Даже если вы не являетесь специалистом в области астрономии, вы сможете без труда различить на ночном небосклоне звёзды и планеты. Планеты излучают постоянный свет и с поверхности Земли выглядят как маленькие круглые объекты с чёткими границами.
В отличие от них, звёзды не излучают такого света — они словно мерцают и переливаются, иногда меняя цвет. В чём причина этого явления?
Звёздное сияние и воздух Земли.
Звёзды, которые мы видим на ночном небе, не мерцают сами по себе. Это явление связано с особенностями нашего восприятия и влиянием атмосферы Земли.
Возможно, вы замечали, что звёзды особенно ярко мерцают в морозные ночи или сразу после дождя. Это происходит из-за того, что свет от звёзд проходит через слои атмосферы Земли. Атмосфера неоднородна, и это влияет на то, как свет преломляется.
Лучи света от звёзд проходят через участки атмосферы с разной плотностью и температурой. Это вызывает преломление лучей в разных направлениях. Участки с разной плотностью газа делают это преломление разнонаправленным.
Следует также учитывать, что воздушные массы постоянно находятся в движении: тёплые потоки устремляются вверх, а холодные опускаются к поверхности Земли. В зависимости от своей температуры, воздух по-разному преломляет свет. Когда свет звезды проходит из слоя атмосферы с высокой плотностью в участок с меньшей плотностью и наоборот, он становится мерцающим. Также меняется яркость звёзд: они то тускнеют, то снова ярко сияют.
Этот процесс учёные называют сцинтилляцией. Кроме того, на излучение света от звёзд влияют турбулентные вихри, которые движутся в разных направлениях на различных высотах.
Различные участки атмосферы действуют на луч света, как линзы с постоянно меняющейся кривизной. Лучи, проходя через эти «линзы», то рассеиваются, то снова собираются. Это сопровождается рассеиванием цвета, поэтому звёзды, расположенные низко над горизонтом, могут менять свой оттенок.
Чем выше от Земли, тем менее заметно мерцание звёзд — слой атмосферы становится тоньше, и оптическое воздействие на лучи света уменьшается. Именно поэтому научные обсерватории обычно строят как можно выше в горах — оттуда проще наблюдать за звёздами, не отвлекаясь на сильное мерцание.
В космическом пространстве отсутствует воздушная оболочка, и, как сообщают космонавты и подтверждают изображения, полученные с помощью космических телескопов, свет звёзд в космосе кажется ровным и умиротворённым.
Почему не мерцают планеты?
Планеты излучают ровный свет, потому что они находятся гораздо ближе к Земле, чем звёзды. Звёзды мы видим как мерцающие точки, а планеты выглядят как небольшие диски, которые кажутся абсолютно круглыми из-за своей яркости.
В отличие от звёзд, планеты не излучают собственный свет, а отражают внешний. Интенсивность отражения света от разных участков планеты меняется, но в среднем остаётся постоянной. Поэтому с Земли кажется, что свет от планеты ровный и спокойный.
То есть планеты тоже мерцают, но с разной интенсивностью в разных точках, и эти изменения яркости компенсируют друг друга. В результате общее отражение света от планеты остаётся постоянным.
Самые яркие планеты Солнечной системы, которые можно увидеть с Земли невооружённым глазом, — это Венера и Юпитер. Венера хорошо видна на утреннем и вечернем небе на фоне зари и светится ровным жёлтым светом. Она третья по яркости на небе после Солнца и Луны. Юпитер немного слабее, и он тоже имеет жёлтый оттенок.
В последние годы Марс стал особенно заметен на ночном небе. Его яркость сравнима с яркостью Меркурия, но последний не так просто разглядеть без специальных знаний.
Из-за близости к Солнцу Меркурий часто теряется в его лучах, и увидеть его можно только тогда, когда он находится на определённом расстоянии от светила. Обычно это происходит на рассвете или на закате.