海洋世界的外星地图

[删节版] 为了模拟最终将获得的系外行星观测类型，作为EPOXI机遇任务的一部分，深度撞击号航天器在300-1000纳米的七个波段获得了地球的光变曲线。在本文中，我们分析盘积分光变曲线，将地球视为一颗系外行星，以确定我们能否探测到海洋和大陆的存在。我们展示了两次各持续一天的观测，均在凸月相位进行。行星的自转导致15-30%的昼夜反照率变化，最大的相对变化发生在最红的波长处。为了以无偏的方式表征这些变化，我们对多波段光变曲线进行了主成分分析；该分析表明，地球昼夜颜色变化的98%仅由两个主导的本征颜色引起。我们利用这两个本征颜色的时间变化来构建地球的经度图，将其视为一个非均匀的朗伯球体。我们发现，本征颜色的光谱和空间分布对应于无云的陆地和海洋；尽管我们的观测是在典型云量的日子里进行的。我们还发现，近红外波段在区分陆地和海洋方面特别有用。基于这个实验，我们得出结论，利用大型天基日冕望远镜进行的时间分辨宽带观测，应该能够推断出系外行星上存在水海洋。