Neabejotinai pagrindinė žvaigždėžiemą. Šis ryškiausias deimantas tiesiogine prasme patraukia jūsų akį, jis toks ryškus! Tačiau žmonės, nutolę nuo astronomijos, stebisi dar labiau žvaigždės elgesys: Sirius paprastai stipriai mirga ir mirga visomis vaivorykštės spalvomis, taip greitai, kad net negali iš karto pasakyti, kokios spalvos. Kodėl taip?

Prieš eidami į paaiškinimus, patikinkime, kad jie mirga Visos žvaigždės, ne tik Sirijus. (Jei danguje matote labai ryškią, bet praktiškai nemirgančią žvaigždę, tai greičiausiai tai planeta – Venera arba Jupiteris.) Stipriau mirga tos žvaigždės, kurios yra arčiau horizonto; esantys zenite, priešingai, daug labiau mirga silpnesnis.

Tas pats pasakytina ir apie greitą spalvų kaitą: Sirijus ne vienintelis demonstruoja panašų efektą, tačiau šios žvaigždės atveju jis ypač ryškus – vien dėl to, kad Sirijus yra ryškiausia žvaigždė naktiniame danguje ir traukia pirminį dėmesį. Ir, atvirai kalbant, mūsų platumose Sirijus beveik visada mirksi, nes jis nepakyla aukštai virš horizonto.

Už visų šių reiškinių slypi žemės atmosfera. Faktas yra tas, kad oro apvalkalas aplink mūsų planetą nėra vienalytis. Skirtinguose aukščiuose oras turi skirtingą temperatūrą, todėl susidaro oro srovės, sūkuriai, Hadley ląstelės ir kiti dariniai. Oro ląstelės turi skirtingą tankį dėl skirtingų temperatūrų, o tai reiškia, kad jos skirtingai lūžta ir nukreipia pro jas sklindančią šviesą. Paprastumo dėlei tokias atmosferines ląsteles galima palyginti su labai silpnais lęšiais, galinčiais sufokusuoti ir nukreipti pro juos sklindančius šviesos spindulius.

Žvaigždės daug labiau mirksi horizonte nei zenite, nes jų šviesa praeina per daugiau oro. Brėžinys: Bobas Kingas

Dėl šios priežasties net ramiausią ir skaidriausią naktį žvaigždžių šviesa mus pasiekia bent šiek tiek, bet iškreipta. Praeinant per audringą atmosferą, žvaigždės šviesa arba bus sufokusuota ir visiškai kris į akį (ir šiuo metu matysime ją ryškiai), arba dažniausiai nukryps į šoną (o tada pritems). Tai vadiname greitu ryškumo svyravimu mirgėjimas.

Beje, šviesos lenkimą galima matyti tiesiogiai, jei stebite Sirijų per teleskopą su dideliu padidinimu. Žvaigždė ne tik pasirodys okuliare kaip nevisiškai sufokusuota šviesos dėmė, bet ir šoks iš vienos pusės į kitą, tarsi būtų gyva!

Tačiau ryškiausia šio poveikio pasekmė yra tai, kad žvaigždė gali akimirksniu visiškai išnykti! Kurį laiką atidžiai stebėkite Sirijų naktį, kai jis intensyviai mirksi, ir jūs beveik garantuotai jį sugausite!

Antras taškas – Sirijaus perpylimas visomis vaivorykštės spalvomis. Ir čia viskas apie atmosferos cirkuliaciją, nes skirtingų bangų ilgių šviesa lenkiama skirtingai! Pasirodo, oras elgiasi kaip prizmė, padalijanti žvaigždės šviesą į spektrą! Tačiau iš pradžių mus pasiekia viena spalva, paskui – kita, paskui – trečia. Jei Siriusą fotografuosime paeiliui su labai trumpomis ekspozicijomis, nuotraukose pamatysime visą spalvų paletę!

Momentinių Sirijaus nuotraukų serija, iliustruojanti chaotiškus žvaigždės spalvų pokyčius. Sirius nuotraukose pasirodo apskritimais, nes buvo sąmoningai išfokusuotas, kad spalva būtų aiškiau. Nuotrauka: Bobas Kingas

Jei fotografuosite žvaigždę ilgesne ekspozicija, bet tuo pačiu metu fotoaparatą judinsite iš vienos pusės į kitą, kad žvaigždė nuolat judėtų objektyve, tai Sirius nuotraukoje pasirodys kaip gražus įvairiaspalvis kreivė.

Sirijaus mirgėjimas, nufilmuotas per drebančią kamerą. Nuotrauka: www.cosmicriver.net

Tiesą sakant, Sirijaus spalva yra balta. Tai karšta žvaigždė, kurios paviršiaus temperatūra beveik dvigubai aukštesnė nei Saulės! IN pietinės šalys, kur Sirijus pakyla į zenitą ir taip nemirga, balta spalvažvaigždės matomos labai aiškiai.

Gana dažnai žvaigždės danguje pastebimai mirga – mirksi, dreba, greitai keičia ryškumą. Nors žvaigždžių mirgėjimas trukdo atlikti kokybiškus astronominius stebėjimus, dėl šio reiškinio naktinis dangus atrodo gyvas ir artimas.

Žvaigždžių mirksėjimas ypač pastebimas vėjuotomis ir šaltomis naktimis, o vasarą stiprus mirksėjimas rodo stipraus ciklono artėjimą. Žiemą žvaigždės dažnai mirksi skirtingos spalvos, panašus Brangūs akmenysšviesoje. Tai visų pirma taikoma žvaigždėms, esančioms žemai virš horizonto. Taigi ryškiausia naktinio dangaus žvaigždė Sirijus beveik visada mirksi ir mirga įvairiomis spalvomis, pritraukdama didesnį dėmesį.

Net labiausiai gražios nuotraukos naktinis dangus negali perteikti žvaigždžių mirksėjimo. Nuotrauka: Ruslanas Merzlyakovas

Kokia tokių reiškinių priežastis?

Žvaigždžių mirgėjimas ir mirgėjimas įvairiomis spalvomis- tai nėra savybės, būdingos pačioms žvaigždėms, bet Žemės atmosferos sukeliami reiškiniai. Mūsų planetos oro gaubtas neramus: oro masės nuolat juda – kyla ir leidžiasi, ir juda įvairiomis kryptimis. Be to, jų temperatūra ir tankis skiriasi priklausomai nuo aukščio virš Žemės paviršiaus, atmosferos srovių ir daugelio kitų faktorių. Dėl to atmosferoje susidaro oro lęšiai ir prizmės, kurios laužia ir nukreipia pro juos sklindančią tolimų dangaus kūnų šviesą.

Bet tai tik oras, galite prieštarauti. Kaip jis gali atlikti prizmės ar objektyvo vaidmenį?

Šviesai nesvarbu, kas yra priešais – kieta medžiaga, oras ar skystis. Šviesa neišvengiamai lūžta ties dviejų skirtingo tankio terpių riba. Kuo didesnis tankio skirtumas, tuo labiau pastebimas šviesos lūžimas. Klasikiniai pavyzdžiai yra prizmė arba stiklinė vandens. Atrodo, kad stiklinėje stovintis šaukštas sulūžo dėl šviesos lūžimo ties oro ir vandens riba.

Kadangi oro masės atmosferoje turi skirtingą tankį, priklausomai nuo aukščio, srovių, čia ir ten susidariusių Hadley ląstelių ir kitų veiksnių, jos pačios gali atlikti tokių prizmių ir lęšių, nors ir gana silpnų, vaidmenį. Kai žvaigždės šviesa praeina pro objektyvą, ji ateina pas mus sustiprinta, kai yra nukreipta, ji ateina susilpnėjusi. Šis greitas šviesos svyravimas yra tai, ką mes vadiname mirgėjimu.

Kodėl žvaigždės mirksi ir mirga skirtingomis spalvomis? Šaltinis: Natskio observatorija

Kalbant apie žvaigždės keičia spalvas, tada ir čia priežastis yra oro cirkuliacija atmosferoje. Kaip pavyzdį naudojant įprastą prizmę, matome, kad skirtingo bangos ilgio šviesa lenkiasi skirtingai. Tas pats atsitinka su žvaigždžių šviesa, kai ji praeina per oro prizmes. Tačiau iš pradžių mus pasiekia viena spalva, paskui – kita, paskui – trečia. Jei fotografuojate tokią žvaigždę, kuri dreba ir mirga skirtingomis spalvomis su labai trumpa ekspozicija, tada nuotraukose pamatysime visą spalvų paletę!

Žvaigždės daug labiau mirksi horizonte nei zenite, nes jų šviesa praeina per daugiau oro. Paveikslas: Bobas Kingas / Didžioji visata

Mes tiesiog turime paaiškinti, kodėl Žemai virš horizonto esančios žvaigždės mirksi ir mirksi skirtingomis spalvomis daug stipriau nei žvaigždės šalia zenito. Paaiškinimas stebėtinai paprastas: prieš pasiekiant mūsų akis, žemai esančių žvaigždžių šviesa praeina per didelį atmosferos storį! Atitinkamai jis iškreipiamas daug stipriau.

Ar žvaigždės kosmose taip pat dreba ir mirksi? Žinoma ne! Skrisdami orbitoje aplink Žemę už tankių atmosferos sluoksnių, astronautai stebi lygią ir ramią žvaigždžių šviesą.

Įrašo peržiūros: 3 097

Blizgančios žvaigždės.
Pačios žvaigždės nemirksi. Tokį įspūdį sukuria stebėtojas žemėje, kai suvokia žvaigždės šviesą jai praskriejus per atmosferą. Tai yra būtina mirgėjimo sąlyga. Dėmesio! Tik jei stebėsite net labai nutolusią žvaigždę nuo kosmoso, ji nemirgs.

Rodyti visą. Astronautai, stebėję žvaigždes iš Mėnulio, kur nėra atmosferos, pamatė dangų, nusėtą žvaigždžių, kurios spindėjo tolygia, nemirksinčia šviesa. Tačiau čia, žemėje, padengtoje stora atmosferos „antklode“, žvaigždžių šviesos spinduliai prieš pasiekdami paviršių daug kartų lūžta įvairiomis kryptimis.
Žvaigždės šviesa mirksi, kai ji praeina iš atmosferos sluoksnio didelio tankioį mažesnio tankio sluoksnį. Kodėl? Oro masės aplink mus nestovi vietoje. Jie nuolat juda vienas kito atžvilgiu. Šiltas oras kyla aukštyn, šaltas nusileidžia. Priklausomai nuo temperatūros, oras laužo šviesą skirtingai. Kai šviesa iš mažesnio tankio oro sluoksnio pereina į didesnio tankio sluoksnį, šviesa pradeda mirgėti. Tuo pačiu metu žvaigždžių kontūrai tampa neryškūs, jų vaizdai tampa didesni. Keičiasi žvaigždžių spinduliavimo intensyvumas, tai yra jų ryškumas. Arba žvaigždė labai gerai matoma, arba pritemo. Bet vėlgi tai labai aiškiai matosi. Šie šviesos intensyvumo pokyčiai moksliškai vadinami „Scintiliacija“. Bet mes tai pavadinsime „Shimer“.

Ne visos žvaigždės mirksi.
Pavyzdžiui, planetos šviečia nuo atspindžio saulės šviesa ir nemirksi. Venera ir Marsas danguje atrodo dideli ryškios žvaigždės, bet skiriasi nuo jų tuo, kad nemirga. Kodėl? Planetos yra arčiau žemės, ir mes jas suvokiame kaip mažus diskus, o ne mažus taškelius. Šviesa atsispindi iš skirtingų diskų dalių. Nors lūžta lygiai taip pat, lūžta skirtingai. Atsispindi kai kuriose disko vietose ryški šviesa, iš kitų – blankesnis. Po sekundės jie keičiasi vietomis. Vidutinis spinduliavimo intensyvumas iš viso disko paviršiaus išlieka pastovus. Todėl planetos diskas šviečia tolygia, nemirksinčia šviesa.
Planetą nuo žvaigždės galima atskirti pagal jos spinduliavimo pobūdį: žvaigždės mirksi, o planetos – ne.
Tikrai taip nėra blogas būdas atskirti planetą nuo žvaigždės. Bet jei žemės atmosferoje yra didelis jaudulys, pavyzdžiui, uraganas, planetos gali pradėti mirgėti. Mūsų saulė taip pat yra žvaigždė. Tačiau jis yra daug arčiau žemės nei žvaigždės, kurias matome naktį. Saulė nėra taškas danguje. Saulę suvokiame kaip didelį, tolygiai šviečiantį diską. Tik jei saulė nutoltų trilijonus kilometrų nuo žemės, ji pasiklystų tarp daugelio kitų žvaigždžių ir mirksėtų kaip jos. Žvaigždės mirksėjimas yra labai gražus ir gali įkvėpti poetą. Tačiau astronomui tai tikrai „galvos skausmas“. Net jei dangus labai giedras, atmosferoje įvyksta dideli oro masių judėjimai, vadinamieji trikdžiai, dėl kurių stebėti ir fotografuoti žvaigždes labai sunku.
Geriausias laikas astronominiams stebėjimams yra giedros naktys ir rami, netrikdoma atmosfera. Kai atmosfera virš teleskopo yra rami, astronomai stebi gerai ir beveik nemirga. Su vystymusi kosminis amžiusį orbitą buvo iškelti galingi teleskopai, per kuriuos mokslininkai stebi tikrąjį kosminės tylos vaizdą, tiria spindinčią ramybę amžina šviesažvaigždės.

Pasaulyje yra daug įdomių dalykų. Žvaigždžių mirgėjimas yra vienas nuostabiausių reiškinių. Kiek skirtingų įsitikinimų yra susiję su šiuo reiškiniu! Nežinomybė visada gąsdina ir traukia vienu metu. Kokia šio reiškinio prigimtis?

Atmosferos įtaka

Astronomai padarė įdomus atradimas: Žvaigždžių mirgėjimas neturi nieko bendra su jų pokyčiais. Tada kodėl žvaigždės mirksi naktiniame danguje? Visa tai susiję su šalto ir karšto oro srautų judėjimu atmosferoje. Ten, kur šilti sluoksniai pereina per šaltuosius, susidaro oro sūkuriai. Šių sūkurių įtakoje šviesos spinduliai iškreipiami. Taip išlinksta šviesos spinduliai, keisdami tariamą žvaigždžių padėtį.

Įdomus faktas yra tai, kad žvaigždės visai nemirksi. Ši vizija sukurta žemėje. Stebėtojų akys suvokia šviesą, sklindančią iš žvaigždės, kai ji praeina per atmosferą. Todėl į klausimą, kodėl žvaigždės mirksi, galime atsakyti, kad žvaigždės nemirksi, o reiškinys, kurį stebime žemėje, yra šviesos iškraipymas, prasiskverbęs iš žvaigždės per atmosferos oro sluoksnius. Jei tokie oro judėjimai neįvyktų, mirgėjimas nebūtų stebimas net nuo tolimiausios žvaigždės erdvėje.

Mokslinis paaiškinimas

Jei plačiau išplėsime klausimą, kodėl žvaigždės mirksi, verta paminėti, kad šis procesas stebimas, kai šviesa iš žvaigždės pereina iš tankesnio atmosferos sluoksnio į ne tokį tankų. Be to, kaip minėta aukščiau, šie sluoksniai nuolat juda vienas kito atžvilgiu. Iš fizikos dėsnių žinome, kad šiltas oras kyla aukštyn, o šaltas, priešingai, skęsta. Kai šviesa kerta šią sluoksnio ribą, mes stebime mirgėjimą.

Praeinant per skirtingo tankio oro sluoksnius, žvaigždžių šviesa pradeda mirgėti, o jų kontūrai išsilieja ir vaizdas didėja. Tuo pačiu metu keičiasi ir spinduliavimo intensyvumas, ir atitinkamai ryškumas. Taigi, tyrinėdami ir stebėdami aukščiau aprašytus procesus, mokslininkai suprato, kodėl žvaigždės mirksi, o jų mirgėjimo intensyvumas skiriasi. Moksle šis šviesos intensyvumo pokytis vadinamas scintiliacija.

Planetos ir žvaigždės: koks skirtumas?

Kitas įdomus faktas yra tai, kad ne kiekvienas šviečiantis kosminis objektas skleidžia šviesą, kurią skleidžia scintiliacijos reiškinys. Paimkime planetas. Jie taip pat atspindi saulės šviesa, bet nemirksi. Planeta nuo žvaigždės skiriasi nuo radiacijos prigimties. Taip, žvaigždės šviesa mirga, bet planetos šviesa – ne.

Nuo seniausių laikų žmonija išmoko naršyti erdvėje naudodama žvaigždes. Tais laikais, kai nebuvo išrasti tikslūs instrumentai, dangus padėjo rasti Tinkamas būdas. Ir šiandien šios žinios neprarado savo reikšmės. Astronomija kaip mokslas prasidėjo XVI amžiuje, kai pirmą kartą buvo išrastas teleskopas. Tada jie pradėjo atidžiai stebėti žvaigždžių šviesą ir tyrinėti dėsnius, pagal kuriuos jos mirksi. Žodis astronomija Išvertus iš graikų kalbos, tai yra „žvaigždžių įstatymas“.

Žvaigždžių mokslas

Astronomija tiria Visatą ir dangaus kūnus, jų judėjimą, vietą, struktūrą ir kilmę. Dėl mokslo plėtros astronomai paaiškino, kuo danguje mirganti žvaigždė skiriasi nuo planetos, kaip vyksta vystymasis. dangaus kūnai, jų sistemos, palydovai. Šis mokslas atrodė toli už ribų saulės sistema. Astronomijos mokslas tiria pulsarus, kvazarus, ūkus, asteroidus, galaktikas, juodąsias skyles, tarpžvaigždinę ir tarpplanetinę materiją, kometas, meteoritus ir viską, kas susiję su kosmosu.

Mirgančios žvaigždės šviesos intensyvumui ir spalvoms įtakos turi ir atmosferos aukštis bei artumas prie horizonto. Nesunku pastebėti, kad šalia jos esančios žvaigždės šviečia ryškiau ir mirga skirtingomis spalvomis. Šis vaizdas ypač gražus būna šaltomis naktimis arba iškart po lietaus. Šiomis akimirkomis dangus yra be debesų, o tai prisideda prie ryškesnio mirgėjimo. Sirijus turi ypatingą spindesį.

Atmosfera ir žvaigždžių šviesa

Jei norite stebėti žvaigždžių mirksėjimą, turėtumėte suprasti, kad esant ramiai zenite atmosferai, tai įmanoma tik retkarčiais. Šviesos srauto ryškumas nuolat kinta. Tai vėlgi dėl netolygiai susikaupusių šviesos spindulių nukreipimo žemės paviršiaus. Vėjas taip pat įtakoja žvaigždžių vaizdą. Tokiu atveju žvaigždės panoramos stebėtojas nuolat pakaitomis atsiduria tamsesnėje ar apšviestoje vietoje.

Stebint žvaigždes, esančias didesniame nei 50° aukštyje, spalvos pasikeitimas nebus pastebimas. Tačiau žvaigždės, kurių kampas yra žemesnis nei 35°, mirksės ir gana dažnai keis spalvą. Labai intensyvus mirgėjimas rodo atmosferos nevienalytiškumą, kuris yra tiesiogiai susijęs su meteorologija. Stebint žvaigždžių mirksėjimą buvo pastebėta, kad esant žemai temperatūrai jis linkęs stiprėti. Atmosferos slėgis, temperatūra. Mirgėjimo padidėjimą taip pat galima pastebėti didėjant drėgmei. Tačiau naudojant scintiliaciją oro prognozuoti neįmanoma. Atmosferos būklė priklauso nuo didelis skaičiusįvairūs veiksniai, o tai neleidžia daryti išvadų apie orą tik iš žvaigždžių mirksėjimo. Žinoma, kai kurie dalykai veikia, tačiau šis reiškinys vis tiek turi savų neaiškumų ir paslapčių.

Kodėl danguje mirksi žvaigždės?

Ar kada nors pastebėjote, kaip tiesios linijos plytelėmis iškloto baseino dugne siūbuoja iš vienos pusės į kitą? Šis reiškinys atsiranda dėl to, kad vanduo baseine laužia nuo baseino dugno atsispindinčius šviesos spindulius. Panašiai žvaigždės mirksi dėl Žemės atmosferos turbulencijos. turi praeiti kelis kilometrus žemės atmosferos, kol pasiekia stebėtojo akį. Čia Žemės atmosfera veikia kaip vanduo baseine.

Daug kas priklauso nuo oro

Kodėl žvaigždės mirksi? Taip, nes daug kas priklauso nuo oro temperatūros. Su kiekvienu kilometru į viršų jis paprastai sumažėja 6,5°C. Štai kodėl kalnuose šalta. Žemės atmosfera susideda iš kelių „sluoksnių“. Kiekvienas sluoksnis turi skirtingą temperatūrą ir tankį. Šiltas oras mažiau laužia šviesos spindulius, o šaltas labiau iškreipia, nes šiltame ore oro molekulės yra toliau viena nuo kitos, sukuriant mažesnę šviesos sklaidą.

Mūsų atmosfera labai turtinga audringi upeliai ir oro sūkuriai.Šios aplinkybės kartu su temperatūros pokyčiais atmosferoje veikia kaip lęšiai ir prizmės, kurios kelis kartus per sekundę purto iš žvaigždės gaunamą šviesą iš vienos pusės į kitą. Dėl to pasikeičia ryškumas ir vieta.

Kuo aukštesnė vieta žvaigždžių stebėjimui, tuo geriau.

Dėl šio efekto yra žvaigždžių tyrimo observatorijos kalnų viršūnės. Taip yra todėl, kad kuo aukščiau kylate, oro sluoksniai tampa plonesni ir mažiau linkę sukelti mirgėjimo efektą. Mokslininkai atlieka eksperimentus, siekdami kompensuoti mirgėjimo efektą, pritaikydami teleskopų optiką. Dėl to astronomai netrukus galės pamatyti daug aiškesnius žvaigždžių vaizdus čia, žemėje.

Ar pastebėjote, kad arčiau horizonto esančios žvaigždės labiau mirksi, Taip yra todėl, kad atmosfera tarp jūsų ir žvaigždžių virš horizonto yra turtingesnė nei tarp jūsų ir žvaigždės tiesiai virš galvos.

Teleskopas buvo paleistas į kosmosą, nes nėra atmosferos, todėl mokslininkai galėjo matyti aiškius visatos vaizdus.

Planetos nemirksi kaip žvaigždės. Taip yra todėl, kad planetos šviečia atspindėta šviesa ir yra arčiau nei žvaigždės, todėl lūžis yra mažesnis. Tiesą sakant, tai yra geras būdas išsiaiškinkite, ar objektas, kurį matote danguje, yra planeta ar žvaigždė. Planetai šviesa, kuri atsispindi iš planetos disko taškų grupės, mirga ir keičia spalvas. Tačiau vienos planetos dalies mirgėjimą papildo kita mirganti planetos dalis. Taigi atrodo, kad planeta nuolat šviečia, o žvaigždės aplink ją mirksi danguje.