星星为什么一闪一闪的:大气气流扰动让星光持续晃动闪烁
夏夜去郊外山顶露营,躺在软乎乎的草坪上放空,盯着漫天繁星发呆时,突然较真地琢磨起星星为什么一闪一闪的,这个从小听到大的问题,我第一次认真想去弄明白。
那晚的夜空干净得没有一点云层,城市的灯光污染完全被远山挡在了外面,漫天的星星密密麻麻铺在天幕上,视觉效果格外清晰。身边同行的人要么低头刷着手机,要么靠着帐篷闲聊,没人在意头顶不断闪烁的星光,只有我一直盯着星星看,看了足足四十多分钟。最开始一直抱着小时候的固有认知,觉得是星星本身会发光跳动,是它们自带的明暗变化,甚至还傻傻区分,闪得快的星星就是“活跃度高”,慢悠悠闪烁的就是安静的星体,就这么凭着主观臆想胡乱揣测,折腾好久都没琢磨出半点靠谱的缘由。
现在想想,当时的想法真的特别荒唐。
同行的伙伴里有个喜欢观星的爱好者,看我一直盯着天空出神,随口点破了我的误区,说天上的恒星本身亮度特别稳定,根本不会自己忽明忽暗,所有的闪烁现象,都和地球的大气层脱不开关系。我当时瞬间愣住,推翻了自己十几年的固有想法,连忙凑过去听他细说,终于跳出了自己的刻板认知。
高空的大气圈层从来都不是静止固定的,不同高度的空气温度不一样、密度也天差地别,冷热空气不停对流、翻滚、流动,形成了持续晃动的气流层。遥远的恒星发出的光线,需要跨越数光年甚至上百光年的距离抵达地球,在穿透层层动荡的大气层时,笔直的光路会被不断折射、偏移、打乱。有时候光线顺利穿透大气落入人眼,我们就看到星星变亮,有时候光线被气流弯折偏移,没能抵达视线里,星星就会变暗,反复交替之下,肉眼看到的就是星星不停闪烁的样子,而且那晚能明显发现,位置偏低的星星闪得更剧烈,头顶高空的星星相对平缓,就是因为低空大气对流更活跃,干扰会更多。
肉眼能直接分辨出星体闪烁的差别,不用任何设备辅助。
这就是最直观的判断方法。
折腾好久才搞明白,不是所有星星都会闪。像木星、金星这类太阳系内的行星,距离地球很近,呈现的是面光源状态,大气的轻微扰动根本影响不到它的光线,所以夜晚看过去始终是稳定的亮光。而我们看到的绝大多数闪烁的星星,都是遥远的恒星,因为距离太过遥远,在我们眼里只是一个微小的光点,一丁点的大气扰动,都会让它的光线产生明显变化,这也是星空里大部分星星都在不停闪动的根本原因。
凌晨山间起了薄雾,微凉的风扫过草地,天幕慢慢褪去深邃的黑色,染上一层浅浅的鱼肚白。漫天的星光一点点褪去亮度,最后那颗最亮的天狼星彻底消失在天际时,指尖刚好触到草叶上凝结的露水。