Au XIXe siècle, le perfectionnement des lunettes astronomiques donne de l’ampleur à une science relativement jeune : la planétologie.
Elle s’accomplit principalement par l’observation des surfaces planétaires et se précise par la suite au moyen de l’analyse des radiations. Cette dernière fournit une somme d’informations considérables sur les intensités et les longueurs d’onde de ces émissions, mais l’analyse de leur polarisation n’aboutit pas.
Les premiers travaux sur la polarisation des radiations se portent sur la Lune. Parallèlement des études sur Vénus, Mars et Mercure, concluent que la lumière venues de ces planètes n'est pas polarisée.

Pour Bernard Lyot, ces conclusions ne s’entendent que par les faiblesses des instruments utilisés – les polarimètres ne sont alors capables que de percevoir des lumières polarisées supérieures à un pourcent.

Il met alors au point un appareil plus sensible, pour détecter cette polarisation potentielle : le polarimètre visuel à franges. Cette amélioration du polariscope de Savart est un polarimètre très lumineux capable de déceler une lumière polarisée de un millième, soit un instrument dix fois plus sensible que son prédécesseur.

A l’aide de cet outil, Bernard Lyot peut analyser plus finement la lumière des cinq premières planètes et il perçoit ce dont on contestait l’existence jusqu’alors: la lumière polarisée des planètes. 

 

Cette étude lui permet de définir les plans de polarisation ainsi que les proportions de la lumière polarisée en divers points de surface et dans différentes conditions ; il établit alors des rapprochements entre les polarisations de certaines planètes notamment la Lune, Mercure et Mars.

Parallèlement il analyse, grâce au même instrument, la polarisation de diverses substances terrestres sous différents états physiques.
Par comparaison, il explique certaines observations relatives aux planètes et s’efforce d’en tirer des informations sur la nature des sols et des atmosphères de la Lune et des cinq premières planètes.
Plus précisément, il remarque que les similarités de polarisation de certaines planètes permettent d'en établir une typologie: la Lune, Mars et Mercure, se rapprochent alors que les autres planètes, qui ont une atmosphère épaisse, ont une pollarisation très différente.