研究目的
研究利用高分辨率光谱技术（HRS）直接探测和表征系外行星大气层（包括凌日与非凌日行星），通过将其光谱从宿主恒星的强烈眩光中分离出来实现。
研究成果
高分辨率光谱学是直接探测和表征系外行星大气的有力工具，能够研究其成分、结构和动力学特征。该技术已成功在热木星大气中检测到一氧化碳和水等分子，并有望在未来发现包括邻近岩质行星生物标志物在内的更多成果。
研究不足
该技术受限于恒星光谱的光子噪声、地球大气吸收线的去除精度，以及当前高分辨率光谱仪的稀缺性。此外，该方法对巨行星最为有效，但由于类地行星信号微弱，在探测这类较小行星时面临挑战。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用高分辨率光谱技术（HRS），光谱分辨率范围为25,000至100,000，以将分子特征解析为独立谱线。该技术利用行星轨道运行时其光谱线的多普勒位移，将其与静止的恒星和地球大气特征分离。
2：样本选择与数据来源：
观测聚焦于系外行星（包括近轨道和远轨道行星），尤其关注距离地球10秒差距内、围绕M型矮星运行且可能处于宜居带的行星。
3：实验设备与材料清单：
使用欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）的CRIRES仪器及其他高分辨率光谱仪进行数据采集。
4：实验流程与操作步骤：
通过高分辨率时序光谱采样行星光谱的多普勒位移。数据处理包括地球大气干扰消除、光谱校准，以及与模型大气光谱互相关分析，以检测并表征行星大气。
5：数据分析方法：
采用互相关技术将观测光谱与模型模板匹配，从而检测分子种类并测量行星轨道速度及大气特性。
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获取完整内容-
CRIRES
ESO’s Very Large Telescope (VLT)
High-resolution infrared spectrograph designed for the direct detection of exoplanet atmospheres.
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NIRSPEC
Keck II
High-resolution spectrograph used for detecting molecules in exoplanet atmospheres.
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Phoenix
Gemini South
High-resolution spectrograph used for attempts to detect thermally emitted light from giant exoplanets.
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GIANO
TNG
High-resolution spectrograph used for detecting water vapor in the transmission spectrum of HD 189733b.
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METIS
ELT
Mid-infrared E-ELT imager and spectrograph for future exoplanet atmospheric studies.
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G-CLEF
GMT
Optical Echelle spectrograph for the Giant Magellan Telescope, aimed at future exoplanet research.
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