Меню

Как планеты отражают свет звезд



Светящаяся точка: звезда или планета?

«Если бы звезды были видны только лишь из одного места Земли, туда бы стекалось больше паломников, чем куда-либо.»
Сенека

Тому, кто не разбирается в астрономии, может показаться, что на звездном небе царит хаос. Между тем ученые давно навели порядок: определили разницу между планетами и звездами, объединили все видимые звезды в созвездия.

Звезды мерцают, а планеты сияют

Еще древние заметили, что на небе есть объекты, непохожие на другие. Пять светящихся точек движутся среди звезд и отличаются от них ровным светом. Это пять видимых невооруженным глазом планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Они находятся к нам гораздо ближе, чем звезды, поэтому мы видим их как диски, а не как мерцающие точки.

Планеты можно наблюдать на небе не только ночью, но и днем. В телескоп — всегда, но бывают дни, когда они видны без оптических приборов. Чаще всего при дневном свете можно увидеть самую яркую из планет Солнечной системы, Венеру. Парадоксально, что Венеру удобнее наблюдать на улицах мегаполисов, а не на открытой местности. Все дело в том, что высотные здания заслоняют Солнце, и его лучи не слепят глаза.

Однажды Наполеон I устроил торжественный парад. Он надеялся, что к нему будут прикованы взоры всех горожан, — но в этот день на небе в полдень сияла великолепная Венера, поэтому все смотрели вверх, а не на блистательного императора

Почему же звезды постоянно мерцают, а планеты сияют ровным светом? Мерцание, дрожание, изменение цвета, вспышки — все эти явления происходят из-за того, что мощный свет далеких звезд проходит через земную атмосферу. Она состоит из разных слоев, которые отличаются плотностью, температурой и коэффициентом преломления: лучи света много раз меняют свое направление, из-за этого мы и наблюдаем мерцание звезд.

Планеты Солнечной системы не так сильно удалены от Земли по сравнению со звездами, они — наши ближайшие соседи. На самом деле, они тоже мерцают, но мерцание это происходит не в одной точке, как у далеких звезд, свет которых доходит до нас в виде пучка, а по всей поверхности. В итоге мы воспринимаем свечение планет как ровное.

Звезды обладают таким мощным свечением, преодолевающим огромные расстояния, потому что в них постоянно происходят термоядерные реакции. Планеты — это твердые тела, они не излучают свет самостоятельно, а только отражают тот, что исходит от звезды, вокруг которой они вращаются.

Созвездия — участки звездного неба

Чтобы как-то ориентироваться на звездном небе, люди еще в глубокой древности разделили его на отдельные созвездия. У разных народов созвездия отличались — не только по названиям, но и по форме. Дело в том, что это разделение неба очень условно: на самом деле, звезды, объединенные в созвездия, никак друг с другом не связаны — какие-то находятся ближе к нам, какие-то очень далеко. Созвездия в привычном для нас виде можно наблюдать только с Земли. Если мы посмотрим на небо с любой другой планеты, картина будет совсем другой.

В наше время, чтобы не возникало путаницы, астрономы утвердили общую для всех стран карту созвездий. Каждая из видимых с Земли звезд входит в одно из 88 созвездий. Границы созвездий четко расчерчены, поэтому разногласий по поводу того, к какому созвездию отнести ту или иную звезду, не возникает. Самое крупное созвездие — это Гидра, самое маленькое — Южный Крест.

Со времен Древней Греции астрономы стали называть звезды в созвездии буквами греческого алфавита. Самой яркой звезде в созвездии присваивалось имя альфа (первая буква алфавита), второй по яркости — бета, и т. д. Но в наше время эти названия не всегда соответствуют уровню яркости. Во-первых, границы созвездий в некоторых случаях изменились, и звезда, которая была в одном созвездии, оказалась в другом. Во-вторых, раньше наблюдения велись невооруженным глазом или с помощью примитивных приборов, и поэтому яркость определялась не очень точно.

Читайте также:  Сумка для импульсного света

Источник

Почему звезды мерцают, а планеты светят ровным светом?

Отличить простым глазом неподвижную звезду от планеты очень легко: планеты сияют спокойным светом, звёзды же мерцают. А яркие звёзды невысоко над горизонтом ещё и переливаются разными цветами. Особенно сильно и красочно звёзды мерцают в морозные ночи и в ветренную погоду, а также после дождя, когда небо быстро очистилось от туч.

Мерцание — это не свойство, присущее самим звёздам. Если мы взглянем на звезды в открытом космосе, где нет атмосферы, мы не заметим мерцания звёзд: они сияют там спокойным, постоянным светом. Причина мерцания — земная атмосфера, через которую лучи звёзд должны пройти, прежде чем достигнуть глаза. Приблизительно то же происходит, когда в жаркие дни почва сильно нагрета Солнцем. Звёздному свету в этом случае приходится пронизывать не однородную среду, а газовые слои различной температуры, различной плотности, а значит, и различной преломляемости.

Лучи света претерпевают многочисленные отклонения от прямого пути, то сосредотачиваясь, то рассеиваясь. Отсюда — частые изменения яркости звезды. А так как преломление сопровождается цветорассеянием, то наряду с колебаниями яркости наблюдаются и изменения окраски.

Почему же планеты, в отличие от звёзд, не мерцают, а светят ровно, спокойно? Планеты гораздо ближе к нам, чем звёзды. Поэтому они представляются глазу не точкой, а светящимся кружочком, диском, хотя и столь малых угловых размеров, что вследствие их слепящей яркости эти угловые размеры почти неощутимы.

Каждая отдельная точка такого кружка мерцает, но перемены яркости и цвета отдельных точек совершаются независимо одна от другой, в разные моменты времени, а потому восполняют друг друга; ослабление яркости одной точки совпадает с усилением яркости другой, так что общая сила света планеты остаётся неизменной. Отсюда — спокойный, немерцающий блеск планет.

То есть планеты представляются нам немерцающими потому, что мерцают сразу во многих точках, но в разные моменты времени.

Источник

О пригодности планет для жизни подскажет отраженный свет

Jack Madden / Cornell University

Новое исследование описывает в общих чертах то, что ученые называют климатическим «декодером». Изучая цвета поверхности экзопланет и отражение звездного света от них, ученые могут определить вероятность того, обитаем мир или нет.

Метод разрабатывается на основе созданных моделей климата и химии, а также благодаря данным, полученным в ходе наблюдений за другими звездами и экзопланетами. В результате исследователи смогут точно определять климат далеких планет.

Другими словами, свет, а точнее его спектр, уловленный телескопами на Земле, можно перевести в код, который будет показывать условия на планетах и состав их атмосферы.

Как говорит планетолог Джек Мэдден из Института Карла Сагана в Корнелльском университете, «Отраженный от поверхности планет свет важен не только для определения климата, но и для обнаружения планет земного типа».

Вычисления будут проводиться на основе альбедо планеты — количестве света и радиации, которые она отражает. Ученые сравнивают это с ношением футболки черного или белого цвета — одна поглощает свет и сохраняет тепло, а другая отражает его, из-за чего становится холодной.

То же самое относится и к планетам — их поверхность, атмосфера и свет, падающий на планету от ближайшей звезды, формируют климат и, следовательно, влияют на то, может ли быть планета обитаема.

То есть ученые могут выяснить температуру на планете, состав ее поверхности и атмосферы, количество облаков — всего, что влияет на климат.

В итоге, ученые сосредоточатся на экзопланетах, которые, скорее всего, могут быть обитаемыми, не тратя время на безжизненные миры.

Читайте также:  Polo volkswagen как заменить лампу ближнего света

Источник

Почему звезды мерцают? Описание, фото и видео

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.

Схема – почему звезды мерцают?

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 на небе

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.

Как отличить звезду от планеты?

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.

Почему звезды мерцают – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Почему звёзды мерцают, а планеты нет?

Даже не будучи астрономом, вы можете легко отличить на ночном небе звезды от планет. Планеты светят ровным светом и с Земли похожи на крохотные кружочки с ровными краями.

Звезды же такого свечения не дают – они словно мерцают и переливаются, причем могут принимать разные оттенки. Почему так происходит?

Читайте также:  Манга свет светлячков свет звезд

Звездный свет и земная атмосфера

Видимое человеческому глазу звездное мерцание – это не свойство звезд, а особенность зрительного восприятия с Земли. Вы, наверное, замечали, что особенно красочно происходит мерцание звезд в морозные ночи или сразу после дождя?

Дело в том, что причиной мерцания звезд является атмосфера нашей планеты. Звезды излучают свет, который по пути к Земле проходит через слои атмосферы, а она, как известно, неоднородна.

Лучам звездного света нужно проникнуть через участки атмосферы с разной плотностью и температурой, а это напрямую влияет на преломление световых лучей. Участки слоев газа разной плотности делают это преломление разнонаправленным.

Не стоит забывать и о том, что массы воздуха подвижны: теплые потоки поднимаются вверх, холодные опускаются к поверхности Земли. В зависимости от своей температуры, воздух по-разному преломляет свет. Когда свет звезды переходит из слоя атмосферы с высокой плотностью в участок с меньшей плотностью и наоборот, он становится мерцающим. Меняется и сама яркость звезд: они то тускнеют, то снова сияют.

Ученые называют этот процесс сцинтилляцией. Кроме того, на процесс излучения света от звезд влияют турбулентные вихри, которые движутся в разных направлениях на различных высотах.

Разные участки атмосферы действуют на луч света, как линзы с постоянно меняющейся кривизной. Лучи, проходя через эти своеобразные «линзы», то рассеиваются, то вновь сосредотачиваются. Это сопровождается и рассеиванием цвета, поэтому низко расположенные над горизонтом звезды могут менять свой оттенок.

Чем выше от Земли, тем менее заметно звездное мерцание – слой атмосферы становится тоньше, оптическое воздействие на лучи света уменьшается. Именно по этой причине научные обсерватории обычно обустраивают как можно выше в горах – оттуда проще наблюдать за звездами, не отвлекаясь на сильное мерцание.

В космосе нет атмосферы, и, по словам космонавтов и по имеющимся снимкам с космических телескопов, звезды там светят ровным и спокойным светом.

Почему не мерцают планеты?

Планеты светят равномерным светом в первую очередь потому, что расположены гораздо ближе к поверхности Земли, чем звезды. Мы видим звезды, как мерцающие точки, планеты же воспринимаются глазом как небольшие диски, которые за счет своей яркости кажутся абсолютно круглыми. Дело в том, что планеты по своей природе тем и отличаются от звезд, что не излучают собственный свет, а отражают посторонний.

От одних участков планеты свет отражается интенсивнее, от других – слабее, а спустя буквально секунду интенсивность отражения меняется. При этом средняя интенсивность отражения лучей света от планеты остается неизменной, и с точки зрения человека свет от небесного тела остается ровным и спокойным.

Иными словами, планеты тоже мерцают, но с разной, постоянно меняющейся интенсивностью в разных точках, и эти перемены яркости отражения в разные моменты времени восполняют друг друга. Общее же отражение света от планеты остается постоянным.

Самые яркие планеты Солнечной системы, видимые с Земли невооруженным глазом, – Венера и Юпитер. Венера хорошо заметна на утреннем и вечернем небосклоне, на фоне зари; она светится ровным желтым светом. Венера – третья по яркости в небе (если смотреть с Земли) после Солнца и Луны. Блеск Юпитера чуть слабее, и эта планета также имеет желтый оттенок.

В последние десятилетия периодически очень заметен на небосклоне становится Марс. Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, тоже довольно яркая, но распознать ее можно, только обладая определенными знаниями.

Из-за того, что Меркурий находится максимально близко к Солнцу, он скрывается в его лучах, и увидеть планету легко только тогда, когда она удаляется от светила на определенное расстояние. Обычно это происходит на рассвете или на закате.

Источник

Adblock
detector