星星之所以会闪烁,是因为它们离地球太远了,即使透过强大的望远镜看也很远。从这些星星而来的光线经过多次折射,使这些星星看起来好像在眨眼睛。然而,太阳和其他行星(和这些星星比起来)离我们比较近,因此比较像圆盘。
“一闪一闪,小星星,究竟何物现奇景!”
非常的押韵,不是吗?
这首家喻户晓,由简·泰勒填词的《小星星》曾是许多人的童年回忆。
不过,这不只是一首儿童歌曲;几千年以来,歌词所描绘的特别科学现象一直吸引着地球上的观测者。在我们的成长过程中,我们被教导星星或许不像钻石,但他们确实会闪烁的,对吧?
它们看起来也似乎确实如此,那么我们邻星会不会闪呢?太阳这颗恒星,是我们太阳系的核心,但我们却没有看到它闪烁过。那么为什么夜空中所有其他的星星好像都一闪一闪的,而太阳却从不闪烁呢?
为什么星星会闪烁,而太阳和行星不会呢?
简要回答就是:星星闪烁,是因为它们离地球太远了,当从这些恒星而来的光线穿过大气层时,会由于折射被无数次弯曲,这就使得这些星星看起来好像在闪。太阳不闪是因为和其他星星比起来,它离地球太近了。
地球的大气层
天文学家们为闪烁的星星起了一个学名:天文闪烁。
这也说明了为什么天文学家给年轻的孩子们写不了歌;(你想)如果描绘这些闪闪小星星的歌词是“天空中闪烁的星星……”的话,就要难记得多。
为什么太阳不会闪呢?
我们在天空中看见的其他恒星都离地球非常的远。太阳绝对是离地球最近的恒星了,它离地球大概有9300万英里(即0.0000158光年)远。然而,离地球第二近的恒星就已经离地球4.22光年远了;这样你就可以想象其他恒星离地球得有多远了。
太阳之所以不会闪,是因为和其他恒星比起来,它离地球太近了。因此,不同于夜空中其他点点恒星,太阳则看起来要大得多,所以不会闪。你看,地球的大气层是非常不稳定的,所以天空中所有物体的图像都有“浮游”的倾向。结果太空中的一个小点被映射成了2个甚至更多的小点,这就给了点光源闪烁的效果。(光源)
换句话说,(因为距离我们很远)看起来很小的恒星因为大气折射的缘故,使得它好像不只出现在一个地方;而这也就让它们看起来像在眨眼睛一样。但是太阳就离我们很近了,和浩瀚星空中的一个小点比起来,更像是一个圆盘。这也是为什么大气折射对我们从地球感知太阳没有那么大的作用,因此它看起来不闪。
为什么其他恒星会闪呢?
来自其他恒星的光经过很长的距离到达我们星球,然后穿透地球表面温度密度不一的大气层。而表面的大气是一种紊流,气流和漩涡不停地形成、翻滚再消散。地球大气的每一层都有空气以不同程度向着不同方向移动。当来自恒星的光穿过大气层的时候,会因为折射而弯曲,所以我们凝视星星时,它们似乎在闪烁。如果从外层空间看的话,你就不会看到星星闪烁了。
来自恒星的光线穿过大气层(的示意图)
这一过程类似于观看一枚好像在游泳池底部跳舞的硬币。这种光学错觉的产生是因为池子里的水会让来自硬币的光线改变路径。
为什么行星不会闪呢?
行星,也像太阳一样不会闪烁。行星比起这些遥远的恒星,离地球也近一些,所以相比而言看起来大一些。也正是因为行星距离地球较近,从这些天体而来的光线不会因为地球的大气层而弯曲太多。所以,来自太阳系中行星的光线看起来不像星星一样闪烁。
行星和恒星
来自行星的光线(左图)和来自恒星的光线(右图)
我们应该感谢地球的大气层。除了使我们免于可能瞬间将我们烤熟的紫外线伤害以外,大气层也让满天的星星闪烁于夜晚的天空。所以还好,我们可以继续将这首简·泰勒有名的旋律传给我们的后代了。这确实是一首不错的诗歌……如果浪费了就太可惜了!
作者:Ashwin
FY:Brut Lee
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