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太阳光谱能否用来分析地球大气元素

发布时间:2019-07-11 06:41 来源:未知 编辑:admin

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  恒星发射的光谱是连续谱加上表面元素吸收的暗线,但是在恒星极高的温度下,几乎不可能存在分子(最暗的M型星可能会有少许的TiO2等物质,但是太阳G型星表面5700K的高温足以打断一切化学键),换而言之,吸收光谱是原子吸收光谱,吸收峰非常锐利。

  但是地球表面存在着大量的分子,比如氮气和氧气,作为分子,吸收的性质是和原子吸收光谱截然不同的,除了能级跃迁之外(即便是能级之间的跃迁和原子的吸收谱线也能明显的比出差异),还有位于红外波段的振动光谱,会有很明显的吸收。这也是楼上朋友提到的可见光的比重出现显著上升的一个原因。

  另外,有必要额外介绍一个问题,尽管从理论上来说,完全可以通过光谱来探测行星的大气成分。但是现在的技术还做不到这一点,拿一个最极端的例子,月球直接反射的太阳光,和经过地照的月亮光,理论上是能比出差别的,因为原理上后者经过了地球大气,会带上地球大气的吸收光谱(显然月球表面没有大量的氮气和氧气)。其实地球照的亮度并不逊色,肉眼都能在弦月之前清楚看到月球暗面的反光,但即便如此强烈的对比,很遗憾,看到《天文(兔)爱好者》的介绍,尚且做不到从中探测地球的大气的化学成分。

  相应的例子还有很多,比如金星凌日,在天文史上有重大的意义,但是并没有办法通过金星凌日探测金星大气的成分(1721年俄罗斯科学家通过金星凌日发现金星大气),直到苏联两个金星着陆器在距离金星地表25km的高度失联,人类才开始知道金星大气条件极其严苛。类似的例子还有,1988年冥王星掩星,人类也开始认识到冥王星拥有了大气,但是其大气的信息,直到去年7月飞掠的新视野号才得以深入的研究。

  2016-05-16展开全部可以更多追问追答追问可以详细讲解一下过程吗?谢谢你追答太阳辐射的光谱包括红外线·可见光和紫外线等,其经过大气层被削弱了约一半,其中紫外线和红外线被极大的削弱所剩无几,但可见光却几乎都能到达地表,其比重也由47%上升到92%.即光谱分布就不同了.光谱都涉及两点:发出,吸收。

  太阳光首先有太阳发出,体现了太阳大气的性质。如果跑到宇宙中去测,那样就能测到太阳的光谱。但是我们是在地球上测的,太阳光通过大气层会被吸收掉。这就有两个问题了,首先,太阳发出了什么;第二,被吸收掉了什么。

  发出只在一个地方,太阳大气层。吸收在两个地方都有可能,1太阳大气层,自己发出了自己又吸收一部分。2地球大气层。所以我们在地球测得的太阳光谱受到了太阳大气层和地球大气层的共同影响。但是太阳是主,地球是次,毕竟太阳才是发出光谱的主体。

  这里和吸收谱是有区别的。吸收谱是用一个已经知道的光谱来做的,已经知道入射光的光谱了,然后拿去被吸收,再看看出来的光被吸收掉了什么。所以吸收谱体现了吸收者的性质。但是这里的太阳光谱本身就是不完全了解的,所以光谱中的暗线是由于地球大气的吸收还是太阳大气的吸收不能简单下结论。但是光谱中的亮线必然是来自太阳光的,因为这是发射谱。

  “但是这里的太阳光谱本身就是不完全了解的,所以光谱中的暗线是由于地球大气的吸收还是太阳大气的吸收不能简单下结论。”那为什么还能分析地球大气元素?怎么区分吸收光谱中的暗线是被太阳大气吸收还是地球大气?

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