主要職責
中國科學院貫徹落實黨中央關(guān)于科技創(chuàng)新的方針政策和決策部署,在履行職責過程中堅持黨中央對科技工作的集中統(tǒng)一領(lǐng)導。主要職責是:
一、開展使命導向的自然科學領(lǐng)域基礎(chǔ)研究,承擔國家重大基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、前沿交叉共性技術(shù)研究和引領(lǐng)性顛覆性技術(shù)研究任務(wù),打造原始創(chuàng)新策源地。 更多+
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中國科學院是國家科學技術(shù)界最高學術(shù)機構(gòu)、國家科學技術(shù)思想庫,自然科學基礎(chǔ)研究與高技術(shù)綜合研究的國家戰(zhàn)略科技力量。
1949年,伴隨著新中國的誕生,中國科學院成立。建院70余年來,中國科學院時刻牢記使命,與科學共進,與祖國同行,以國家富強、人民幸福為己任,人才輩出,碩果累累,為我國科技進步、經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全作出了不可替代的重要貢獻。 更多+
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棕矮星是一類介于恒星和行星之間的亞恒星天體,其大氣中普遍存在由硅酸鹽、金屬氧化物等物質(zhì)組成的云層。這些云層會影響棕矮星的光譜、顏色和亮度變化,是理解其大氣結(jié)構(gòu)和演化過程的關(guān)鍵因素。然而,由于云粒子大小、云層厚度以及大氣溫度結(jié)構(gòu)之間存在“簡并”關(guān)系,傳統(tǒng)基于光通量光譜的研究方法往往難以對這些參數(shù)進行準確區(qū)分。
近日,中國科學院南京天文光學技術(shù)研究所等團隊,系統(tǒng)研究了棕矮星大氣熱輻射偏振信號的形成機制,揭示了偏振觀測在刻畫棕矮星大氣云層和溫度結(jié)構(gòu)方面的獨特優(yōu)勢。
研究提出了一種利用熱輻射偏振約束棕矮星大氣云粒子微物理性質(zhì)的新方法,為解決長期困擾該領(lǐng)域的參數(shù)退化問題提供了新思路。當棕矮星大氣中的熱輻射光子被云粒子散射時,會產(chǎn)生微弱的線偏振信號。研究團隊利用三維蒙特卡洛輻射傳輸方法,對不同云粒子參數(shù)和溫度結(jié)構(gòu)條件下的偏振信號進行了系統(tǒng)模擬,重點分析了云粒子尺寸、云層光學厚度以及大氣溫度梯度對偏振特征的影響。
研究結(jié)果表明,熱輻射偏振光譜對云粒子尺寸具有高度敏感性。在特定粒子尺寸范圍內(nèi),偏振度隨波長變化會出現(xiàn)明顯的峰值結(jié)構(gòu),而這些特征在傳統(tǒng)的通量光譜中幾乎不可見。與此同時,云層的光學厚度主要影響偏振信號的整體強度,而大氣溫度結(jié)構(gòu)則決定了偏振光譜隨波長變化的具體形態(tài)。在水汽等分子吸收帶附近,偏振光譜中會呈現(xiàn)出更加精細的結(jié)構(gòu)信息,這些特征直接反映了不同高度處大氣溫度梯度的變化。
研究指出,如果未來近紅外波段(1微米—2微米)的偏振觀測靈敏度達到10-5量級,熱輻射偏振將成為約束棕矮星大氣云層性質(zhì)和溫度結(jié)構(gòu)的有力工具。這一方法可與傳統(tǒng)光譜觀測形成互補,有望明顯降低大氣反演中的不確定性,加深學界對棕矮星乃至類行星大氣物理過程的認識。該工作為將偏振光譜觀測系統(tǒng)性引入棕矮星大氣研究奠定了重要的理論基礎(chǔ),也可為高精度偏振儀器的設(shè)計和科學目標規(guī)劃提供參考。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。

棕矮星大氣及熱輻射偏振示意圖

偏振光譜揭示棕矮星大氣性質(zhì)
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