第059 期

为什么星星会眨眼?

Why do stars twinkle?

大气在捣乱

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大气在捣乱

📖 科普详解

主题引入

夜空里的星星一闪一闪,好像在和我们眨眼。可是星星那么远,真的有一双眼皮吗?其实大多数星星发出的光很稳定,是地球的大气层让它看起来忽明忽暗。

常见误解

星星不会像小朋友一样眨眼,也不是星星在不停开关灯。月亮和行星通常看起来没那么“闪”,因为它们在天空中看起来更大,光线受到大气扰动后会被平均掉一些。

核心原理

星光从遥远的恒星出发,穿过地球大气层才能到达我们的眼睛。大气层不是完全安静、均匀的:不同高度的空气温度、密度和流动速度不同,会形成一团团不断移动的“空气小泡泡”。 光线穿过这些密度不同的空气时,会发生轻微折射,方向和亮度不断变化。由于恒星看起来只是一个很小的光点,这些变化会让它显得一闪一闪,这种现象叫“星光闪烁”。 越靠近地平线,星光穿过的大气层越厚,受到的扰动越多,所以星星往往闪得更明显。高山上的天文台和太空望远镜会尽量避开或减少大气影响。

生活应用

拍摄星空时,城市灯光、雾霾和空气抖动都会影响画面。天文学家会使用自适应光学等技术,实时修正大气造成的图像晃动,让望远镜看到更清楚的星星。 如果你看到一颗亮点移动很慢、亮度比较稳定,它可能是飞机或人造卫星;星星通常相对固定,只是亮度在抖动。行星也常常比恒星更“稳”,因为它们看起来不是一个小点,而是一个小小的圆面。

延伸知识

太空望远镜没有厚厚的大气层挡在前面,所以拍出的恒星通常不会像地面上看起来那样闪烁。电影里闪闪发光的星星,常常是为了让画面更浪漫。 “闪烁”不代表恒星真的在短时间内忽亮忽暗。恒星内部的亮度变化通常需要很长时间,和我们看到的快速眨眼不是一回事。

一句话总结

星星会眨眼,是因为星光穿过不断流动、密度不同的地球大气层时发生折射,导致亮度看起来忽明忽暗。