Большинство людей знают разницу во внешнем виде между звездой и планетой. Они скажут, что звёзды мерцают, а планеты - нет. И это правильно. Звёзды находятся так далеко, что даже в самые большие телескопы выглядят как точки. Представьте свет от звезды в виде тонкого, как паутина, луча света. Прежде чем он достигнет нас, он должен пройти через турбулентную атмосферу Земли, которая состоит из слоёв воздуха различной температуры и плотности. Каждый такой слой преломляет или смещает путь света в несколько разных направлениях, заставляя его двигаться зигзагами вместо того, чтобы идти прямо.
В какой-то момент часть света от звезды может сместиться с поля зрения, что сделает её немного тусклее. В иных случаях другой воздушный карман смещает больше света в сторону наблюдателя и звезда становится ярче. Поскольку атмосфера постоянно находится в движении, мы воспринимаем все эти кратковременные пики и спады яркости как мерцание. Согласитесь, красивый эффект.
Все звёзды мерцают, но чем ярче звезда, тем больше мерцание. Это ещё более заметно, когда вы смотрите, например, на Сириус, расположенный низко над горизонтом, свет от которого проходит через самую толщу атмосферы. Там "воздушных карманов" ещё больше и находятся они вдоль нашего луча зрения - колебания воздуха уже весьма заметны!
Атмосфера действует как призма и преломляет свет в цвета радуги. Если вы наблюдаете яркую звезду вблизи горизонта в телескоп, она будет выглядеть как небольшой спектр. Каждый цвет проходит зигзагообразный путь через нижние слои атмосферы, прежде чем достичь наших глаз. Поэтому мы видим вспышки жёлтого, синего, зелёного, красного, фиолетового и оранжевого. В бинокль ещё лучше различимы оттенки.
Степень мерцания меняется от ночи к ночи в зависимости от состояния атмосферы. Некоторые ночи особенно турбулентные, другие безмятежны. Если вы носите очки от близорукости, снимите их при наблюдениях в турбулентную ночь. Звёзды покажутся дисками и эффект блеска станет ещё более очевидным. С Луны или МКС все звёзды светят совершенно ровным светом, поскольку нет атмосферы, которая могла бы их искажать. Я бы с удовольствием посмотрел на звёзды ночью с орбиты Земли.
Планеты тоже мерцают, только мы не видим это невооружённым глазом. Это потому, что планеты на небе не выглядят точками, они в отличие от звёзд достаточно близки к нам, поэтому можно в телескоп заметить их диски. Можно рассмотреть диск как плотную концентрацию отдельных звёздных точек — множества лучей света, объединённых в один. Когда атмосфера неспокойна, эти точки случайным образом вспыхивают и исчезают на диске. Когда одно пятно становится ярче, другое исчезает, всё усредняется. Вот почему планеты кажутся глазу немерцающими.
В телескоп мы можем наблюдать планетные диски и увидеть, как атмосфера рябит, размывая и колебля их. Как будто мы смотрим на них со дна океана. Но при более низком увеличении эти вариации компенсируют друг друга.
Иногда можно наблюдать мерцание планет, но только когда они находятся очень низко над горизонтом, где свет проходит через такую толщу атмосферы, что их диски в конце концов поддаются турбулентности. Обычно это происходит, когда планета находится далеко от Земли и кажется самой маленькой.
Предлагаю небольшой эксперимент, который вы можете провести в случае ясной погоды, чтобы увидеть разницу между звездой и планетой. В течение ближайших 10 дней Юпитер будет почти на той же высоте низко над юго-западным горизонтом в конце навигационных сумерек (около 19 часов), что и Сириус низко над юго-восточным горизонтом (см. скриншот из Стеллариума ниже). Они имеют схожую яркость, Сириус -1,5m, всего на пол-величины ярче Юпитера (-2m).
Найдите место с открытым видом в обоих направлениях наблюдайте то в одно направление, то в другое. Юпитер должен казаться стабильным, в то время как Сириус по сравнению с ним будет интенсивно мерцать. Посмотрите внимательно на звезду в бинокль. Вы можете видеть цветные вспышки, которые я описал выше, потому что его высота в 7 часов вечера по местному времени будет составлять всего около 3-4°. Для ещё более впечатляющих видов Сириуса вы можете начать наблюдения чуть раньше, когда звезда находится всего в 1-2 над горизонтом.
Спасибо что дочитали до конца! Лайки и комментарии приветствуются. Просматривая рекламу в статье и нажимая на неё, вы способствуете развитию канала!
Оригинал статьи на английском