识别现代地球在哈贝尔世界望远镜单次反射光观测中的表面退化

表征以反射光方式观测的类地行星表面和大气组成，是未来直接成像调查的关键目标。NASA的下一代旗舰级天文物理任务概念——哈贝尔世界望远镜（Habitable Worlds Observatory, HWO）是一台基于紫外/可见/近红外波段的太空望远镜，其任务设计要求达到约10^-10的对比度，以刻画围绕类Sun星星周围的类地行星。虽然行星表面反射光提供了独特的机会来约束表面材料和生物色素的覆盖情况，但对HWO获取表面比例能力的详细预测尚未进行。本文我们对HWO探索性分析案例5设计（配备6级矢量旋涡星形玫瑰镜）进行光子计数噪声建模，包括天文学来源、仪器来源以及后处理来源。我们将光子计数噪声与正交位置下的五种不同现代地球模型结合，模拟HWO的单次观测，并使用开源代码$\texttt{POSEIDON}$进行光谱反演，以评估我们约束表面和大气组成的能力。我们发现，反射光反演中行星半径、表面压力、表面材料和云覆盖率之间的退化关系会显著复杂化表面特征的分类。这种退化关系会 complicate 检测表面生物色素，例如现代地球由叶绿素引起的红色边缘。我们的工作表明，为检测类地行星反射光观测中的表面特征并破解退化关系制定具体策略，是任务设计和数据分析中至关重要的优先事项。