Prečo hviezdy blikajú rôznymi farbami? Fascinujúci pohľad, alebo prečo sa hviezdy trblietajú

28.09.2019

Nepochybne hlavná hviezda v zime. Tento najjasnejší diamant doslova upúta vaše oko, je taký jasný! O to viac sú však prekvapení ľudia ďaleko od astronómie hviezdne správanie: Sirius sa zvyčajne silno trblieta a trblieta všetkými farbami dúhy, tak rýchlo, že ani nemôžete okamžite povedať, akej farby to je. prečo je to tak?

Skôr než sa pustíme do vysvetlení, ubezpečíme vás, že blikajú všetky hviezdy, nielen Sirius. (Ak na oblohe vidíte veľmi jasnú, ale prakticky nie blikajúcu hviezdu, potom je to s najväčšou pravdepodobnosťou planéta - Venuša alebo Jupiter.) Tie hviezdy, ktoré sú bližšie k obzoru, blikajú silnejšie; tie za zenitom, naopak, blikajú oveľa viac slabší.

To isté platí aj o rýchlej zmene farieb: Sirius nie je jediný, ktorý demonštruje podobný efekt, no v prípade tejto hviezdy je to obzvlášť nápadné – jednoducho preto, že Sirius je najjasnejšia hviezda na nočnej oblohe a priťahuje primárnu pozornosť. A úprimne povedané, v našich zemepisných šírkach Sirius takmer vždy trblieta, pretože nestúpa vysoko nad horizont.

Za všetkými týmito javmi je zemská atmosféra. Faktom je, že vzduchový obal okolo našej planéty nie je vôbec homogénny. V rôznych nadmorských výškach má vzduch rôzne teploty, čo vedie k tvorbe vzdušných prúdov, vírov, Hadleyových buniek a iných útvarov. Vzduchové články majú rôznu hustotu v dôsledku rôznych teplôt, čo znamená, že sa inak lámu a odchyľujú svetlo prechádzajúce cez ne. Pre jednoduchosť možno takéto atmosferické články prirovnať k veľmi slabým šošovkám schopným zaostrovať a odkláňať lúče svetla prechádzajúce cez ne.

Hviezdy sa trblietajú oveľa viac na obzore ako na zenite, pretože ich svetlo prechádza viac vzduchom. Kreslenie: Bob King

Z tohto dôvodu aj v najpokojnejšiu a najpriehľadnejšiu noc k nám svetlo hviezd dopadá aspoň trochu, no skreslené. Svetlo hviezdy sa pri prechode turbulentnou atmosférou buď sústredí a úplne dopadne do oka (a v tomto momente ho uvidíme jasné), alebo sa väčšinou odkloní nabok (a potom stmavne). Hovoríme tomu rýchle kolísanie jasu blikanie.

mimochodom, ohyb svetla je možné vidieť priamo, ak pozorujete Sirius cez ďalekohľad s veľkým zväčšením. Nielenže sa hviezda objaví v okuláre ako svetelný bod, ktorý nie je úplne zaostrený, ale bude aj tancovať zo strany na stranu, ako keby bola živá!

Najvýraznejším dôsledkom tohto účinku je však skutočnosť, že hviezda môže na okamih úplne zmiznúť! Chvíľu pozorne sledujte Siriusa v noci, keď intenzívne žmurká, a je takmer zaručené, že jedného chytíte!

Druhým bodom je transfúzia Siriusa všetkými farbami dúhy. A tu je to všetko o atmosférickej cirkulácii, pretože svetlo rôznych vlnových dĺžok sa ohýba inak! Ukazuje sa, že vzduch sa správa ako hranol, ktorý rozdeľuje svetlo hviezdy na spektrum! Ale najprv sa k nám dostane jedna farba, potom ďalšia, potom tretia. Ak fotíme Siriusa postupne s veľmi krátkymi expozíciami, na fotografiách uvidíme doslova celú paletu farieb!

Séria okamžitých fotografií Siriusa, ktoré ilustrujú chaotické zmeny farieb hviezdy. Sirius sa na fotografiách objavuje v kruhoch, pretože bol zámerne rozostrený, aby jasnejšie ukázal farbu. foto: Bob King

Ak fotíte hviezdu dlhšou expozíciou, no zároveň pohybujete fotoaparátom zo strany na stranu, aby sa hviezda neustále hýbala v objektíve, tak sa Sirius na fotke prejaví ako krásna viacfarebná krivka.

Scintilácie (blikanie) Siriusa, natočené cez roztrasenú kameru. foto: www.cosmicriver.net

V skutočnosti je farba Siriusa biela. Toto je horúca hviezda s povrchovou teplotou takmer dvakrát vyššou ako Slnko! IN južné krajiny, kde Sirius stúpa k zenitu a už toľko nebliká, biela hviezdy sú viditeľné veľmi jasne.

Pomerne často hviezdy na oblohe zreteľne blikajú - blikajú, chvejú sa a rýchlo menia jas. Aj keď blikanie hviezd narúša kvalitné astronomické pozorovania, nočná obloha vďaka tomuto javu pôsobí živo a blízko.

Trblietanie hviezd je viditeľné najmä vo veterných a mrazivých nociach a v lete silné trblietanie naznačuje približovanie sa silného cyklónu. V zime sa hviezdy často trblietajú rôzne farby, podobne drahých kameňov vo svetle. Týka sa to predovšetkým hviezd umiestnených nízko nad obzorom. Najjasnejšia hviezda nočnej oblohy, Sirius, sa teda takmer vždy trblieta a trblieta rôznymi farbami, čím priťahuje zvýšenú pozornosť.

Dokonca najviac krásne fotky nočná obloha nedokáže sprostredkovať trblietanie hviezd. Foto: Ruslan Merzlyakov

Aký je dôvod takýchto javov?

Trblietanie a trblietanie hviezd v rôznych farbách- to nie sú vlastnosti vlastné hviezdam samotným, ale javy generované zemskou atmosférou. Vzduchový obal našej planéty je nepokojný: vzduchové hmoty sú v neustálom pohybe - stúpajú a klesajú a pohybujú sa rôznymi smermi. Okrem toho majú rôznu teplotu a hustotu v závislosti od výšky nad povrchom Zeme, atmosférických prúdov a mnohých ďalších faktorov. V dôsledku toho sa v atmosfére vytvárajú vzduchové šošovky a hranoly, ktoré lámu a odkláňajú svetlo vzdialených nebeských telies, ktoré nimi prechádzajú.

Ale je to len vzduch, mohli by ste namietať. Ako môže hrať úlohu hranola alebo šošovky?

Svetlu je jedno, čo je pred ním – pevný materiál, vzduch alebo kvapalina. Svetlo sa nevyhnutne láme na hranici dvoch médií s rôznymi hustotami. Čím väčší je rozdiel v hustote, tým výraznejšie sa svetlo láme. Klasickým príkladom je hranol alebo pohár vody. Lyžica stojaca v pohári sa zdá byť zlomená v dôsledku lomu svetla na hranici vzduchu a vody.

Keďže vzduchové hmoty v atmosfére majú rôznu hustotu v závislosti od výšky, prúdov, sem-tam vytvorených Hadleyových buniek a ďalších faktorov, sú samy schopné hrať úlohu takýchto hranolov a šošoviek, aj keď dosť slabých. Keď svetlo hviezdy prechádza šošovkou, prichádza k nám zosilnené, keď je vychýlené, prichádza zoslabené. Toto rýchle kolísanie svetla nazývame blikanie.

Prečo sa hviezdy trblietajú a trblietajú v rôznych farbách? Zdroj: Natskies Observatory

Čo sa týka hviezdy meniace farby, potom je tu dôvodom cirkulácia vzduchu v atmosfére. Na príklade obyčajného hranola môžeme vidieť, že svetlo rôznych vlnových dĺžok sa ohýba rôzne. To isté sa deje so svetlom hviezd, keď prechádza cez vzduchové hranoly. Ale najprv sa k nám dostane jedna farba, potom ďalšia, potom tretia. Ak odfotíte takúto hviezdu chvejúcu sa a blikajúcu v rôznych farbách s veľmi krátkymi expozíciami, potom na fotografiách uvidíme doslova celú paletu farieb!

Hviezdy sa trblietajú oveľa viac na obzore ako na zenite, pretože ich svetlo prechádza viac vzduchom. Figúrka: Bob King/Big Universe

Musíme len vysvetliť prečo hviezdy umiestnené nízko nad obzorom sa mihnú a trblietajú v rôznych farbách oveľa silnejšie ako hviezdy blízko zenitu. Vysvetlenie je prekvapivo jednoduché: svetlo z nízko položených hviezd pred dosiahnutím našich očí prejde veľkou hrúbkou atmosféry! V súlade s tým je skreslený oveľa silnejšie.

Chvejú sa a trblietajú aj hviezdy vo vesmíre? Samozrejme, že nie! Astronauti, ktorí lietajú na obežnej dráhe okolo Zeme mimo hustých vrstiev atmosféry, pozorujú rovnomerné a pokojné svetlo hviezd.

Zobrazenia príspevku: 3 097

Žiariace hviezdy.
Samotné hviezdy neblikajú. Tento dojem vytvára pozorovateľ na Zemi, keď vníma svetlo hviezdy po jej prechode atmosférou. Toto je nevyhnutná podmienka pre blikanie. Pozor! Iba ak budete z vesmíru pozorovať aj veľmi vzdialenú hviezdu, nebude blikať.


Zobraziť v plnom rozsahu. Astronauti, ktorí pozorovali hviezdy z Mesiaca, kde nie je atmosféra, videli oblohu posiatu hviezdami, ktoré žiarili rovnomerným, neprerušovaným svetlom. Ale tu, na Zemi, pokrytej hustou „prikrývkou“ atmosféry, sa lúče hviezdneho svetla mnohokrát lámu v rôznych smeroch, kým sa dostanú na povrch.
Svetlo hviezdy pri prechode z vrstvy atmosféry začne blikať vysoká hustota do vrstvy s nižšou hustotou. prečo? Vzduchové masy okolo nás nestoja. Neustále sa voči sebe pohybujú. Teplý vzduch stúpa, studený klesá. Vzduch láme svetlo rôzne v závislosti od teploty. Keď svetlo prechádza z vrstvy vzduchu s nižšou hustotou do vrstvy s vyššou hustotou, svetlo začne blikať. Zároveň sa obrysy hviezd rozmazávajú a ich obrazy sa zväčšujú. Mení sa intenzita žiarenia hviezd, teda ich jasnosť. Buď je hviezda viditeľná veľmi dobre, alebo sa stmavla. Ale opäť je to veľmi jasne viditeľné. Tieto zmeny intenzity svetla sa vedecky nazývajú „Scintilácia“. Ale budeme to nazývať "Shimmer".

Nie všetky hviezdy blikajú.
Odrazom žiaria napríklad planéty slnečné svetlo a neblikať. Venuša a Mars vyzerajú na oblohe veľké jasné hviezdy, ale líšia sa od nich tým, že neblikajú. prečo? Planéty sú bližšie k Zemi a vnímame ich skôr ako malé disky než ako drobné bodky. Svetlo sa odráža od rôznych častí diskov. Hoci sa láme úplne rovnakým spôsobom, láme sa inak. Odráža sa od niektorých oblastí disku jasné svetlo, od ostatných - stmievač. O sekundu neskôr si vymenia miesta. Priemerná intenzita žiarenia z celého povrchu disku zostáva konštantná. Preto disk planéty žiari rovnomerným, neprerušovaným svetlom.
Planétu možno od hviezdy odlíšiť podľa povahy jej žiarenia: hviezdy sa trblietajú, ale planéty nie.
V skutočnosti nie je zlý spôsob rozlíšiť planétu od hviezdy. Ak je však v zemskej atmosfére veľké vzrušenie, napríklad hurikán, planéty môžu začať blikať. Aj naše slnko je hviezda. Je však oveľa bližšie k Zemi ako hviezdy, ktoré vidíme v noci. Slnko nie je bod na oblohe. Slnko vnímame ako veľký, rovnomerne žiariaci kotúč. Iba ak by sa Slnko vzdialilo od Zeme o bilióny kilometrov, stratilo by sa medzi mnohými inými hviezdami a trblietalo by sa rovnako ako ony. Trblietanie hviezdy je veľmi krásne a môže inšpirovať básnika. Ale pre astronóma je to skutočne „bolesť hlavy“. Aj keď je obloha veľmi jasná, dochádza v atmosfére k veľkým pohybom vzdušných hmôt, takzvaným poruchám, ktoré veľmi sťažujú pozorovanie a fotografovanie hviezd.
Najlepší čas na astronomické pozorovania je jasné noci a pokojná, ničím nerušená atmosféra. Keď je atmosféra nad ďalekohľadom pokojná, astronómovia pozorujú s dobrou viditeľnosťou a takmer bez blikania. S vývojom vesmírny vek na obežnú dráhu boli vypustené výkonné teleskopy, prostredníctvom ktorých vedci pozorujú skutočný obraz kozmického ticha, skúmajú žiariaci pokoj večné svetlo hviezdy.

Na svete je veľa zaujímavých vecí. Trblietanie hviezd je jedným z najúžasnejších javov. Koľko rôznych presvedčení sa spája s týmto fenoménom! Neznáme vždy desí a zároveň priťahuje. Aká je povaha tohto javu?

Vplyv atmosféry

Astronómovia urobili zaujímavý objav: Trblietanie hviezd nemá nič spoločné s ich zmenami. Prečo sa potom na nočnej oblohe mihnú hviezdy? Je to všetko o atmosférickom pohybe prúdov studeného a horúceho vzduchu. Tam, kde teplé vrstvy prechádzajú cez studené, vznikajú vzduchové víry. Pod vplyvom týchto vírov dochádza k skresleniu lúčov svetla. Takto sa ohýbajú svetelné lúče a menia zdanlivú polohu hviezd.

Zaujímavosťou je, že hviezdy vôbec neblikajú. Táto vízia je vytvorená na Zemi. Oči pozorovateľov vnímajú svetlo prichádzajúce z hviezdy po prechode atmosférou. Preto na otázku, prečo sa hviezdy trblietajú, môžeme odpovedať, že hviezdy neblikajú, ale jav, ktorý pozorujeme na Zemi, je skreslenie svetla, ktoré prešlo z hviezdy cez atmosférické vrstvy vzduchu. Ak by k takýmto pohybom vzduchu nedochádzalo, blikanie by nebolo pozorované ani z najvzdialenejšej hviezdy vo vesmíre.

Vedecké vysvetlenie

Ak podrobnejšie rozvinieme otázku, prečo hviezdy blikajú, stojí za zmienku, že tento proces sa pozoruje, keď sa svetlo z hviezdy pohybuje z hustejšej atmosférickej vrstvy do menej hustej. Navyše, ako bolo uvedené vyššie, tieto vrstvy sa voči sebe neustále pohybujú. Z fyzikálnych zákonov vieme, že teplý vzduch stúpa nahor a studený naopak klesá. Keď svetlo prechádza cez túto hranicu vrstvy, pozorujeme blikanie.

Svetlo hviezd, ktoré prechádzajú vrstvami vzduchu rôznej hustoty, začína blikať a ich obrysy sa rozmazávajú a obraz sa zväčšuje. Zároveň sa mení aj intenzita žiarenia a podľa toho aj jas. Štúdiom a pozorovaním procesov opísaných vyššie vedci teda pochopili, prečo hviezdy blikajú a ich blikanie má rôznu intenzitu. Vo vede sa táto zmena intenzity svetla nazýva scintilácia.

Planéty a hviezdy: aký je rozdiel?

Ďalšou zaujímavosťou je, že nie každý svietiaci kozmický objekt produkuje svetlo vyžarované fenoménom scintilácie. Zoberme si planéty. Tiež odrážajú slnečné svetlo, ale nebliká. Planéta sa od hviezdy odlišuje povahou žiarenia. Áno, svetlo hviezdy bliká, ale svetlo planéty nie.

Od staroveku sa ľudstvo naučilo navigovať vo vesmíre pomocou hviezd. V tých dňoch, keď presné prístroje neboli vynájdené, obloha pomohla nájsť správnym spôsobom. A dnes toto poznanie nestratilo svoj význam. Astronómia ako veda začala v 16. storočí, keď bol prvýkrát vynájdený ďalekohľad. Vtedy začali pozorne pozorovať svetlo hviezd a študovať zákony, podľa ktorých blikajú. Slovo astronómia v preklade z gréčtiny je to „zákon hviezd“.

Star Science

Astronómia študuje vesmír a nebeské telesá, ich pohyb, umiestnenie, štruktúru a pôvod. Vďaka rozvoju vedy astronómovia vysvetlili, ako sa blikajúca hviezda na oblohe líši od planéty, ako prebieha vývoj nebeských telies, ich systémy, satelity. Táto veda sa pozrela ďaleko za hranice slnečná sústava. Pulzary, kvazary, hmloviny, asteroidy, galaxie, čierne diery, medzihviezdna a medziplanetárna hmota, kométy, meteority a všetko, čo súvisí s vesmírom, študuje astronómia.

Intenzitu a farbu mihotavého svetla hviezd ovplyvňuje aj nadmorská výška atmosféry a blízkosť horizontu. Je ľahké si všimnúť, že hviezdy umiestnené blízko neho žiaria jasnejšie a trblietajú sa v rôznych farbách. Tento pohľad sa stáva obzvlášť krásnym počas mrazivých nocí alebo bezprostredne po daždi. V týchto chvíľach je obloha bez mráčika, čo prispieva k jasnejšiemu blikaniu. Sirius má zvláštne vyžarovanie.

Atmosféra a svetlo hviezd

Ak chcete pozorovať mihotanie hviezd, mali by ste pochopiť, že pri pokojnej atmosfére za zenitom je to možné len občas. Jas svetelného toku sa neustále mení. Je to opäť spôsobené odklonom svetelných lúčov, ktoré sú nerovnomerne koncentrované zemského povrchu. Vietor tiež ovplyvňuje hviezdnu krajinu. Pozorovateľ hviezdnej panorámy sa v tomto prípade neustále ocitá striedavo v zatemnenej alebo osvetlenej oblasti.

Pri pozorovaní hviezd umiestnených vo výške viac ako 50° nebude zmena farby badateľná. Ale hviezdy, ktoré sú pod 35°, budú dosť často trblietať a meniť farbu. Veľmi intenzívne blikanie naznačuje heterogenitu atmosféry, ktorá priamo súvisí s meteorológiou. Pri pozorovaní hviezdneho blikania sa zistilo, že pri nízkych teplotách má tendenciu zosilňovať. atmosférický tlak, teplota. So zvyšujúcou sa vlhkosťou možno zaznamenať aj zvýšenie blikania. Predpovedať počasie pomocou scintilácie však nie je možné. Stav atmosféry závisí od veľké množstvo rôznych faktorov, čo nám neumožňuje vyvodzovať závery o počasí len z mihotania hviezd. Samozrejme, niektoré veci fungujú, no tento fenomén má stále svoje nejasnosti a záhady.

Prečo sa na oblohe mihajú hviezdy?

Všimli ste si niekedy, ako sa rovné čiary na dne kachľového bazéna kývajú zo strany na stranu? K tomuto javu dochádza, pretože voda v bazéne láme lúče svetla odrazené od dna bazéna. Podobne sa hviezdy trblietajú v dôsledku turbulencií v zemskej atmosfére. musí prejsť cez niekoľko kilometrov zemskej atmosféry, kým sa dostane k oku pozorovateľa. Atmosféra Zeme tu pôsobí ako voda v bazéne.

Veľa závisí od vzduchu

Prečo hviezdy blikajú? Áno, pretože veľa závisí od teploty vzduchu. Väčšinou klesá o 6,5°C s každým kilometrom, ktorý ideme hore. Preto je v horách zima. Zemská atmosféra pozostáva z niekoľkých „vrstiev“. Každá vrstva má inú teplotu a hustotu. Teplý vzduch láme svetelné lúče menej a studený vzduch skresľuje viac, pretože v teplom vzduchu sú molekuly vzduchu od seba ďalej, čím vzniká menší rozptyl svetla.

Naša atmosféra je veľmi bohatá búrlivé potoky a vzduchové víry. Tieto okolnosti spolu so zmenami teploty v atmosfére pôsobia ako šošovky a hranoly, ktoré niekoľkokrát za sekundu kývajú prichádzajúce svetlo z hviezdy zo strany na stranu. To spôsobí zmenu jasu a umiestnenia.

Čím vyššie je miesto na pozorovanie hviezd, tým lepšie.

Kvôli tomuto efektu sa nachádzajú observatóriá na štúdium hviezd horské štíty. Dôvodom je to, že čím vyššie idete, vrstvy vzduchu sa stenčujú a je menej pravdepodobné, že spôsobia blikanie. Vedci vykonávajú experimenty, aby kompenzovali efekt blikania prispôsobením optiky ďalekohľadov. Výsledkom je, že astronómovia budú čoskoro môcť vidieť oveľa jasnejšie obrázky hviezd tu na Zemi.

Všimli ste si to? hviezdy umiestnené bližšie k obzoru viac blikajú, je to preto, že atmosféra medzi vami a hviezdami nad obzorom je bohatšia ako medzi vami a hviezdou priamo nad hlavou.

Teleskop bol vypustený do vesmíru, pretože tam nie je atmosféra, čo vedcom umožňuje vidieť jasné obrázky vesmíru.

Planéty neblikajú ako hviezdy. Je to preto, že planéty svietia odrazeným svetlom a sú bližšie ako hviezdy, čo spôsobuje menší lom svetla. V skutočnosti je to tak dobrý spôsob zistite, či objekt, ktorý vidíte na oblohe, je planéta alebo hviezda. Pre planétu je to svetlo, ktoré sa odráža od skupiny bodov na disku planéty, bliká a mení farby. Blikanie jednej časti planéty je však doplnené ďalšou blikajúcou časťou planéty. Zdá sa teda, že planéta neustále žiari a hviezdy okolo nej blikajú na oblohe.