כשמסתכלים על שמי הלילה, כנראה אפשר לראות את מיליארדי הכוכבים המרכיבים את הרקיע. אחד הדברים המוזרים לגבי כוכבים, בניגוד לכוכבי לכת ולוויינים אחרים, הוא שהם מנצנצים. כלומר, הם נראים כאילו הם זורחים לסירוגין. אנשים רבים תוהים מדוע כוכבים מנצנצים וכוכבי לכת לא.
מסיבה זו, אנו הולכים להקדיש מאמר זה לספר לכם מדוע הכוכבים ממצמצים ומדוע הם עושים זאת.
למה הכוכבים מנצנצים
כל דבר מחוץ לאטמוספירה מנצנץ (כן, זה כולל את השמש, הירח וכוכבי הלכת במערכת השמש שלנו). אפקט זה מתרחש כאשר אור כוכבים מקיים אינטראקציה עם מסות אוויר. במקרה שלנו, מסת האוויר הזו היא האטמוספירה, המלאה במערבולות . זה גורם לאור להישבר כל הזמן בדרכים שונות, כך שאור הכוכבים נראה כאילו הוא נמצא במקום אחד מנקודת המבט שלנו על פני השטח, ולאחר כמה מילישניות, נראה שהוא משתנה מעט.
מדוע איננו מבחינים בנצנוץ של כוכבי הלכת, השמש והירח? קל להסביר זאת. בגלל המרחק שלנו מהם (הכוכב הקרוב ביותר, פרוקסימה קנטאורי, נמצא במרחק של קצת יותר מ-4 שנות אור), כוכבים אלה נראים כנקודות אור בלבד. מכיוון שרק נקודת אור מגיעה לאטמוספירה, היא יכולה להיות מושפעת מאוד מערבולות אוויר ולכן תמשיך לנצנץ. בנוסף להיותם קרובים יותר , כוכבי הלכת נראים כדיסקות (אם כי לא לעין בלתי מזוינת), מה שהופך את אורם ליציב יותר (בעוד שהירח והשמש גדולים בהרבה, כך שההשפעה אינה מורגשת).
נראה שכמה כוכבים משנים את צבעם
בלילות מסוימים, בסביבות חצות, הכוכב המחומש (אחד הכוכבים הבהירים ביותר הנראים בשמיים) נמצא מעל האופק (בכיוון צפון-צפון-מזרח), אך קרוב מספיק כך שהוא נראה כנצנצים ודוהה על פני מגוון רחב של צבעים (אדום, כחול, ירוק וכו'). זוהי תופעה שכיחה למדי, שניתן לבחון בקלות בכוכבים ליד האופק, אך ניתן לראות אותה גם בכוכבים אחרים.
ההסבר זהה לזה של נצנוץ, אך נוסיף שכמות האוויר שהאור צריך לעבור דרכה כדי להגיע אלינו גדולה בהרבה, כך שהשבירה בולטת יותר , מה שגורם גם להיראות כאילו כוכבים משנים צבע ללא הרף. באופן דומה, למרות שהם בדרך כלל לא מנצנצים, גם כוכבי לכת יכולים לפלוט אור משתנה זה אם הם קרובים מאוד לאופק.
כיצד להימנע מהבהוב
בעוד שנצנוץ הכוכבים אינו מהווה בעיה עבורנו, עבור אסטרונומים הדברים יכולים להיות שונים מאוד. יש לנו מצפי כוכבים רבים על כדור הארץ, ולכן עלינו לבטל את העיוות הזה כדי לראות את הכוכבים . לשם כך, חלק מהטלסקופים המתקדמים ביותר בכדור הארץ משתמשים באופטיקה אדפטיבית, המסובבת את מראות הטלסקופ פעמים רבות בשנייה כדי לפצות על מערבולת באטמוספירה. במובנים מסוימים, זה דומה למערכות התיקון המשמשות בעת תצפית בשמי הלילה.
אסטרונומים מקרינים לייזר לשמיים, ויוצרים כוכב מלאכותי בתוך שדה הראייה של הטלסקופ. כעת, כשהם יודעים כיצד הכוכב המלאכותי אמור להיראות ואיזה צבע עליו צריך להיות, כל שעליהם לעשות הוא להתאים את עיוות המראה בעזרת בוכנה כדי לבטל את השפעות העיוות האטמוספרי. זה לא יעיל כמו שיגור טלסקופ לחלל, אבל זה הרבה יותר זול ונראה שמתאים לצרכים שלנו היטב.
אפשרות נוספת, כפי שראיתם, היא לשגר את הטלסקופ ישירות לחלל החיצון. ללא אווירת ההתערבות, ההבהוב נעלם לחלוטין. כנראה שני טלסקופי החלל המפורסמים ביותר הם האבל וקפלר.
בגודלו, האבל קטן בהרבה מהטלסקופים שיש לנו על כדור הארץ (הוא למעשה כרבע מגודל מראת טלסקופ במצפה כוכבים גדול), אך ללא השפעות העיוות האטמוספרי, הוא מסוגל ללכוד תמונות של גלקסיות במרחק מיליארדי שנות אור - תוך מספר שנים בלבד. אתה רק צריך להסתכל בכיוון הזה מספיק זמן כדי לקבל ממנו אור.
כמו כן, בחלק מהטלסקופים יש מראה משנית קטנה שמתקנת את המערבולת האטמוספירית הזו, אבל זה לא נפוץ. כלומר, התהליך הוא כפי שאמרתי לכם, אבל העיוות לא מתרחש במראה הראשית, אלא במראה הקטנה שהיא חלק מהכלי שאנו משתמשים בו כדי לראות.
הכוכבים משנים את עוצמתם
ייתכן ששמעתם שכוכבים מנצנצים משום שהם פולטים כמויות שונות של אור. אמנם זה נכון, אך השינוי אינו מורגש מספיק כדי לגרום להבהוב בשמי הלילה, והוא מתרחש לאורך תקופה ארוכה יותר ולא רק כמה שניות. למעשה, ידוע שחלק מהכוכבים הללו משתנים בבהירות ובגודל, ואנו משתמשים במידע זה כדי לעזור לנו לחקור טוב יותר את היקום. במילים פשוטות, כוכבים מנצנצים משום שהאטמוספירה של כדור הארץ מעוותת את אורם לפני שהוא מגיע אלינו.
מכיוון שהם כל כך רחוקים, אנחנו יכולים לראות רק טיפות זעירות של אור, ולכן העיוות הזה מתרחש, וככל שמתקרבים יותר לאופק, כך העיוות הזה יהיה בולט יותר. במקרה של כוכבי הלכת, למרות שהם נראים גדולים יותר בעין בלתי מזוינת, הם נראים לנו כדיסקיות קטנות של אור, ומספיק אור מגיע לאטמוספירה כך שהעיוות של האור הנגרם מהאטמוספרה אינו מורגש.
למה הכוכבים מנצנצים: האווירה
האור שעוזב את הכוכב ונוסע רחוק לכדור הארץ בקושי מוסח. הוא נע בקו ישר. כאשר הוא צריך לעבור דרך האטמוספירה, מסלולו משתנה. למרות שהאטמוספירה שקופה, היא אינה שכבה בעלת צפיפות אחידה. החלקים הקרובים יותר לפני השטח צפופים יותר מהשכבות העליונות. בנוסף, במהלך היום, אוויר חם עולה, שצפוף פחות מאוויר קר. כל זה גורם לאטמוספירה להפוך לגז סוער. אנו מדגישים, למרות שהיא שקופה.
כאשר אור כוכבים עומד להגיע אלינו, הוא חייב לעבור דרך האטמוספירה. הוא מוסח מעט בכל פעם שהוא פוגש שכבות של אוויר בצפיפויות שונות. הוא נשבר כאשר הוא משתנה מתווך אחד בעל צפיפות אחת לאחר. וכן הלאה, ברציפות. מכיוון שהאוויר בתנועה מתמדת, אנו תופסים את הריקוד הזעיר שהכוכבים מבצעים כקבוע גם הוא, מה שנותן את הרושם שהם מנצנצים. סטיות קטנות אלו יכולות גם לגרום להם לשנות צבע, בדיוק כמו השמש כשהיא שוקעת מעבר לאופק.
אני מקווה שמידע זה יעזור לך ללמוד יותר על מדוע כוכבים מנצנצים אבל כוכבי לכת לא.
