透射光譜

當一顆行星從它的恒星前方經過時，一圈細薄的星光會擦過行星的大氣，再朝我們而來。那層空氣裡的氣體會吸收特定顏色的光，從光譜中咬走一小口一小口——而不同的氣體咬不同的顏色，像化學指紋。把凌星期間恒星的光，與凌星前後的光相比較，天文學家便能讀出哪些顏色不見了，從而弄清行星的空氣由什麼組成，全程無須飛到那裡。這就是透射光譜：在透過行星濾過的星光中，讀出一顆系外行星的大氣。

這效應微妙得驚人。大氣只是行星邊緣的薄薄一圈，所以它只讓恒星的亮度額外改變極小的量，約為百分之零點零一這個量級——而這個量隨顏色而變，取決於存在哪些氣體。一條在恰當波長處出現下凹的光譜，便能揭示行星大氣中的水汽、二氧化碳、甲烷、鈉或其他分子。在它的大氣強烈吸收的顏色上，行星看起來還會略大一點點，因為那種光在更高處就被擋住了，於是逐一波長地測出那層空氣。

透射光譜是我們開始刻畫系外行星大氣的主要途徑，也正是 JWST 藉以在遙遠世界上探測到二氧化碳等氣體的技術。它還是近期內搜尋小行星空氣中可能的生物標誌最現實的路子。誠實的提醒很沉重：信號微乎其微，極易被雲、霾、恒星活動或儀器效應所模仿，所以下結論必須萬分謹慎，而要觸及一顆又小又溫和、類地世界的空氣，恰恰處在當前能力的邊緣。