为什么星星闪烁？

By Colin Stuart 

2022/7/5

Science & Astronomy

诚实的答案：它们不闪烁。.

阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列的天线 (ALMA), 背景是壮丽的银河。(Image credit: ESO/B. Tafreshi (twanight.org))

在一个黑暗地区的晴朗的夜晚仰望天空，星星似乎在闪烁。这个概念是如此成熟以至于它是有史以来最受欢迎的儿童歌曲之一的前提。

但这种闪闪发光的景象背后的科学是什么？是什么使星星闪烁？

原来是“闪烁，闪烁，小星星”是一个有点用词不当。

星星实际上不闪烁

对为什么星星闪烁的诚实答案是它们不闪烁。我们看到闪烁与星星本身没有任何关联。相反，这是一个我们从地球上的角度怎样看它们的结果。

因为恒星离得如此远，我们把它们看作是夜空中的微小光点。

英国伦敦大学学院的太阳物理学家莲弗兰奇说，“星光在晴朗的夜晚旅行很远的距离来到达我们的眼睛，在我们自己的恒星太阳之后------它到地球的平均距离为9300万英里（1.5亿公里）------离我们最近的恒星是半人马座比邻星，距离地球超过4光年”。

在到我们眼睛的路上，这种来自遥远恒星的光遇到地球的大气层------这是闪烁效应背后的关键驱动力。

弗兰奇说，“随这个光点到达大气层，在到达我们的眼睛之前它穿过层层晃动的空气，造成它闪烁”。

因此，正是地球摇晃的大气层使恒星出现来闪烁的。在太空中，在大气层的高处，恒星毕竟不闪烁。（这就是哈勃太空望远镜被送入轨道的原因之一：它可以获得更清晰的太空图像，图像不被大气湍流失真）。

为什么有些星星比其他星星闪烁得更多 许多因素影响星星来多闪烁的。一个变量是恒星在我们视野中的位置。

弗兰奇说，“如果星星的星光在到达我们的眼睛之前穿过更多的空气，星星会更多闪烁” ，因此地平线附近的星星似乎更多闪烁，因为它们的光必须穿过更多的大气层才能到达我们。

天气也起着一个角色。弗兰奇说，“潮湿的夜晚也会造成空气变厚” ，使星星看起来更闪烁的。

这些问题帮助指导天文学家当他们在决定将世界上最大和最好的望远镜放置在什么地方时。弗兰奇说，“天文台被放置在高、干燥的地方，以尽可能多地去除恒星和望远镜之间的空气”。

理想的地点包括智利干燥的阿塔卡马沙漠，以及夏威夷和西班牙加那利群岛的火山峰。这些位置是天文学家指为良好“看”的地方的例子。“厚的空气造成大量摆动或闪烁，是糟糕的看，而干燥、平静和稀薄的空气创造良好的看”。

当你仰望夜空时，你可能还会注意到一些星星随它们闪烁出现在不同的颜色之间切换。天狼星是地球夜空中最亮的恒星，就是一个经典的例子。

弗兰奇说，“星光被大气折射（弯曲）一点点，这能造成它来改变颜色”。这种效果在更亮的恒星中是更注意的到的。

你可能还会注意到一些毕竟不闪烁的“星星”。那是因为它们实际上是行星。弗兰奇说，“与恒星不同，行星不是天空中的点源，而是有宽度的，这是因为它们离我们远更近”。换句话说，它们在夜空中太大，大气层不能使它们出现闪烁。

然而，如果你通过一台望远镜观察行星或甚至月球，你仍然会看到它们出现闪闪发光，因为你看到的光线在进入你眼睛的路上已经被大气层挤压。

Original article on Live Science.