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韦伯望远镜如何最终帮助保护地球

天文学与空间 2023-01-02 15:51:27

作者:加州大学河滨分校朱尔斯·伯恩斯坦 加州大学河滨分校天体物理学家斯蒂芬·凯恩

信用:斯坦林/UCR 詹姆斯·韦伯太空望远镜是有史以来最复杂、最昂贵的太空实验室,距离其最终目的地不到两周,距离地球100万英里

一旦它到达,它将发送关于以前从未见过的部分空间和时间的信息

它还将发送以前无法获得的关于我们太阳系各部分的信息

加州大学河滨分校天体物理学家斯蒂芬·凯恩的团队将使用这台望远镜在银河系的其他地方寻找像金星这样的行星

除了与韦伯任务合作之外,凯恩还将加入美国宇航局,执行预计于2028年后发射的金星任务

在这里,他分解了韦伯的一些独特的方面,解释了独立的金星项目是如何相交的,以及这两个项目如何造福地球

问:韦伯望远镜耗资100亿美元

是什么导致了成本,是什么让它与其他望远镜不同? 答:韦伯经常被描述为美国宇航局哈勃太空望远镜的继任者,哈勃太空望远镜仍然非常强大

它是在90年代早期推出的,已经过了它的到期日——它从未打算持续这么长时间

它的主镜直径不到8英尺

韦伯的镜子直径超过21英尺

它要大得多

但是还有其他一些重要的区别

哈勃环绕地球运行,这是有好处的

当出现问题时,我们可以并且已经访问它来修复它

但缺点是地球妨碍了它的观测,并且会限制它所能做的一些科学

相比之下,韦伯正前往拉格朗日点,这是太空中地球和太阳引力抵消的位置,因此它可以保持在稳定的轨道上

那个位置距离地球大约一百万英里

从那里,当它围绕太阳运行时,它可以指向太空中的任何地方,而不会被地球阻挡

此外,哈勃望远镜主要在光学波长下工作,这些波长是我们能用人眼看到的

韦伯主要被设计成以极高的灵敏度“看见”红外光

这将有助于我们探测到许多东西,包括刚刚形成的恒星和行星,它们还不可见

问:你将如何使用韦伯的技术来帮助你更多地了解金星?还有,你为什么研究金星? 答:金星可以被描述为失控的温室地狱景观

它的表面温度高达华氏800度,没有水,漂浮在一窝硫酸云中

在我的工作中,我试图回答两个问题:1)金星是如何变成现在这个样子的?2)这种地狱般的状态在其他地方出现的频率有多高? 我们对金星的单独任务是回答前一个问题

这是关于研究金星本身

我们对韦伯的研究是关于后者的——还有其他的供应商吗?我们将使用韦伯来测量系外行星的大气,这些行星围绕着太阳以外的恒星,并试图确定它们是更像地球还是金星

具体来说,韦伯将帮助我们寻找二氧化碳和其他可能表明温室效应失控的气体

我们将在行星上进行这些测量,我们已经知道它们绕恒星运行需要多长时间,它们离恒星有多近,它们的大小和质量

但是我们不太了解它们的大气层,也不知道它们是否处于类似金星的状态

韦伯可以告诉我们这些

这将有助于我们了解金星的命运是否是共同的命运

问:温室气体正在给地球气候带来毁灭性的变化

金星科学能帮助解决这个星球的问题吗? 答:金星上发生的一切都是通过非人类的过程,但效果非常相似

金星是地球未来的预演

了解失控的温室气体是如何工作的,可以告诉我们如何防止这种未来

我们知道气候变化是真实的,气温在上升

但是50年或100年后的预测有很大的可变性,因为我们对行星过程如何相互影响的了解是有限的

火山出气、洋流、气流——在一个复杂的谜题中有如此多的部分,我们试图仅根据来自地球的数据来决定我们的命运

我们需要另一个已经出错的数据来源,那就是金星

金星可能一直处于当前状态,但我们不这么认为

我们相信它过去可能有水,因为它旋转得很慢,这可能会让云形成,并使表面冷却到足以获得水

这就是我们回去的原因之一,看看地表的地质情况,并获得关于其起源的线索

我经常这样解释金星和地球之间的关系:就像我们生活在一个美丽的小镇

附近有个小镇在某个时候被烧毁了,我们不知道为什么

如果看起来那个城镇和我们的完全一样,我们不能忽视这一点

这里面有一个非常重要的信息,关于我们如何更好地照顾我们住的地方

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