2019 年 1 月月全食的高分辨率光谱与光谱偏振测量

对月球上地球反照光的观测提供了测量大尺度地球大气的独特机会。另一个机会出现在月全食期间，若从月球上看，这类似于地球在太阳前方的一次凌日。因此，我们旨在通过追踪 2019 年 1 月 21 日月全食期间的太阳光谱，实现一次地球凌日的透射光谱学观测。使用波茨坦阶梯光栅偏振与光谱仪（PEPSI）在大双筒望远镜（LBT）上以偏振模式在 Stokes IQUV 下获取了第谷环形山的时间序列光谱，光谱分辨率为 130000（0.06 \AA）。特别地，这些光谱覆盖了 7419–9067 \AA 之间的光学光谱红端。光谱仪的曝光计被用于获取月食的光变曲线。在本影食期间，月球亮度变暗了 10.75 等。我们发现 O$_2$ A 带的两个分支几乎完全饱和，并且在全食期间 H$_2$O 吸收显著增强。深半影光谱显示出来自 NaI 5890 \AA 双线、约 8600 \AA 处的 CaII 红外三重线以及 7699 \AA 处 KI 线的显著额外吸收，此外还有若干 MnI 的超精细结构线甚至 BaII 的谱线。后两种元素的探测很可能源于非典型的太阳中心到边缘效应，而非地球大气。CaII 和 KI 中的吸收在本影食期间始终可见。在本影食期间检测到 O$_2$ A 带 0.12\% 的微小连续谱偏振，信度为 6.3$\sigma$。在食外和食内均未检测到 O$_2$ A 带或任何其他谱线特征的线偏振。这为透过地球大气和磁层传输期间的线偏振度设定了 $\approx$0.2\% 的上限。