为什么星星会闪烁？

诚实的回答：他们没有。

阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 的天线与银河的壮丽景色相映成趣（图片来源：ESO/B. Tafreshi (twanight.org)）

在晴朗的夜晚，在黑暗的地方仰望天空，星星似乎在闪烁。这个概念非常成熟，它是有史以来最受欢迎的儿童歌曲之一的前提。

但是，这种闪闪发光的景象背后的科学原理是什么？是什么让星星闪烁？

原来，“一闪一闪，小星星”有点用词不当。

星星实际上并不闪烁

关于星星为什么会闪烁的诚实答案是它们不会闪烁。我们看到的闪烁与星星本身无关。相反，这是我们从地球的角度看待它们的结果。

因为星星离我们很远，我们把它们看作是夜空中的微小光点。

英国伦敦大学学院的太阳物理学家瑞恩·弗伦奇说：“星光在晴朗的夜晚传播很远的距离才能到达我们的眼睛。在我们自己的恒星之后，太阳与地球的平均距离为 9300 万英里（1.5 亿英里）。公里）——离我们最近的恒星是比邻星，它距离地球超过 4 光年。

在到达我们眼睛的途中，来自遥远恒星的光遇到地球大气层——闪烁效应背后的关键驱动因素。

“当这个光点到达大气层时，它会在到达我们的眼睛之前穿过一层层摇晃的空气，使它闪烁，”弗伦奇说。

因此，正是地球摇摆不定的大气层使星星看起来闪烁。在大气层上方的太空中，星星根本不闪烁。（这就是哈勃太空望远镜被送入轨道的原因之一：它可以获得更清晰的太空图像，而不会因大气湍流而扭曲图像。）

许多因素会影响恒星闪烁的程度。一个变量是恒星在我们视野中的位置。

“如果它们的星光在到达我们的眼睛之前穿过更多的空气，星星就会闪烁得更多，”弗伦奇说，因此地平线附近的星星似乎闪烁得更多，因为它们的光必须穿过更多的大气层才能到达我们。

天气也起作用。 “潮湿的夜晚也会导致空气变稠，”让星星看起来更闪烁，弗伦奇说。

这些问题有助于指导天文学家决定在哪里放置世界上最大和最好的望远镜。 “天文台被放置在高处，干燥的地方，以尽可能多地去除恒星和望远镜之间的空气，”弗伦奇说。

理想的地点包括智利极度干燥的阿塔卡马沙漠，以及夏威夷和西班牙加那利群岛的火山峰。这些位置是天文学家所说的“视觉良好”的地方的例子。 “浓稠的空气会导致很多晃动或闪烁，这是不好的视力，而干燥、平静和稀薄的空气会产生好视力。”

当您仰望夜空时，您可能还会注意到一些星星在闪烁时似乎在不同颜色之间转换。天狼星是地球夜空中最亮的恒星，就是一个典型的例子。

“星光会被大气稍微折射[弯曲]，这会导致它改变颜色，”弗伦奇说。这种效果在更亮的星星上更为明显。

您可能还会注意到一些根本不闪烁的“星星”。那是因为它们实际上是行星。 “与恒星不同，行星不是天空中的点源，而是有宽度，”弗伦奇说。 “这是因为它们离我们更近了。”换句话说，它们在夜空中太大了，以至于大气无法使它们看起来闪烁。

然而，如果你通过望远镜观察行星，甚至月球，你仍然会看到它们看起来闪烁着微光，因为你看到的光在到达你眼睛的过程中被大气推挤了。