为什么我们夜里看天上的星星,会经常看到一闪一闪的现象?( 二 )


除了近距离的太阳、月球以及太阳系内的其它行星之外 , 银河系中的其它恒星和恒星系统中的行星、卫星 , 距离我们都以数光年、几十光年、几百光年等来计 , 它们之间的相对位移速度 , 投影到地球上就会变得相当缓慢 , 所以我们在地球上看到星图时 , 绝大部分的星体位置都是处于不变的位置的 。 而如果能够影响目标星体亮度的遮挡物 , 其自身体积和质量 , 肯定不比目标星体差 , 所以我们看到星星一闪一闪情况的发生 , 不可能是目标星体被亮度更低或者反射光线能力更低的星体所遮挡 。
为什么我们夜里看天上的星星,会经常看到一闪一闪的现象?
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问题只能出在地球大气层身上
排除了以上因素 , 我们只能把目光瞄准到地球的大气层之上 , 因为这是来自星体的光线进入我们眼睛的最后一个必经之地 。
地球的大气层从外向内依次是散逸层、暖层、中间层、平流层和对流层 , 除了对流层之外 , 其它层之内的物质浓度非常稀少 , 对于光线的吸收和反射、折射作用远没有对流层明显 。 而进入对流层之后 , 一方面空气分子的逐渐增多 , 吸收地球红外辐射的能力逐渐提高 , 另一方面近地热空气与上层冷空气发生热对流的频次也相应明显升高 , 空气会处于非常不稳定的状态 , 这种情况对于目标星体发出光线进入人眼之后的视觉效果 , 将会产生明显的影响 , 主要表现在:
为什么我们夜里看天上的星星,会经常看到一闪一闪的现象?
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光线的折射变化 。 正常情况下 , 越靠近地面的空气密度越高、越往上空气密度越低 , 但在空气热对流的影响之下 , 不同密度的空气在空中的分布是处于极不稳定的状态的 , 也就造成了同一区域会每时每刻都在发生不同密度空气的混合现象 , 从而造成不间断的密度变化 。 而光线在通过不同密度的介质时 , 会发生折射现象 , 从而使得光线的传输方向发生改变 , 这种不同密度空气的扰动 , 将会使光线偏移更加具有不确定性 。
光线的反射变化 。 不同密度的空气 , 同样对光的反射产生影响 。 密度越小的介质 , 特别是空气 , 其对光线的透过性就越高 , 反射作用就不明显 , 反之透过性就越低 , 反射作用就越强 。 当不同密度的空气相互扰动 , 会直接影响着光线的通透率、反射率在不同高度上的微小数值变化 , 从而进入人眼之后反映出的光线亮度产生一定的差异 。
杂质对光线传输的影响 。 地球大气层中不但含有密度不同的常态气体分子 , 同时还存在着大量的悬浮颗粒物、气体污染物、气溶胶颗粒等 , 这些物质聚集起来 , 不但会直接拉高空气对光线的阻挡和吸收效果 , 而且会增强其对光线的反射和衍射能力 , 而且这些杂质在空气里是处于不断地漂移运动之中 , 对于星星光线的不确定性减弱也有直接的影响 。
总结一下
为什么我们夜里看天上的星星,会经常看到一闪一闪的现象?】从以上的分析可以看出 , 我们在地球上看到星星之所以一闪一闪 , 主要原因还是出在我们的大气层 , 由于空气分子热运动和微细颗粒、气溶胶等杂质的影响 , 使得原来直线传输的光线持续发生着偏移、回归、再偏移、再回归这种反复的变化 , 光线强度的这种反复变化 , 在进入人眼之后引发忽明忽暗的状况 。