Со всеми своими достоинствами, наша атмосфера действительно удивительна. Это одеяло азота, кислорода и других газов поддерживает комфортную температуру на нашей планете, защищая нас от вредных УФ-излучений, а также пережёвывает космический мусор. И да, без всего этого кислорода в нашей атмосфере животная жизнь не смогла бы существовать на Земле.
Но, несмотря на все эти достоинства, атмосфера может стать настоящим беспокойством для астрономов. Это связано с тем, что она искажает свет. Ночью атмосфера делает некоторые небесные тела мерцающими и пестрящими. Технический термин для этого феномена — "астрономические мерцания".
Подобно луковице, атмосфера состоит из слоев. Внизу находится тропосфера, начиная прямо здесь, на уровне поверхности планеты. Этот слой высотой примерно 8-14,5 километров — место, где происходит большая часть погодных событий на Земле. Другие слои располагаются в восходящем порядке: стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. (Существует также регион, называемый ионосферой, который охватывает части мезосферы и термосферы.)
Эти слои имеют разные температуры. Кроме того, плотность воздуха меняется с уровня на уровень. Когда свет звёзд входит в нашу атмосферу, он сталкивается с карманами холодного и тёплого воздуха. Эти карманы действуют как большие линзы, заставляя свет менять направление — или "преломляться" — по мере прохождения через них. Однако линзы не зафиксированы на месте; они двигаются и меняют форму. По мере их изменения меняется и преломление света звёзд. Вот почему звёзды кажутся мерцающими.
Мерцания влияют и на планеты. Меркурий, Венера, Марс и другие планеты нашей солнечной системы также мерцают, когда их видно с Земли в ясную ночь. (Также мерцает наша Луна.) Однако мерцания планет едва заметны.
Главная причина, по которой звёзды мерцают более заметно, чем планеты в нашей солнечной системе, — это расстояние. Поскольку первые находятся настолько далеко, каждая звезда выглядит как одна точка света. Совсем иначе обстоит дело с Луной и нашими ближайшими планетами. Благодаря их близкому положению, они менее подвержены воздействию атмосферы. Планеты и луны представлены как крошечные диски на небе. Свет, который они излучают, исходит не из одной точки, а из множества индивидуальных точек, сгруппированных вместе. Именно поэтому они редко мерцают в унисон, и именно поэтому планеты и луны мерцают менее заметно, чем звёзды.
Мерцания могут происходить только при наличии атмосферы. Поэтому фотографии, сделанные телескопом Хаббла, выглядят так четко; здесь нет атмосферных карманов, чтобы преломлять свет звёзд. Земные астрономы используют телескопы с системами адаптивной оптики, чтобы компенсировать мерцание, что делает звёзды более стабильными.
