星星會眨眼睛的原因
星星“眨眼”是因為大氣湍流造成的。
星星會眨眼睛的原因1
大氣層
我們地球的上空覆蓋著一層厚厚的大氣,一般地說地球大氣層的厚度有1000千米。
實際上據最新的探測結果,科學家們發現大氣層最厚的地方竟然高達60萬公里,也就是說月球實際上是在地球大氣層中執行的。當然,120千米以上的空氣就已經極稀薄,常常被視作真空地帶了。
地球大氣層中主要含有78.1%的氮氣;20.9%的氧氣和0.93%的氬氣;還有少量的二氧化碳、水蒸氣、氫氣和氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣等稀有氣體。
這些氣體物質都是有質量的,地球引力吸引氣體,使其在地球表面周圍形成稠密的大氣層。
大氣湍流
我們知道地球每時每刻都在轉動,大氣層基本上與地球的轉動保持同步。地球自轉的速度很快,在赤道上的自轉線速度為 466 米/秒,要知道聲音在1個標準大氣壓和15℃的條件下的傳播速度才是340米/秒,你坐在家裡不動分分鐘就超音速了。
如果地球動大氣不隨著地球一起運動,那風速是難以想象的。
這並不代表地球的大氣很平靜,它時刻都在運動,這種運動被科學家們稱為“大氣不穩定”,簡單說就是有風。
大氣不穩定通常分為水平不穩定與垂直不穩定。水平不穩定就是大氣的水平運動,因為地球自轉、大氣壓力梯度等原因。
大氣層從低空到高空的水平運動速度不同;垂直不穩定通常因為大氣層中某一部分空氣中水分含量高,高含水的空氣受熱或者變冷,冷熱造成空氣密度變化使它們上升或下降,從而造成垂直對流。這兩種不穩定同時發生,就形成了整個大氣層的不穩定。
地形變化也可以造成空氣湍流
空氣湍流會彎曲光線
盛夏將至,細心的朋友會發現這樣一種自然現象,在被太陽炙烤的街道上會看到熱空氣造成的波浪,甚至出現“假水”的海市蜃樓景觀。這是空氣受熱發生湍流彎曲光線的結果。
熱浪會扭曲光線,在馬路上造成“假水”的光學現象
我們知道光線在真空中是直線傳播的,當光線從空氣進入水中時它會發生折射,這是由於水這種透明介質的密度與空氣的密度不同造成的。
當光在兩種不同密度的介質中傳播時,光線就會因折射而發生扭曲,空氣也可以折射光。這種現象不僅出現在前面說的炙熱的街道,還出現在攝影者拍攝地平線附近夕陽的時候,星星“眨眼”也是一樣的道理。
夕陽被空氣彎曲,看起來不圓
熱空氣的.密度低,冷空氣的密度相對高一些,當冷熱空氣相遇發生空氣湍流時,大氣中就出現許多不同密度空氣團相互交錯無規律運動的情況。
這時候一束遙遠的星光穿過大氣,它的光線就會在不同密度的空氣團中反覆彎折,我們只有在大部分光線掃過視網膜的時候看見的星星才最亮。
星光在大氣中反覆折射,看起來很不穩定
大氣湍流對天文觀測的影響
有兩種職業的人最不喜歡大氣湍流,其一是飛行員,另一個就是天文學家。
大氣湍流會嚴重影響飛機的飛行,使飛機發生顛簸。除非多普勒鐳射氣象雷達的幫助,否則飛行員們是無法在高空觀察到空氣流動的。
一旦飛機進入到亂流區域,它會在氣流的推動下劇烈顛簸,增大安全風險。而如果遇到強烈的風速變化也就是我們常說的風切變,它甚至可能造成嚴重的空難事故。
飛機尾流本身也可以造成空氣湍流,在機場區域,它會影響後方飛機的飛行安全
天文學家們沒有生命安全上的顧慮,但不穩定的大氣會嚴重影響他們的觀測工作,特別是在使用光學望遠鏡觀測星空的時候。
世界上許多著名的天文臺都設在高高的山頂,或是空氣極其乾燥的高原之上。並不是這裡離太空更近,而是這裡的水氣更少、大氣湍流的現象更輕一些。
高山之巔的天文望遠鏡
即便如此,高空大氣層中空氣流動的影響還是會影響對遙遠星光的觀測。科學家們通過光學干涉儀來修正大氣湍流的影響。
他們開發出精密的自適應光學系統,它通過發射強大的鐳射束來實時檢測大氣層中某些區域空氣密度的變化,在計算機的幫助下對拍攝的天文影象進行補償和修正,從而得到更加清晰的太空影像。
先進的天文望遠鏡通過發射鐳射束來修正大氣湍流對影象的影響
當然,要想看見“不眨眼”的星星,最好的辦法就是飛出大氣層,到外太空,甚至到月球上去。那裡沒有空氣,沒有大氣湍流,也就不會有“眨眼”的星星了。
星星會眨眼睛的原因2
星星會閃嗎
星星不會閃。人們用肉眼看見的星星會閃是因為地球的大氣流動造成的,由於大氣冷熱不均、密度不一樣,而且氣流也會像水一樣晃動,當光線通過時,就會產生折射現象,所以人們肉眼看星星時,會感覺星光在閃爍。
肉眼可見的是星星是什麼星
夜晚肉眼可見的星星大部分都是銀河系的恆星,有一部分是太陽系內的行星,比如:金星、水星、火星等等。
肉眼可見的`恆星基本上都比太陽要亮,由於距離地球過於遙遠,所以看起來好像只有一個閃爍的點,並不像太陽那樣的亮圓形。
仙女星系是唯一一個人們能用肉眼看到的除了銀河系外的螺旋星系,其距離銀河系只有兩百多萬光年。
星星為什麼會眨眼睛
星星並不會眨眼睛,星星眨眼睛的原因與其發光能力、距離遠近以及大氣層有關。星星是肉眼可見的宇宙中的天體,其亮度常用星等表示,星星越亮,星等越小。距離人們越近的星星的發光能力越強。大氣層較不穩定,使星星的光線發生多次折射,忽明忽暗。
夜晚能看到的星星大部分是恆星,恆星的發光原理與太陽相類似,大部分是氫聚變成氦核的過程釋放能量。
還有一部分是氦聚變釋放能量,最後將能量以光的形式向空間輻射。
行星本身並不會發光,平常看到的是它反射的太陽光。而行星反射了離人們距離近的光,因此看起來好像比恆星亮。
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