地球偏振观测中的光谱与时间变率

我们呈现了一套由 VLT 上的 FORS2 获取的地球反照光的分光偏振观测综合数据，相位角（日-地-月角）从 50° 到 135°，覆盖 430 nm 至 920 nm 的光谱范围。在 BVRI 波段中的偏振度、差分偏振植被指数以及约 760 nm 处 O2A 偏振带的等效宽度均以约 0.1% 的偏振度绝对误差确定。地球反照光偏振光谱已针对月球表面后向散射引入的去偏振效应进行校正，引入约 1% 量级的偏振度系统误差。不同的观测景象，如观测地球反照光中的大西洋或太平洋一侧，产生统计上不同的相位曲线。所定义的 O2A 带偏振等效宽度发现从 -5 nm 变化到 +2 nm。我们引入差分偏振植被指数，并揭示出对于包含较大比例植被表面积的观测景象具有更大的植被信号。我们用文献中的理论模型证实了所观测到的相关性，并得出结论：植被红边（VRE）是地球行星偏振光谱中一个稳健且灵敏的特征。地球行星在连续谱和 O2A 带中的偏振总体行为可由现有模型解释。诸如 O2A 带和 VRE 等生物标志在地球反照光偏振中以高度的显著性和灵敏度可被探测到。深入理解地球反照光的时间和光谱变率需要改进的地球生物圈模型，作为未来解释类地系外行星中可能的偏振生物标志探测的先决条件。