利用 LCROSS 地球观测探测海洋闪光与臭氧吸收

月球陨石坑观测与传感卫星 (LCROSS) 于 2009 年三次观测了遥远的地球。这些数据涵盖了多种相位角，包括罕见的蛾眉相视角。对于每个历元，该卫星获取了近红外和中红外全圆盘图像，以及 0.26-0.65 微米 (R~500) 和 1.17-2.48 微米 (R~50) 波段的部分圆盘光谱。光谱显示出由水蒸气和臭氧（一种生物标志气体）引起的强吸收特征。我们对紫外 - 可见光谱进行了重大重新校准，并首次将高分辨率可见光地球光谱与 NASA 天体生物学研究所虚拟行星实验室的三维光谱地球模型进行了比较。我们发现观测结果与模型吻合良好，在所有观测历元的所有波长处复现了绝对亮度和动态范围，从而在约 10% 的数据校准不确定度范围内验证了该模型。数据与模型的比较揭示了蛾眉相数据集中存在强烈的海洋闪光特征，且在整个观测波长范围内与我们的模型预测高度一致。这为一种可用于通过可见光和近红外波段的圆盘积分观测来确定系外行星宜居性的技术提供了首次观测检验，而在这些波段闪光信号最强。我们考察了对臭氧 255 nm Hartley 带和 400-700 nm Chappuis 带的探测。虽然 Hartley 带是地球光谱中最强的臭氧特征，但其探测可能存在假阳性。最后，我们讨论了这些发现对未来系外行星表征任务的意义。