恒星看起来会闪烁而行星不会(严格来讲会但是人眼感觉不到)。再就是相对位置变化,恒星的相对位置没有变化(即使有变化依靠人眼在几十年内根本感觉不到它的位移),但行星隔十来天后你都能看出来它的位置变动了。
恒星之所以闪烁,是因为光线传播过程中要穿过大量空气,而地球大气湍流使得光线的折射效应每时每刻都不一样。从人们的角度看起来,来自一颗恒星的光线会此刻出现在一个位置,而在千分之一秒后,它又会经过折射作用出现在另一个不同的位置。在人们看来,这就是闪烁。
那么,为什么恒星看起来会闪烁,而行星却不会呢?
恒星在夜空中看起来是一个点,因为它们距离地球非常遥远。这个光点会受到大气湍流的巨大影响。而距离地球近得多的行星,相比之下就像是圆盘一样。当然,凭我们的肉眼看来,行星并不真的像圆盘,但它仍然是夜空中一个更为稳定的光点。
天文学家通常用两种方式避开大气湍流的影响:
第一,他们设法处在比大气湍流更高的位置。哈勃太空望远镜之所以厉害,正是因为它处在大气层之外。该望远镜的反射镜拥有相当于地面一个大型实验室的四分之一大小,由于没有了大气层的干扰,哈勃望远镜可以解析数十亿光年以外的星系发射出的光线。它看得越远,收集到的光线就越多。
第二,他们设法对大气湍流的影响进行修正。地球上一些最尖端的望远镜使用的是适应性光学仪器,这种仪器会对望远镜的反射镜进行每秒多次调整,以修正大气湍流的影响。
天文学家会向天空中发射一道强力激光束,在视野范围内创造一个人造恒星。由于他们了解了人造恒星应当看起来是什么样,因此可以利用活塞对望远镜的反射镜进行调整,以抵消大气湍流的影响。尽管这比不上向太空发射一枚望远镜,但这么做要经济得多。
恒星闪烁。
中央大学天文研究所教授陈文屏的回答如下:
在晴朗的夜空中会看到星光闪烁,有如眨眼睛一般,正如童谣唱的「一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星」。的确,恒星与行星的光都通过一样的地球大气,但是恒星闪烁明显,这是因为遥远的距离使它们看起来是极微小的「光点」,而行星则因为距离近,看起来是个「光面」,所以闪烁现象比较不明显。
恒星是团高温气体球,中央温度超过摄氏千万度,能够进行核反应释放能量,这些能量使气体得以高速运动,产生方向朝外的热压力,平衡了内缩的重力而维持稳定结构。我们的太阳就是颗恒星,它的直径约140万公里,与地球隔著1亿5000万公里的距离,从地球看太阳的张角约半度,差不多是我们伸直手臂,食指宽度的一半。这样的角度足以让我们透过望远镜观察太阳的表面,研究太阳黑子等现象。除了太阳以外的其他恒星,都距离我们非常遥远,例如离太阳最近的恒星,也就是位於半人马座方向的α星,虽然实际大小也差不多为百万公里,但是距离我们将近40兆公里,张角只有百万分之一度。
行星内部没有核反应,无法支撑太大的体积,因此比恒星小很多。例如木星是太阳系中最大的行星,其直径约14万公里(约为太阳的1/10),而与太阳的平均距离为7亿8000万公里(地球与木星的距离则在6亿3000万与9亿3000万公里之间),因此木星看起来的表面张角大小约为0.01度,和遥远恒星比起来大得多。如果把从地球看遥远恒星比喻成从台湾看美国的一个篮球,那麼从地球看木星就好比从操场的一端看另一端的一颗乒乓球。我们的眼睛一般能分辨大约1/60度的细节,在这样的解析能力之下,无论是恒星或行星皆如同「光点」。但是透过望远镜,行星的影像放大成为「光面」,我们因此能够看清表面,而恒星却仍然是极微小的光点。星光闪烁的原理,是因为大气冷热、密度不均,当光线通过时,产生折射现象。艳阳下我们会看到游泳池底晃动的明亮条纹,是因为水面晃动,有如大大小小的放大镜一般,使得某些地方阳光比较集中,看起来便比较明亮,有些地方则比较暗。大气也像游泳池的水一样,一直在晃动(所以才有风),造成影像上下左右晃动以及明暗变化(一闪一闪)。
光点和光面有何差别呢?光面可以想成由非常多光点组成,来自个别光点的光通过地球大气时也都受到扰动,但由於扰动是随机变化,光面上不同光点的变化会互相抵消,所以总的来说,光面的晃动与闪烁反而比较不明显。
除了行星以外,像是月亮、星系、星云等张角比较大的天体也都比较不会闪烁。当然,要是大气气流旺盛,或是星球仰角低,接近地平线,因此星光通过大气厚度增加,连行星看起来也会晃动与闪烁。
在晴朗的夜空中会看到星光闪烁,有如眨眼睛一般,正如童谣唱的「一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星」。的确,恒星与行星的光都通过一样的地球大气,但是恒星闪烁明显,这是因为遥远的距离使它们看起来是极微小的「光点」,而行星则因为距离近,看起来是个「光面」,所以闪烁现象比较不明显。
恒星是团高温气体球,中央温度超过摄氏千万度,能够进行核反应释放能量,这些能量使气体得以高速运动,产生方向朝外的热压力,平衡了内缩的重力而维持稳定结构。我们的太阳就是颗恒星,它的直径约140万公里,与地球隔著1亿5000万公里的距离,从地球看太阳的张角约半度,差不多是我们伸直手臂,食指宽度的一半。这样的角度足以让我们透过望远镜观察太阳的表面,研究太阳黑子等现象。除了太阳以外的其他恒星,都距离我们非常遥远,例如离太阳最近的恒星,也就是位於半人马座方向的α星,虽然实际大小也差不多为百万公里,但是距离我们将近40兆公里,张角只有百万分之一度。
行星内部没有核反应,无法支撑太大的体积,因此比恒星小很多。例如木星是太阳系中最大的行星,其直径约14万公里(约为太阳的1/10),而与太阳的平均距离为7亿8000万公里(地球与木星的距离则在6亿3000万与9亿3000万公里之间),因此木星看起来的表面张角大小约为0.01度,和遥远恒星比起来大得多。如果把从地球看遥远恒星比喻成从台湾看美国的一个篮球,那麼从地球看木星就好比从操场的一端看另一端的一颗乒乓球。我们的眼睛一般能分辨大约1/60度的细节,在这样的解析能力之下,无论是恒星或行星皆如同「光点」。但是透过望远镜,行星的影像放大成为「光面」,我们因此能够看清表面,而恒星却仍然是极微小的光点。星光闪烁的原理,是因为大气冷热、密度不均,当光线通过时,产生折射现象。艳阳下我们会看到游泳池底晃动的明亮条纹,是因为水面晃动,有如大大小小的放大镜一般,使得某些地方阳光比较集中,看起来便比较明亮,有些地方则比较暗。大气也像游泳池的水一样,一直在晃动(所以才有风),造成影像上下左右晃动以及明暗变化(一闪一闪)。
光点和光面有何差别呢?光面可以想成由非常多光点组成,来自个别光点的光通过地球大气时也都受到扰动,但由於扰动是随机变化,光面上不同光点的变化会互相抵消,所以总的来说,光面的晃动与闪烁反而比较不明显。
除了行星以外,像是月亮、星系、星云等张角比较大的天体也都比较不会闪烁。当然,要是大气气流旺盛,或是星球仰角低,接近地平线,因此星光通过大气厚度增加,连行星看起来也会晃动与闪烁。
晚上看到的基本上都是恒星啊