天地之間:一閃不閃小星星

[2018.01.11] 發表
星星會「閃」的秘密在於空氣的溫度。(圖:資料圖片)

【明報專訊】「一閃一閃小星星、一顆一顆亮晶晶……」童謠告訴我們天上的星星會閃,現實是星星不會閃,只是在我們的視線範圍「暫時消失」,造成星星會閃的錯覺。

星星會「閃」是因為受季節氣候影響,還有空氣的擾動和溫度變化。

■誰能看見不會閃的星星?

太空人在太空旅程中就看不見星星在閃爍,可是從地球看卻看到「閃閃星」,由此推論這現象與大氣有關呢!地球與太空的分別在於地球被大氣層包圍,大氣亦即空氣。

星星會閃原來與空氣有關!

■星星「暫時消失」因為它太冷了?

有人說星星會閃是因空氣的擾動,即是風所致。其實光的速度很快,每小時超過10億公里,風沒有辦法把星光吹散。但……空氣的溫度變化卻有辦法將星光扭曲!

■空氣溫度會帶來的變化

1. 位置愈高,溫度愈低:每升高1公里,溫度會下降6.5℃,所以高山的溫度會較低,人在高處也感到較清涼。

2. 扭曲所見的事物:就像曬熱的馬路出現上升的熱流,受熱形成不穩定的空氣,空氣垂直上升,使遠處的車看來呈波浪形。

■星光與空氣的散射現象

原來當光進入透明的媒體,如空氣,它一般會改變方向——這現象是散射,形成扭曲。因散射而導致扭曲的幅度大小則視乎溫度高低。暖空氣中的空氣分子相距較遠,造成較少散射,所以光扭曲的幅度較小;而冷空氣的扭曲幅度因為散射較多而較大。

任何星體均離地球很遠,除太陽外,基本上只有一道光線到達地球。當光線進入大氣層,經過不同溫度的空氣時會有不同程度的散射。當那道光線散射時,如果剛巧沒有散射到我們的視線內,星星便好像暫時消失了;當光線剛好射進眼睛時,星星就重新出現,這樣看起來就好像星星在「閃」一樣了!

資料來源:香港天文台

圖:資料圖片

整理:大海

[常識天下 第106期]

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