在晴朗的夜空中，我們可以看到無數顆閃爍的星星，它們就像一個和諧的大家庭，散布於漆黑的夜幕之上，有大有小，有的明亮，有的黯淡，有的如同水晶，有的如同寶石……
南宋時刻天文圖
我們所說的星星，通常是指那些肉眼可見的宇宙天體。那麼，龐大的星星家族究竟有多少成員呢？這並不是一項不可能完成的任務，只要方法用對了，其實是可以數清的。
古希臘天文學家依巴谷將天空中的星星按區域分為88個星座，又按星星的亮度分為6個等級：最亮的那些是「1等星」，人眼勉強能看見的暗星為「6等星」。而更暗的星星，人類的肉眼也無法看到了。
這樣一來，只要我們擁有足夠的耐心，依次數完每一個星座的星星，再按照它們的等級分別計數，用不了幾個晚上就可以把天空中的星星數清了。事實上，經過天文學家的仔細計算，天空中肉眼可見的星星其實並沒有人們想像中那樣多。
而且在同一時間，人們只能看到天空中一半的星星，因為另一半「藏」在地平線下面，人們是看不到的。所以不管在什麼時候，人類肉眼所能看到的星星也只有3000顆左右。假如我們利用望遠鏡觀察，情況就不同了，就算是一臺最簡單的望遠鏡，也能夠觀測到5萬顆以上的星星，而如今最大的天文望遠鏡，可能觀測到的星星數量達到了10億顆以上。
當然，星星家族的成員遠不止於此，只是有的星星離地球實在太過遙遠，即使用最大的望遠鏡也無法觀測到它們的蹤影，而一些巨大的星系在天文望遠鏡中看起來就像一個模糊的光團，實際上卻包含了上千億顆星星。宇宙是無窮的，而星星家族的成員散布在宇宙的每一個角落，可見其數量之大實在令人無法估算。
星空
小時候，我們經常會唱一首兒歌：「一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星……」這首兒歌也唱出了我們心中的疑惑：為什麼星星會一閃一閃地「眨眼睛」呢？
這是大氣發生「抖動」現象造成的。如果你觀察過夏天灼熱的瀝青路面，就會發現路面上方的空氣會像流水一樣上下翻動，這時候如果透過空氣觀察遠方的景物，會看到這些景物也變得模糊不清，而且不斷「抖動」起來。中國古人將這一現象稱為「野馬」。
大氣之所以會出現「抖動」現象，是由於空氣在冷熱不均勻的時候會發生密度變化，促進大氣的折射性質發生改變，就像一個個小透鏡造成了大氣的「抖動」。星星的光亮是點光源，它們的光線在穿過地球大氣層時會「偶遇」許多小透鏡，而這些小透鏡「抖動」時會讓星光分散或匯聚，從而使星星看上去忽明忽暗，就像在不斷「眨眼睛」一樣。此外，有的星星並不是點光源，而是面光源，它們的張角通常大於密度不均的空氣「小透鏡」的尺度，因此不太容易受到大氣抖動的影響，看上去也不會「眨眼睛」。
北極星
我們每天都可以看到太陽東升西落，其實天空中的星星也是如此，那麼有沒有一顆星星是永遠不會落下的呢？當然有！在北半球，人們會發現北極星就是一顆永遠不會落下的星星。而另外一些星星則正好相反，它們永遠也不會升上天空。
人們看到星星的運轉軌道不同，因為人們在地球上所處的位置不同，比如在北緯40度的北京，北極星的高度為40度，所以在此地觀測北天極直到50度的星便不會下落。再比如你站在地球的北極，北極星就在你的頭頂上，北天極直到赤道（地平線）的星都不會下落。你能夠想像這樣的景象嗎？天空中所有肉眼能見的星星，都會繞著頭頂運轉，幾乎沒有星星會落下。如果你正站在地球的赤道上，則幾乎所有的星星都在做東升西落的運動。
這樣說來，哪些星星又永遠不會升起呢？比如在北緯40度的北京，既然北天極直到北緯50度的星星永遠不會落下，那麼南天極直到南緯50度的星星就永遠不會升起。在北極，北半球的星星永遠留在天空中，而南半球的星星則永遠不會升起。而在地球的赤道之上，就沒有永遠不會落下或者永遠不會上升的星星了。
木星
衛星是指那些圍繞行星在軌道上運行的天然天體或者人造天體，它們就像圍繞著行星的小小「跟屁蟲」一樣，我們最熟悉的月球就是一顆天然衛星，也是地球的「跟屁蟲」。
在龐大的太陽系中，除了金星和水星之外，幾乎所有的行星都擁有屬於自己的天然衛星。太陽系裡已被天文學家發現的天然衛星總數為160顆。這些衛星環繞著行星運轉，而行星又環繞著恆星運轉。比如太陽是一顆恆星，地球及其他行星環繞著它不斷運轉，而月亮、土衛一、天衛一等衛星則環繞著各自的行星運轉。
太陽系中擁有天然衛星最多的行星是木星，其中已經被確認的有17顆，另外還有6顆等待被證實。不同的衛星，其形態及大小也各不相同，有的差別還很大，比如土星、木星及天王星外圍的一些小衛星，火星上的兩個小月亮，其直徑都僅幾千米大，而土衛三、木衛四和木衛六的直徑卻比水星還要大，超過了5200千米。
作者：原理君
責編：汪海倫
本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創
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