Почему звезды мерцают?

Звезды в ночном небе, кажется, моргают нам, их положение колеблется. Кажется, звезды даже меняют цвет. Что вызывает эти явления?

Звезды на самом деле мерцают, их положение вибрирует, а их цвет постоянно меняется, когда мы смотрим на них в ночном небе. Причем летом этот эффект более заметен, чем зимой.

Причиной этих явлений является атмосфера Земли, подверженная постоянной турбулентности в результате ее неравномерного нагрева, главным образом от земли. Летом прогрев почвы и, следовательно, изменение температуры воздуха более интенсивны.

Этот эффект виден не только на небе ночью. Просто взгляните на горизонт летом за раскаленным асфальтом. Кажется, все трясется, а воздух кипит, как дым.

Когда свет проходит через турбулентность, он постоянно сталкивается с изменениями плотности материальной среды. Это изменение плотности вызывает преломление световых лучей, т. е. изменение направления распространения. Другими словами, луч света слегка искривляется на границе сред с разной плотностью, и изображение видимой нами звезды начинает динамически меняться.

Колебание изображения звезды становится тем более заметным, чем дольше свет от этой звезды проходит через атмосферу. Поэтому, если смотреть на звезды под углом к ​​нагретой поверхности, такой как поле, дорога или луг, звезды кажутся колеблющимися сильнее, чем те, на которые мы смотрим перпендикулярно. Когда нагретая поверхность, создающая турбулентность, находится вдали от нас (например, далекая дорога или асфальтированная площадь), этот эффект будет более выраженным.

Мерцающие звезды особенно ясны, потому что их изображения представляют собой крошечные яркие точки на черном фоне ночного неба. Мерцание Луны увидеть довольно сложно, поскольку оно имеет гораздо больший угловой размер и, хотя каждая ее точка вибрирует так же, как изображение звезды, этот эффект не так отчетливо виден нашему глазу.

Атмосфера Земли также влияет на фазу доходящих до нас световых волн. Когда световые волны достигают человеческого глаза в противофазе (отдельные компоненты волны интерферируют друг с другом, гасятся), свет звезды кажется более бледным. Когда световые волны достигают нас не в фазе, звезда кажется сияющей ярче. Наш глаз регистрирует лишь совокупный эффект интерференции света, доходящего до нас из космоса.

Откуда происходит видимое изменение цвета звезды? Это результат существования в атмосфере Земли пыли, аэрозолей и других веществ, влияющих на рассеяние света различных его длин волн (компонентных цветов). Непрерывные изменения плотности и местного состава атмосферы искажают первоначальный цвет звезды.

Звезды тоже вибрируют и мерцают в космосе? НЕТ. Эти явления не происходят в космосе. Цвет, интенсивность света и положение звезды стабильны. Именно поэтому обсерватории, вращающиеся вокруг Земли и высоко в горах, дают лучшие результаты наблюдений, ведь мерцание, изменение цвета и колебания регистрируются оптическими приборами так же, как они регистрируются нашим глазом, а в этих местах эти явления не происходят или имеют место. минимальное влияние на астрономические наблюдения.