天文學家已經成功地記錄了穿過地球大氣層的Sunny，其方式類似於對遙遠系外行星的研究。在月食的特殊時刻，11.8米大型雙筒望遠鏡以獨特的細節觀測到了被地球大氣層過濾並被月球反射的光線。除了氧和水，天文學家還首次用這種方法，在地球大氣中探測到了鈉、鈣和鉀的原子譜線。當一顆系外行星經過它的主恆星前面時，天文學家既能記錄到行星阻擋的星光變暗，也能記錄到穿過行星大氣層的星光。

雖然這只是一個很小的訊號，但它包含了這顆行星的化學和物理特徵印記，併為測量這顆行星的大氣成分提供了主要可能性。在天體物理學中，這項技術被稱為透射光譜學，是一項相對年輕的技術，自從許多系外行星凌日被從太空探測到以來，這項技術蓬勃發展。研究的主要作者、波茨坦萊布尼茲天體物理研究所(AIP)的克勞斯·斯特拉斯邁爾(Klaus Strassmeier)說：

雖然到目前為止，只適用於超大木星，即靠近其主星的超大類木星行星。但天文學家最感興趣的是類地行星，以及是否能在地外行星透射光譜中檢測到更復雜的分子特徵，甚至可能暗示有生命存在。雖然還不能進行任何類似地球的系外行星凌日，但從月球上看到的全食，只不過是我們自己地球的凌日，而且是間接可以觀察到的。太Sunny在到達月球之前穿過地球大氣層，然後反射回地球，稱為地光。

地球大氣層含有許多生物活動的副產品，如氧氣和臭氧，以及與水蒸氣、甲烷和二氧化碳等有關的氣體。這些生物分子在光學和近紅外波長呈現出吸引人的窄分子帶，可用於在其他行星的大氣中進行探測。以地球作為宜居行星的原型，地球光觀測提供了驗證生物起源和相關化學元素存在的可能性，使用技術與觀測具有超級木星所在恆星所使用的技術相同。

因此，對於未來使用新一代超大型望遠鏡進行地外探測來說，地光是一個理想的測試案例。例如2019年1月出現了月全食。月球在整個過程中變暗了2萬倍，這就是為什麼需要亞利桑那州11.8米大型雙筒望遠鏡(LBT)的聚光能力來進行觀測的原因。此外，波茨坦Echelle偏振和光譜儀器的高光譜解析度，對於以前所未有的光譜解析度將地球大氣預期微小譜線吸收與正常太Sunny譜區分開來是必要的。

LBT天文臺主任克里斯蒂安·韋萊(Christian Veillet)說：光譜儀器已經通過觀測太陽系外行星在太陽前面的凌日，對系外行星的研究做出了重大貢獻。由於月全食非常適合LBT在亞利桑那州的位置，將地球視為系外行星，並在光譜儀的精細解析度上增加了偏振測量，故而在地球大氣中檢測到鈉、鈣和鉀。

參考期刊《天文學》

Cite: arXiv:2002.08690