星星之所以會閃爍,是因為它們離地球太遠了,即使透過強大的望遠鏡看也很遠。從這些星星而來的光線經(jīng)過多次折射,使這些星星看起來好像在眨眼睛。然而,太陽和其他行星(和這些星星比起來)離我們比較近,因此比較像圓盤。 “一閃一閃,小星星,究竟何物現(xiàn)奇景!”
非常的押韻,不是嗎? 這首家喻戶曉,由簡·泰勒填詞的《小星星》曾是許多人的童年回憶。 不過,這不只是一首兒童歌曲;幾千年以來,歌詞所描繪的特別科學(xué)現(xiàn)象一直吸引著地球上的觀測者。在我們的成長過程中,我們被教導(dǎo)星星或許不像鉆石,但他們確實會閃爍的,對吧?
它們看起來也似乎確實如此,那么我們鄰星會不會閃呢?太陽這顆恒星,是我們太陽系的核心,但我們卻沒有看到它閃爍過。那么為什么夜空中所有其他的星星好像都一閃一閃的,而太陽卻從不閃爍呢? 為什么星星會閃爍,而太陽和行星不會呢? 簡要回答就是:星星閃爍,是因為它們離地球太遠了,當(dāng)從這些恒星而來的光線穿過大氣層時,會由于折射被無數(shù)次彎曲,這就使得這些星星看起來好像在閃。太陽不閃是因為和其他星星比起來,它離地球太近了。
地球的大氣層 天文學(xué)家們?yōu)殚W爍的星星起了一個學(xué)名:天文閃爍。 這也說明了為什么天文學(xué)家給年輕的孩子們寫不了歌;(你想)如果描繪這些閃閃小星星的歌詞是“天空中閃爍的星星……”的話,就要難記得多。 為什么太陽不會閃呢? 我們在天空中看見的其他恒星都離地球非常的遠。太陽絕對是離地球最近的恒星了,它離地球大概有9300萬英里(即0.0000158光年)遠。然而,離地球第二近的恒星就已經(jīng)離地球4.22光年遠了;這樣你就可以想象其他恒星離地球得有多遠了。
太陽之所以不會閃,是因為和其他恒星比起來,它離地球太近了。因此,不同于夜空中其他點點恒星,太陽則看起來要大得多,所以不會閃。你看,地球的大氣層是非常不穩(wěn)定的,所以天空中所有物體的圖像都有“浮游”的傾向。結(jié)果太空中的一個小點被映射成了2個甚至更多的小點,這就給了點光源閃爍的效果。(光源) 換句話說,(因為距離我們很遠)看起來很小的恒星因為大氣折射的緣故,使得它好像不只出現(xiàn)在一個地方;而這也就讓它們看起來像在眨眼睛一樣。但是太陽就離我們很近了,和浩瀚星空中的一個小點比起來,更像是一個圓盤。這也是為什么大氣折射對我們從地球感知太陽沒有那么大的作用,因此它看起來不閃。
為什么其他恒星會閃呢? 來自其他恒星的光經(jīng)過很長的距離到達我們星球,然后穿透地球表面溫度密度不一的大氣層。而表面的大氣是一種紊流,氣流和漩渦不停地形成、翻滾再消散。地球大氣的每一層都有空氣以不同程度向著不同方向移動。當(dāng)來自恒星的光穿過大氣層的時候,會因為折射而彎曲,所以我們凝視星星時,它們似乎在閃爍。如果從外層空間看的話,你就不會看到星星閃爍了。
來自恒星的光線穿過大氣層(的示意圖) 這一過程類似于觀看一枚好像在游泳池底部跳舞的硬幣。這種光學(xué)錯覺的產(chǎn)生是因為池子里的水會讓來自硬幣的光線改變路徑。 為什么行星不會閃呢? 行星,也像太陽一樣不會閃爍。行星比起這些遙遠的恒星,離地球也近一些,所以相比而言看起來大一些。也正是因為行星距離地球較近,從這些天體而來的光線不會因為地球的大氣層而彎曲太多。所以,來自太陽系中行星的光線看起來不像星星一樣閃爍。
行星和恒星 來自行星的光線(左圖)和來自恒星的光線(右圖) 我們應(yīng)該感謝地球的大氣層。除了使我們免于可能瞬間將我們烤熟的紫外線傷害以外,大氣層也讓滿天的星星閃爍于夜晚的天空。所以還好,我們可以繼續(xù)將這首簡·泰勒有名的旋律傳給我們的后代了。這確實是一首不錯的詩歌……如果浪費了就太可惜了!
作者:Ashwin |
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