星星为什么会眨眼睛(闪烁),而行星却不会?

星星眨眼睛是因为星光受到地球大气层湍流的影响,从而导致星光的波动,在我们人眼看来就好像是在眨眼睛。

当抬头仰望天空的时候,很多小朋友都会好奇为什么星星看起来一闪一闪的眨眼睛呢?这个问题虽然看起来很简单,但是背后有一套复杂的原理。

不知道大家有没有这样的经历,夏天烈日下,如果你在野外的话,看向地平线上,远处地平线上的大树看起来好像有点摇摇晃晃的,其实这个现象的原因和星星眨眼睛的原因是一样的。

大气受热不均匀导致的大气湍流现象,远处的景物看起来摇摇晃晃的闪烁中
大气受热不均匀导致的大气湍流现象,远处的景物看起来摇摇晃晃的闪烁中

首先我们需要明确的一点是,不管我们是看星星还是看远处的大树,我们的视线实际上还受到了空气的阻挡,虽然空气是透明的,但是它毕竟不是真空,还是会对光线造成一些影响,比如空气是能够折射光纤的。

特别是地球大气层的厚度达到了120公里,这么厚的大气层会跟着地球在不断的自转,但是不同高度的大气层的速度会不一样。另外大气的速度还取决于它的温度,当空气很热的时候,空气中的分子就有更高的能量来移动得更快,反之空气变冷的时候分子移动速度就变慢。

另外热空气冷空气密度小,所以它会不断的上升并和周围的冷空气相互混合。再加上地形的影响,比如山脉、大树或者是高楼大厦,都会影响空气的流动。

以上的这些因素纠缠在一起,就会造成大气中会产生很多漩涡,这些漩涡就是湍流。

当遥远的恒星发出的星光到达地球穿越大气层的时候,它会反弹并穿过不同的空气层,当光线进入到你眼睛的时候,你看到的其实是扭曲的光线。由于冷热空气层不断移动,光线的扭曲也会不断的发生变化,从而导致恒星的外观摇晃或闪烁,这就是孩子们口中的星星眨眼睛的原因。

美丽夜空中的星星会眨眼睛
美丽夜空中的星星会眨眼睛

额外的问题:为什么行星不会眨眼(闪烁)

如果你颇具观察力,那么还可能发现,天上的星星并不都会眨眼睛,实际上比如金星火星这样的太阳系内部的行星是不会眨眼睛(闪烁),这又是咋回事儿呢?

这其实主要是因为我们通常说的恒星一般距离地球都非常遥远,虽然它们看起来可能很明亮,但是它们其实在我们眼中只是一个发光点,哪怕是用世界上最大口径的望远镜来观察,它还是一个光点。所以对于地球上的观察者来说,这个光点发出的光可以说是一缕光线,一根光线了,这一根光线是很容易受到地球大气层湍流的影响。

而太阳系内的行星,距离我们并不远,虽然看起来好像也是一个光点,但是其实并不是,在望远镜下面,我们能够看到行星的圆盘,也就是它发射的并不是一缕光线,而是像手电筒发出的一大堆光线——由一缕一缕光线糅合在一起的。

恒星是点状光源,所以会闪烁,而行星不是,所以不会闪烁,但是在地平线附近的行星也能闪烁
恒星是点状光源,所以会闪烁,而行星不是,所以不会闪烁,但是在地平线附近的行星也能闪烁

所以当行星的某一缕光线发生曲折的时候,另外一缕光线又发生另外一个方向的曲折,这样反而就抵消了其他光线的曲折,最终我们看到的反而是不闪烁的光线。

当然,如果行星位于地平线附近的时候,我们也可以看到它闪烁,这是因为这个时候行星光线需要穿透的大气层厚度大大增加,从而使得光线之间相互抵消效果不好,最终也会有一些闪烁效果。

也正是因为大气层的干扰,所以当我们来到太空以后,就会看到不管是行星还是恒星,都是非常稳定的,再也不会眨眼睛了。

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