Сами по себе звезды не мерцают. Это впечатление создается у земного наблюдателя, когда он воспринимает свет звезды после того, как он прошел через атмосферу. Это непременное условие мерцания. Если наблюдать даже очень далекую звезду из космоса, она не будет мерцать.
Космонавты, наблюдавшие звезды с Луны, где нет атмосферы, видели небо, усеянное звездами, которые светили ровным немигающим светом. Но здесь, на Земле, покрытой толстым «одеялом» атмосферы, лучи света звезд, прежде чем достигнуть поверхности, многократно преломляются в различных направлениях.
Когда звезды начинают мерцать?
Свет от звезды становится мерцающим, когда он переходит из слоя атмосферы с высокой плотностью в слой с меньшей плотностью. Почему? Массы воздуха вокруг нас не стоят на месте. Они постоянно перемещаются относительно друг друга. Теплый воздух поднимается вверх, холодный — опускается вниз. Воздух преломляет свет по разному, в зависимости от температуры. При прохождении света из слоя воздуха меньшей плотности в слой большей плотности начинается мерцание света.
При этом очертания звезд становятся расплывчатыми, их изображения увеличиваются. Интенсивность излучения звезд, то есть их яркость, меняется. То звезда видна очень хорошо, то она потускнела. А вот опять видна очень отчетливо. Эти изменения интенсивности света по научному называются «сцинтилляцией». Но мы будем называть это «мерцанием».
Не все звезды мерцают
Планеты, например, светятся отраженным солнечным светом и не мерцают. Венера и Марс выглядят на небе как большие яркие звезды, но отличаются от них тем, что не мерцают. Почему?
Планеты ближе к Земле, и мы воспринимаем их как маленькие диски, а не как крошечные точки. Свет отражается от разных участков дисков. Хотя он точно также преломляется, но преломляется неодинаково. От одних участков диска отражается яркий свет, от других — более тусклый. Через секунду они меняются местами. Средняя же интенсивность излучения со всей поверхности диска остается постоянной. Поэтому диск планеты светится ровным немигающим светом.
Как отличить звезду от планеты?
Планету можно отличить от звезды по характеру излучения: звезды мерцают, а планеты нет. Действительно, это не плохой способ отличить планету от звезды. Но если в земной атмосфере большие возбуждения, например ураган, то могут начать мерцать и планеты. Наше Солнце тоже звезда. Но оно находится намного ближе к Земле, чем те звезды, которые мы видим ночью. Солнце — это не точка на небе.
Мы воспринимаем Солнце как большой равномерно сияющий диск. Если бы Солнце удалилось от Земли на триллионы километров, оно бы затерялось среди многих других звезд и мерцало бы точно так же, как и они. Мерцание звезды очень красиво и может вдохновить поэта. Но для астронома это поистине «головная боль». Даже если небо очень ясное, в атмосфере происходят большие перемещения воздушных масс, так называемые возмущения, которые весьма затрудняют наблюдение и фотографирование звезд.
Лучшее время для астрономических наблюдений — ясные ночи и спокойная без возмущений атмосфера. Когда атмосфера над телескопом спокойная, астрономы ведут наблюдения при хорошей видимости и почти полном отсутствии мерцания. С развитием космической эры на орбиту были выведены мощные телескопы, в которые ученые наблюдают истинную картину космического безмолвия, рассматривают сияющие спокойным вечным светом звезды.
