbono y otros gases que podrían indicar estados de efecto invernadero fuera de control.
Vamos a hacer estas mediciones en planetas donde ya sabemos cuánto tardan en orbitar sus estrellas, qué tan cerca están de sus estrellas, su tamaño y su masa. Pero no sabemos mucho sobre sus atmósferas, o si están en estados similares a los de Venus. Webb puede decirnos esto. Y nos ayudará a ver si el destino de Venus es un destino común o no.
P: Los gases de efecto invernadero están provocando cambios devastadores en el clima aquí en la Tierra. ¿Puede la ciencia de Venus ayudar a resolver los problemas de este planeta?
R: Lo que sea que le sucedió a Venus fue a través de procesos no humanos, pero el efecto es muy similar. Venus es una vista previa del futuro de la Tierra. Comprender cómo funcionan los gases de efecto invernadero desbocados puede decirnos cómo prevenir ese futuro.
Sabemos que el cambio climático es real, que las temperaturas están subiendo. Pero hay mucha variabilidad en las predicciones a 50 o 100 años porque hay límites en cuanto a cuánto sabemos acerca de cómo los procesos planetarios se influyen entre sí.
Desgasificación volcánica, corrientes oceánicas , corrientes de aire: hay tantas piezas en un rompecabezas complejo, y estamos tratando de determinar nuestro destino basándonos únicamente en los datos de la Tierra. Necesitamos otra fuente de datos donde las cosas ya han salido mal, y esa es Venus.
Es posible que Venus siempre haya estado en su estado actual, pero no lo creemos. Creemos que podría haber tenido agua en el pasado porque gira lentamente, lo que podría permitir que se formaran nubes y enfriar la superficie lo suficiente como para obtener agua. Esa es una de las razones por las que vamos a regresar, para ver la geología en la superficie y obtener pistas sobre sus orígenes.
A menudo explico la relación entre Venus y la Tierra de esta manera: es como si viviéramos en una bonita ciudad. Hay un pueblo cercano que en algún momento se quemó hasta los cimientos, y no sabemos por qué. Si parece que ese pueblo era exactamente igual al nuestro, no podemos ignorarlo. Hay un mensaje realmente importante allí sobre cómo podemos cuidar mejor el lugar donde vivimos.
