為什麼天狼星有時候看起來一邊眨眼一邊在不停的變換顏色?

總覺得天狼星像是顆不停彈跳的寶石,彈跳一下,變一下顏色。是因為它的高度偏低么?變換顏色是否跟它的色指數有關?是不是還與它的亮度有關?沒發現其他星像天狼星跳的這麼厲害。有誰知道老人星、南門二等是這個情況么?


被邀請了OvO.作為一個文科生來答這麼物理的問題還是有點膽怯的...如果有問題請一定指正~可以稍微狠狠地批評~(不然我怕我會變成一個民科)

本人沒有感受過天狼星變顏色. 不過關於它"眨眼"是看到過的.這跟大氣狀況有關.

大氣狀況不穩定的時候,星點閃爍就會更加明顯.而題主所說的天狼星,由於地平高度較低,星光進入人眼要穿過的大氣較厚且不穩定,就更容易產生抖動.這也是為什麼天文觀測時我們要盡量選擇視寧度(seeing)較好的地點和日期,也盡量等觀測目標升到較高的位置進行觀測.

至於題主提到的老人星等恆星,如果在大氣條件不夠好的情況下觀測,都會出現這樣的閃爍的現象.話說我還沒有看到過老人星呢~(這算不算是一種不小心暴露坐標和經歷?)

另外,我找出來了我高一時候出的"天文社月報"(勾起了很多回憶啊啊啊~),在試刊號中我和一位同學寫了一篇文章"星星為什麼會閃?",在這裡打出來這篇文章(噢我用的手機,只好拿出紙質版一個字一個字碼了TAT),不知道能不能對題主有幫助.(這篇文章經過天文/氣象專業學生修改過,也有專業人士來審核我們的報紙,應該是沒有什麼問題.如果有,還請一定告訴我!謝謝~)

星星為什麼會閃?

每當我們仰望星空,時常能夠發現點點繁星在不停地閃爍,彷彿在向我們眨眼睛.但星星本身真的在"閃"么?其實不然,這是包圍地球的大氣層在變戲法.

在地球的大氣層中,離地面最近的對流層是地球大氣的最底層.一般來說,在對流層中海拔高度與大氣溫度呈負相關,海拔上升1千米,氣溫就會下降大約6攝氏度.當光線從外太空的真空環境進入大氣層時,通常會發生折射,即改變光原本的傳播方向,而折射的角度大小則與大氣的溫度高低有關.我們知道,暖空氣中的氣體溫度相對較高,內部分子運動活躍,因此分子間空隙較大,相對於冷空氣而言屬光疏介質,其絕對摺射率較小;相比較而言,冷空氣中的氣體分子間空隙較小,相比於暖空氣屬光密介質,其絕對摺射率較大.所以,正是由於大氣層中的溫度梯度變化才使得光線的折射角度不盡相同.恆星大多離我們十分遙遠,因此能夠到達地球的光線量很有限.當光線進入大氣層後,經過不同溫度的空氣時,星光便會發生色散,不同波長的光折射向不同的方向,再加上溫度梯度形成的冷暖空氣對流,在這樣不斷折射的過程中,星星就產生了閃爍的效果.

那麼有人會問了,為什麼太陽,月亮和行星看起來就不會閃爍呢?原來,這是由於日月行星距離地球很近,所發出的光線很多都可以抵達地球,相比於遙遠的恆星來說損失要少得多.我們用肉眼看行星時,感覺它們和恆星一樣只是一個亮點,但當你通過望遠鏡觀看時就會發現它們其實並不是一個點,而是一個面(日,月更是如此),這就使得這些天體有更多的光線抵達你的眼球.即使有部分光線因折射而不能進入人眼,我們依然可以看到其它的光線.所以日月行星之光的抗干擾性更強,看起來就不會閃爍.但在大氣非常不穩定的時候,容易形成湍流,可能擾動較強烈,這時你會發現行星也是會閃爍的.所以,若要觀測天體達到較好的效果,應盡量選擇視寧度(seeing)較好的天氣,以保證望遠鏡視場中影像的穩定性.


地球大氣層原因影響了,應該就是大氣是流動不穩定造成的時隱時現。地球不是靜止的。


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