月球也可作鏡子？哈勃利用這個超大鏡子來研究了地球，效果很不錯

觀察我們自己的星球可以幫助我們在其他星球上找到生命。

簡介：臭氧層有益於生命存在在星球上，2019年月食期間科學家通過使用哈勃深空望遠鏡對月食期間月球反射的光譜進行研究，用以在別的星系系統中尋找宜居星球。

2019 年 1 月 20 日至 21 日，地球位於太陽和月球之間，在月全食中覆蓋著帶有陰影的岩石天體。
在地球上，月球對我們來說可能看起來很暗，但它從太空看就像一面巨大的月球鏡。
美國宇航局的哈勃太空望遠鏡使用月球反射陽光來觀察地球大氣層，探測行星臭氧的指紋。
通過觀察地球的臭氧，科學家們將能夠探測到能夠在我們之外的其他星球上孕育生命的條件。
本周發表在《天文學雜志》上的一項研究詳細介紹了哈勃的觀測結果。

這張圖說明了月全食，顯示了從月球反射的陽光。
Kornmesser (ESA/Hubble)、NASA 和 ESA

哈勃於 1990 年發射升空，此後太空望遠鏡一直在低地球軌道上漫遊。

為了觀察地球的大氣層，望遠鏡沒有直接觀察這顆行星，而是利用月球反射在月全食期間穿過地球大氣層的陽光，因為這顆行星被夾在月球和太陽之間。

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天文學家以前曾使用過這種方法，但這是第一次從太空望遠鏡中以紫外線波長捕獲月全食，紫外線波長介於可見光和 X 射線之間。

通過這樣做，太空望遠鏡能夠探測到臭氧的光譜指紋。臭氧是一種由地球高層大氣中的三個氧原子組成的氣體，可作為抵禦太陽紫外線輻射的保護屏障。

當地球大氣中的氧氣暴露在高濃度紫外線下時，臭氧會自然形成，充當我們星球周圍的毯子。

“光合作用可能是在任何星球上進化的最高效的新陳代謝，因為它由星光的能量提供燃料，並使用宇宙中豐富的元素，如水和二氧化碳，”美國宇航局位於馬裏蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心的科學家 Giada Arney ，以及這項新研究的合著者，在一份聲明中說。
“這些必要的成分在宜居行星上應該很常見。”

當科學家們在其他星球上尋找生命跡象時，臭氧是其他星球宜居性的有力指標。

“發現臭氧很重要，因為它是分子氧的光化學副產品，而分子氧本身就是生命的副產品，”科羅拉多州博爾德市大氣和空間物理實驗室的研究員、這項新研究的主要作者 Allison Youngblood，在一份聲明中說。

然而，僅僅發現氧氣並不能表明另一個行星上有很多生命，在天文學家確認系外行星的宜居性之前，還有很多其他因素需要考慮。

當系外行星在它們的主恒星前方運行時，望遠鏡會檢測到行星大氣中化學物質的特征，因為它們會過濾掉恒星光線中的某些顏色。然而，與地球類似的較小行星的大氣層較薄，這使得這種類型的檢測更加困難。

因此，為了觀察較小的系外行星，將需要更大的望遠鏡。

地球哈勃最近的觀測是正在進行的完善這些類型觀測實驗的一部分，因為我們的星球是我們所知道的唯一一個擁有生命的小型岩石世界。地球是在其他行星上尋找生命的完美且唯一的模擬物。

摘要：我們使用哈勃太空望遠鏡的 STIS 光譜儀觀測了 2019 年 1 月的月全食，以獲得對地球作為淩日系外行星的第一次近紫外 (1700–3200 Å) 觀測。能夠執行外地球透射光譜的天文台和儀器正在開始規劃，表征地球的透射光譜對於確保在任務中適當捕獲關鍵光譜特征（例如臭氧或 O3）至關重要概念研究。

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O3 是由 O2 光化學產生的，O2 是當今地球上主要代謝的產物，在未來的觀測中將作為系外行星生命存在的重要證據。月食的地面觀測提供了地球在光學和近紅外波長下的透射光譜，但最強的 O3 特征是在近紫外波段。

我們描述了用於從哈勃月食光譜中提取透射光譜的觀測和方法，並通過與包括地球折射效應的地球模型進行比較，識別地球透射光譜中 3000-5500 Å 區域內 O3 和瑞利散射的光譜特征。月食期間的大氣。

我們的近紫外光譜沒有特征，這是由於在日食期間由於極強的 O3 吸收而未完全衰減近紫外陽光穿過地球大氣層時以及當陽光在其高度處傳播到月球表面時錯過了狹窄的時間跨度的結果穿過 O3 層而不是上面。

BY: inverse

FY: 宇宙天文

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