據(jù)國外媒體報(bào)道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)系外行星仙女座ud（UpsilonAndromedaed）位于恒星周圍的可居住帶上，并推測這個行星系統(tǒng)中一顆巨大的衛(wèi)星表面可支持液態(tài)水的存在，且在仙女座ud上可以看到大衛(wèi)星的輪廓。這類行星還可能是一顆第二型系外行星（根據(jù)薩達(dá)斯基系外行星分類法）?？茖W(xué)家使用了偏振測量法探測系外行星大氣中散射出的光線，從而發(fā)現(xiàn)行星上是否存在云層，及云層中是否有水蒸氣存在。如果這個情況在仙女座ud的大衛(wèi)星上發(fā)生，那么大氣中將會出現(xiàn)白色的云層，而不是類似木星和土星大氣中黃色、紅色相間的云層。
科學(xué)家推測仙女座ud行星的大衛(wèi)星上存在液態(tài)水
目前，天文學(xué)家對銀河系內(nèi)行星或者系外行星的了解幾乎都來自對它們軌道信息的研究探索。每當(dāng)要觀測的行星經(jīng)過它們的恒星時（過境），恒星的光線就會穿過過境行星的大氣，我們只要探測到這些光譜就能分析出大氣中的成分。加州大學(xué)圣克魯茲分校的天文學(xué)家斯隆維克托維茲（SloaneWiktorowicz）認(rèn)為：我們已知的大多數(shù)行星很少被觀測到過境現(xiàn)象，因此我們對它們的大氣組成一無所知。事實(shí)上，在已探測到的行星中僅不超過10%的行星已經(jīng)被科學(xué)家分析過大氣成分，其另一原因是行星的亮度僅是恒星的千分之一。
然而，維克托維茲和他的同事使用了一種新方法探索外星大氣的成分，即探測行星散射出的光線。該方法可應(yīng)用于過境和非過境系外行星的研究?？梢越议_此前許多沒有被探測過的系外行星大氣之謎。為了解散射光的探索原理，可以將光波看成類似電場的行為方式，分布于四周的空間中。當(dāng)來自恒星的光線在行星大氣中發(fā)生了散射，就會在一個方向上就會出現(xiàn)偏振變化，這就有別于探測行星過境時的直射光線以及在行星表面發(fā)生反射的光線。
分析這類光線的技術(shù)主要使用了偏振器，不但可以探測外星大氣是否存在，而且還能了解到其組成以及不同高度的大氣結(jié)構(gòu)。麻省理工學(xué)院天體物理學(xué)家薩拉·西格（SaraSeager）第一個建議使用偏振測量法對行星大氣進(jìn)行研究，通過對不同可將光波段的探測，可提供更多的關(guān)于目標(biāo)行星大氣的額外信息，比如大氣中是否存在云或者霧等，這些信息都是其他方法所難以采集到的。
最典型的例子就是對金星云層的判斷了。在早前對金星大氣研究過程中，研究人員以為金星厚厚的云層中可能存在水。雖然直接使用光測量法并不是得出金星大氣存在水的唯一途徑，但在上個世紀(jì)70年代，科學(xué)家通過陸基望遠(yuǎn)鏡偏振法發(fā)現(xiàn)金星的云層充滿了硫酸液滴，接著又發(fā)射了金星探測器進(jìn)行著陸勘察，證明了偏振測量法的結(jié)論是可靠的。
加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校天文學(xué)家格雷格勞克林（GregLaughlin）認(rèn)為：這是一種全新的視覺來觀測太陽系之外的行星。我們雖然可以探測到它們的存在，但是很難獲得關(guān)于這顆行星的物理信息等，因此該方法是極具價值的。對此，維克托維茲認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)還能簡化對系外行星的觀測設(shè)備，比如只需要使用較小的天文臺就可以探索這些行星的大氣組成。尤其是耗資巨大的空間望遠(yuǎn)鏡，比如詹姆斯韋伯空間望遠(yuǎn)鏡就遇到資金困難的問題，這對未來的系外行星研究有著重要幫助。
但該方法也有一個缺點(diǎn)，即如果目標(biāo)行星的軌道半徑距離其公轉(zhuǎn)的恒星太遠(yuǎn)，所探測的信號將非常微弱。這就意味著該技術(shù)只能用于探索距離恒星較近的行星大氣，同時該方法也不適用于發(fā)現(xiàn)系外行星，目前發(fā)現(xiàn)系外行星的主力還是開普勒系外行星探測器，所屬的“行星狩獵”計(jì)劃進(jìn)展順利。
為了探測到遙遠(yuǎn)星光的偏振，維克托維茲和他的同事開發(fā)了特質(zhì)玻璃的偏振器，振動頻率可達(dá)到每秒數(shù)萬次。最新的偏振器被稱為POLISH2，擁有兩組振動玻片可同時測量所有包含重要信息的偏振光。近兩年，這種新型的偏振器被林克天文臺三米直徑的望遠(yuǎn)鏡所使用，以探索系外行星大氣，可為我們揭示距離我們數(shù)萬光年遠(yuǎn)的行星表面。
雖然POLISH2已經(jīng)擁有足夠的精度探測系外行星大氣，但是影響因素卻來自地球本身。地球大氣的擾動、反射鏡面上的微塵都會干擾對目標(biāo)行星大氣成分的研究。僅需十米直徑的望遠(yuǎn)鏡就能分析大部分的系外行星，可以探測海王星大小的行星，其特征明顯有別于體積接近木星的行星。與POLISH2類似功能的偏振器已經(jīng)使用在歐美三十米直徑望遠(yuǎn)鏡上，而維克托維茲想要證明的是：可使越來越多的小望遠(yuǎn)鏡能勝任這項(xiàng)觀測。
【遙遠(yuǎn)行星散射神秘光線 或?yàn)樗魵狻暗褂场薄肯嚓P(guān)文章：
