一閃一閃亮晶晶,為什麼星星會一閃一閃的?

2020-12-17 菜葉科普

「一閃一閃亮晶晶,滿天都是小星星,掛在天上放光明,好像無數小眼睛」,這首兒歌相信大家都會吟唱,歌詞形象地表達了從地球上觀看星星的那種搖曳不定、忽明忽暗的狀況。

所說的星星,其實就是散布在浩瀚太空中的物體。有大有小,有遠有近,有明有暗,有高有低,有動有靜。地球、月亮也就是較大的星體而已。

說到星星為甚麼會一閃閃的。星星本身不會發光,而是經太陽的照射反射出來的光,透過大氣層而進入地球人的眼帘。

我們能夠看到地外天體,也就是通常意義上我們說的星星,主要是由它們發射或者反射的光線。

之前在菜葉網上看過相關的資料,恆星自身發光,行星本身不發光,是反射的太陽光。它們射出的光線射入人眼,人就可觀察到。這些星體距離地球都十分遙遠,所以,由它們射出的光線,傳播到地球,可近似的認為是平行光。

恆星之所以能發光,主要在於內核中每時每刻都在發生著核聚變,以氫的聚變為例,四個氫原子核聚變為一個氦原子核過程中,會釋放3個光子和部分能量,這些光子在反覆的釋放和被吸收、再釋放的過程中,通過漫長的幾萬年才會到達恆星的表層,從而以光線的形式向四周傳播,這也是我們在地球上能夠看到外太空星體發光的最直接原因。

太空中基本都是真空狀態,這些發光星體發出的光首先會穿過長距離的真空環境,光在真空中傳播基本沒有損耗,其次,這些光到達我們的眼睛需要經過厚厚的大氣層,地球的大氣層大約有1000千米以上,這麼厚的大氣中氣流非常混亂,大氣中的大氣密度也很不均勻,不同密度的大氣會對光線產生不同的折射,因此,光線在穿過大氣層是並不是直線傳播,而是非常曲折的。

當某個星體發射的光線穿過大氣層進入我們的眼睛時,我們就看見了它。但大氣中的氣流是實時都在流動的,因此,可能下一刻光的傳播過程中,就有某團氣流的流過而發生偏離的可能,這時的光線又無法射入我們的眼睛,再下一刻,氣流過去了,光又能照入我們的眼睛了,於是我們又看見它了,在這個過程中,我們看見的現象就是星星是忽明忽暗的。

我們可以做這樣一個實驗,在亮著的電燈下面放一面鏡子,然後拿一本書在電燈和鏡子之間左右晃動,這時鏡子反射出的光就會一閃一閃的。星星為什麼會一閃一閃的,就是這個原理,這下明白了吧。

還有,朗朗藍天,豔陽高照,當一小片烏雲飄過,我們就會感到一陰,看不見太陽,鳥雲一過,又會感到一亮,又會看到太陽也是這個道理。

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