Мерцание , также называемое сцинтилляцией , - это общий термин для изменения видимой яркости , цвета или положения удаленного светящегося объекта, наблюдаемого через среду. [1] Если объект находится за пределами атмосферы Земли , как в случае звезд и планет , это явление называется астрономическим мерцанием ; для объектов в атмосфере это явление называется земным мерцанием . [2] Как один из трех основных факторов, определяющих астрономическое видение (другие - световое загрязнение иоблачный покров ) атмосферное мерцание определяется только как изменение освещенности .
Проще говоря, мерцание звезд вызвано прохождением света через различные слои одного турбулентной атмосферы . Большинство сцинтилляционных эффектов вызвано аномальной атмосферной рефракцией, вызванной мелкомасштабными колебаниями плотности воздуха, обычно связанными с температурными градиентами. [3] [4] Эффекты мерцания всегда более выражены около горизонта, чем около зенита (прямо над головой), [5] поскольку световые лучи около горизонта должны проходить через более плотный слой атмосферы и проходить через нее по более длинным путям, прежде чем достичь ее. наблюдатель. Мерцание в атмосфере количественно измеряется с помощью сцинтиллометра . [6] Эффекты мерцания уменьшаются за счет использования большей апертуры приемника ; этот эффект известен как усреднение апертуры . [7] [8]
В то время как свет от звезд и других астрономических объектов может мерцать, [9] мерцание обычно не вызывает заметного мерцания изображений планет. [10] [11] Звезды мерцают, потому что они находятся так далеко от Земли, что выглядят как точечные источники света, которые легко нарушаются турбулентностью атмосферы Земли, которая действует как линзы и призмы, отклоняющие путь света. Крупные астрономические объекты, расположенные ближе к Земле, такие как Луна и другие планеты, охватывают множество точек в космосе и могут быть решены как объекты с наблюдаемым диаметром. При нескольких наблюдаемых точках света, пересекающих атмосферу, их световые отклонения становятся средними, и зритель воспринимает меньшее изменение света, исходящего от них. [12] [13]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Ван, Тинг-И; Уильямс, Донн; «Сцинтилляционная технология превосходит NIST» . Архивировано 4 октября 2013 года на Wayback Machine , InTech , 1 мая 2005 года.
- ^ «Словарь НАСА по аэрокосмической науке и технологиям» , NASA.gov .
- ^ Софиева В.Ф .; Софиева АС; и другие. «Реконструкция внутренних гравитационных волн и параметров турбулентности в стратосфере с использованием мерцательных измерений GOMOS» [ постоянная мертвая связь ] . Журнал геофизических исследований 112 .
- ^ VanCleave, Дженис; «Звездное мерцание: мерцающие звезды» . Проекты JVC Science Fair , 2 мая 2010 г.
- ^ "Сцинтилляция или атмосферное кипение " , noaa.gov .
- ^ Чун, М .; Авила, Р. «Профилирование турбулентности с помощью сканирующего сцинтиллометра» , Оценка места астрономии в видимом и радиодиапазоне , Астрономическое общество Тихого океана 266 : 72–78.
- ^ Perlot, N .; Фриче, Д. «Усреднение апертуры - теория и измерения» , elib - электронная библиотека .
- ^ Эндрюс, C .; Филлипс, Р.Л .; Хопен, К. (2000). «Апертурное усреднение оптических мерцаний». Волны в случайных и сложных средах . Тейлор и Фрэнсис . 10 (1): 53–70. DOI : 10.1088 / 0959-7174 / 10/1/305 .
- ^ Уиллон, Альберт Д. (2003). Электромагнитное сцинтилляция: Том 2, Слабое рассеяние . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-139-43960-2.
- ^ Kenyon, S. L .; Лоуренс, М. и др .; «Атмосферное мерцание в Куполе C, Антарктида» , Тихоокеанское астрономическое общество, 118 , 924–932.
- ^ Эллисон, MW (1952). «Почему звезды мерцают?». Ирландский астрономический журнал . 2 (1): 5–8. Bibcode : 1952IrAJ .... 2 .... 5E .
- ^ Грэм, Джон А. "Почему звезды мерцают?" Scientific American , октябрь 2005 г.
- ^ Берд, Дебора; "Почему планеты не мерцают, как звезды?" , Earthsky , 24 октября 2005 г.
