چرا ستارگان در شب چشمک می زنند

جوی که زمین را از انتها تا انتها می پوشاند از چندین لایه تشکیل شده و قطری در حدود هزار کیلومتر دارد. مردمی که در سطح زمین زندگی می کنند، آسمان را پشت این جو می بینند و به همین دلیل فکر می کنند که ستاره ها در شب چشمک می زنند! این زمانی است که فضانوردانی که خارج از جو هستند و ستاره ها را رصد می کنند، نور ثابت آنها را می بینند.

چرا ستاره ها چشمک می زنند؟

حقیقت این است که نور ستارگان حالت ثابتی دارد، اما چون مردم ستاره‌ها را از پشت لایه‌های جو می‌بینند، ستاره‌ها را در حال چشمک زدن تصور می‌کنند. لایه های اصلی جو عبارتند از: تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، تروپوسفر، یونوسفر و اگزوسفر. از آنجایی که هر یک از این لایه ها غلظت خاصی دارند، بنابراین وقتی نور ستاره به لایه ای به لایه دیگر می رسد، شکسته می شود و این شکست نور بارها اتفاق می افتد، بنابراین این شکستگی ها باعث بیرون آمدن نور می شود. ساکنان این سیاره طوری به نظر می رسند که گویی ستاره ها در حال چشمک زدن هستند. نکته جالب این است: اگر جو نبود، آسمان تاریک و سیاه می شد، وجود جو باعث می شد نور خورشید پراکنده شود و آسمان آبی شود. بنابراین، اگر جو نباشد، شب ها بسیار سرد و روزها بسیار گرم می شود و نه حیات بر روی زمین پدید می آمد.

چرا ستارگان چشمک می زنند؟تبلیغات

در یک شب صاف و بدون ابر، میلیون ها ستاره درخشان و چشمک زن در آسمان دیده می شوند. بیشتر ستارگان بزرگتر از زمین هستند، اما به دلیل دور بودن آنها از زمین، کوچک به نظر می رسند. حالا می دانید چرا ستاره ها چشمک می زنند؟

زمین توسط لایه ضخیمی از هوا به نام جو احاطه شده است. هوای اطراف زمین همیشه در حرکت است. حرکت هوا چگالی هوا را در نقاط مختلف جو تغییر می دهد. به همین دلیل ضریب شکست هوا در نقاط مختلف جو به طور منظم تغییر می کند. نور ستارگان قبل از رسیدن به چشم ما بارها منحرف می شود. این امر به دلیل تغییر چگالی لایه های مختلف هوا در جو و در نتیجه تغییر در ضریب شکست هوا اتفاق می افتد.

انحراف پرتوهای نور از مسیر خود، هنگامی که از یک محیط شفاف وارد محیط شفاف دیگری می شوند، شکست نور نامیده می شود. انکسار نور باعث می شود نوری که از ستارگان به چشم ما می رسد نوسان کند. این نوسان باعث می شود ستاره های چشمک زن ظاهر شوند.

ستارگان همواره در حال درخشیدن هستند؛ اما به نظر می رسد که چشمک می زنند. نوری که از ستارگان به چشم ما می رسد، توسط لایه های مختلف اتمسفر شکسته و در نتیجه اندکی از مسیر خود منحرف می شود. به همین جهت ستارگان چشمک زن به نظر می آیند.

حال این سوال مطرح می شود که چرا ماه و خورشید و سیارات چشمک نمی زنند؟ در پاسخ باید گفت که این اجرام بسیار نزدیک به زمین هستند; به همین دلیل است که آنها بزرگتر از ستاره ها به نظر می رسند. پرتوهایی که به دو طرف یک جسم می تابد زاویه ای ایجاد می کنند که هر چه جسم به چشم نزدیکتر باشد این زاویه بیشتر می شود. این زاویه را «دامنه زاویه ای جسم» می نامند.

تبلیغات

قدر زاویه ای ماه، خورشید و سیارات از قدر زاویه ای ستاره ها بیشتر است. به همین دلیل، چشم نمی تواند انحراف پرتوهای نوری که از ماه، خورشید و سیارات به آن می رسد را تشخیص دهد. به این ترتیب به نظر نمی رسد که این اشیا چشمک بزنند.

مراجع

مقاله علمی و آموزشی “چرا ستاره ها چشمک می زنند؟” حاصل تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی می باشد (شما می توانید). در همین راستا کتاب چرا، چگونه، چگونه؟، تالیف دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال با ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز از موسسه انتشارات و پژوهشی ذکر، در تیرماه 1392 با شماره مرجع 978 منتشر شده است. -964-307-221 6- به عنوان منبع اصلی استفاده شد.

نمایش بیشتر
اگر بخواهیم دلیل چشمک زدن ستاره‌ها را به طور علمی بررسی کنیم؛ از همین ابتدا باید بدانید که در واقع آن‌ها چشمک نمی‌زنند؛ بلکه فقط این طور به نظر ما می‌رسد. به علت دور بودن ستاره‌ها از کره زمین، ما فقط آن‌ها را در آسمان شب به صورت نقطه‌های کوچک نورانی می‌بینیم. آن‌طور که رایان فرنچ، فیزیکدان نجومی کالج لندن توضیح می‌دهد: نور ستارگان مسافت زیادی را طی می‌کند تا به چشم ما برسد. اگر خورشید را کنار بگذاریم که حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد، نزدیک‌ترین ستاره به ما پروکسیما قنطورس با فاصله‌ای بیش از ۴ سال نوری است. در مسیر رسیدن به چشم انسان، این نور با اتمسفر زمین روبه‌رو می‌شود که عامل اصلی چشمک زدن ستارگان است.
فرنچ می‌گوید:
هنگامی که نور ستاره‌ها به اتمسفر زمین می‌رسد، به لایه‌های لرزان هوا برخورد می‌کند و به همین دلیل، ما آن‌ها را چشمک‌زنان می‌بینیم. پس در واقع هیچ ستاره‌ای چشمک نمی‌‎زند؛ این جو زمین است که باعث می‌شود این‌طور به نظر برسند. اصلا به همین دلیل هم تلسکوپ فضایی هابل، به مدار زمین فرستاده شد تا بدون مزاحمت اتمسفر، تصاویر شفاف‌تری از ستارگان ثبت کند.

چرا بعضی از ستاره ها بیشتر چشمک می زنند؟

اینکه یک ستاره تا چه حد چشمک‌زن به نظر برسد، به فاکتور‌های زیادی بستگی دارد. یکی از این متغیرها، موقعیت ستاره در میدان دید ماست. بر اساس توضیحات فرنچ، اگر ستاره‌ای در نزدیکی افق باشد، بیشتر چشمک می‌زند؛ چون نور آن باید مسیر بیشتری را در اتمسفر بپیماید تا به چشم ما برسد. آب و هوا نیز در این امر دخیل است. شب‌های مرطوب‌تر، ضخامت بیشتر هوا را در پی دارد؛ چیزی که شدت چشمک زدن ستاره‌ها را بیشتر می‌کند. این موضوع، هنگام تصمیم‌گیری برای تعبیه بزرگ‌ترین و برترین تلسکوپ‌های دنیا نیز مورد توجه اخترشناسان قرار می‌گیرد. به گفته‌ی فرنچ، تجهیزات رصد در مکان‌های مرتفع و خشک تعبیه می‌شوند تا در حد امکان، هوای بین ستاره‌ها و تلکسوپ‌ها حذف شود. از مناطق ایده‌آل، می‌توانیم به بیابان آتاکاما در شیلی، قله‌های آتشفشانی هاوایی و جزایر قناری اسپانیا اشاره کنیم. هوای جنبان و ضخیم، چشمک زدن ستاره‌ها را دوچندان می‌کند؛ چیزی که اصلا برای رصد کردن آن‌ها خوب نیست. در حالی که هوای نازک، خشک و آرام، موقعیت مساعدی را برای رصدگران پدید می‌آورد.
اما هنگام چشم دوختن به آسمان شب، شاید متوجه تغییر رنگ بعضی از ستارگان نیز شده باشید. شباهنگ یا سیریوس، درخشان‌ترین ستاره در آسمان زمین، نمونه بارز این موضوع است. فرنچ دراین‌باره می‌گوید:
نور ستاره توسط اتمسفر، تا حدی دچار انکسار هم می‌شود؛ چیزی که می‌تواند تغییر رنگ آن را در پی داشته باشد. این اثر، روی ستاره‌های درخشان‌تر بیشتر به چشم می‌آید. همچنین شاید بعضی ستاره‌ها را ببینید که اصلا چشمک نمی‌زنند. خب آن‌ها اصلا ستاره نیستند و سیاره‌اند. هرچند که سیارات منبع تولید نور نیستند؛ اما آن را بازتاب می‌دهند و آن‌قدر هم به ما نزدیک هستند که اتمسفر نمی‌تواند باعث چشمک زدن آن‌ها شود. البته اگر با تلسکوپ به سیارات و حتی ماه نگاه کنید، تا حدی سوسو زدن آن‌ها را می‌بینید.

بیشتر بخوانید

منبع: گجت نیوز