星星為什麼會閃爍?

星星為什麼會閃爍?

草根影響力新視野 2018-09-18 00:00

草根影響力新視野  譯者:董曉汾

總體來說,我們的大氣環境非常好。氮氣、氧氣和其他氣體的覆蓋層使世界的溫度保持在一個適宜居住的水準,同時保護我們免受有害的紫外線輻射,而且它還能夠蒸發太空碎片了。沒有大氣中的氧氣,動物就無法在地球上生存。這是一份很棒的簡歷。
儘管大氣層有很多優點,但它對天文學愛好者來說卻是一個麻煩。那是因為它扭曲了光,使其變形。在晚上,大氣使一些天體出現閃爍和微光。這種現象的技術術語是“天文閃爍”(astronomical scintillation)。你可能知道它的另一個名字:閃爍(twinkling)。
像洋蔥一樣,大氣是一層一層組成的。底部是對流層,它從地球表面的地面開始。它高約5至9英里(8至14.5公里),是地球上大多數天氣事件發生的地方。其他層依次是平流層、中間層、熱層和外逸層。(還有一個區域叫做電離層,它包含了中間層和熱層的一部分。)
大氣每一層都有不同的溫度,在不同的氣層,空氣的密度也不同。當星光進入我們的大氣層時,它會進入冷熱空氣的小塊區域。這個區域就像一個大透鏡,當光線通過它們時,它就會使其改變方向——或者說“折射”。然而,鏡片並沒有固定到位;它們四處移動,改變形狀。當它們移動時,星光也會折射。這就是星星閃爍的原因。

閃爍也會影響行星。在晴朗的夜晚,從地球上看水星、金星、火星和太陽系的其他行星確實會閃爍。(我們的月亮也是如此。)然而,行星閃爍是幾乎不引人注意的程度。
距離是恒星比太陽系其他行星閃爍更加明顯的主要原因。因為前者離得太遠,所以每顆恒星看起來都像是一束光。對於地球的月球和我們周圍的行星來說,情況就不同了。由於距離較近,它們受大氣影響較小。行星和衛星在天空中以微小的圓盤的形式出現。它們發出的光不是來自單個點,而是來自聚集在一起的許多單獨點。它們很少會同時閃爍,這就是為什麼行星和衛星不會像星星那樣閃爍的原因。
只有當有大氣存在時,閃爍才會發生。正是因為這個原因,哈伯望遠鏡拍攝的照片看起來如此清晰,沒有任何大氣層來折射星光。地球上的天文學家會使用自我調整光學系統的望遠鏡來補償閃爍,使恒星看起來更加穩定。

資料來源:https://science.howstuffworks.com

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