你知道在天空中区分恒星和行星的方法吗?
星星会闪烁,行星则不会。
好吧,其实这并不完全正确。恒星、行星,甚至太阳和月亮都会闪烁,只是程度不同。大气层之外的任何东西都会闪烁。
如果你觉得反复使用“闪烁”这个词有点滑稽,我们也可以使用科学术语:天文闪烁。
你感觉不到,但你却承受着整个大气层的重量。你皮肤的每一平方英寸都承受着15磅的压力。尽管天文学家需要大气层才能生存,但它仍然让他们抓狂,因为它使得太空中的物体更难看清。
恒星之所以会闪烁(我是说,闪烁),是因为当光线穿过一片空气时,地球大气的湍流会使光线在不同时刻发生不同的折射。从我们的角度来看,来自恒星的光会出现在一个位置,几毫秒后,它又会被扭曲到另一个位置。
我们看到的现象就是闪烁。
那么,为什么恒星看起来会闪烁,而行星却不会呢?
由于我们与恒星之间距离遥远,它们在天空中看起来只是一个点。这个点很容易受到大气湍流的影响。而行星由于离我们近得多,看起来像圆盘。
我们用肉眼无法分辨它们是圆盘,但它仍然平均起来在天空中呈现出更稳定的光。
天文学家通过两种方式来对抗大气湍流:
首先,他们试图摆脱它。哈勃太空望远镜之所以强大,是因为它在大气层之外。它的镜面尺寸只有大型地面观测台镜面的四分之一,但由于没有大气畸变,哈勃望远镜能够分辨出数十亿光年外的星系。它观察的时间越长,收集的光就越多。
其次,他们试图对其进行补偿。
地球上一些最先进的望远镜使用了自适应光学技术,这种技术会以每秒多次的速度改变望远镜镜面的形状,以补偿大气中的湍流。
天文学家将强大的激光射向天空,在观测区域内创造一个人造恒星。由于他们知道人造恒星应该是什么样子,他们就可以通过活塞改变望远镜镜面的形状,抵消大气畸变。虽然这不如将望远镜送入太空,但成本要便宜得多。
现在你知道为什么星星会闪烁,为什么行星看起来不那么闪烁,以及如何让它们都停止闪烁了。
Universe Today 撰写了许多关于恒星的文章。这是一篇 讨论天文学家如何尽量减少地球大气层闪烁的技术的文章。
如果您想了解更多关于恒星的信息,请查看 Hubblesite 关于恒星的新闻发布,以及 这里是恒星和星系的主页。
我们录制了几集关于恒星的“天文学播客”。以下两集可能对您有帮助:第12集:婴儿恒星从哪里来,以及第13集:恒星死亡后去哪儿了?
这篇文章已获得 Universe Today 授权转载。