Звёздное небо, которое кажется нам бесконечным, на самом деле часто скрыто от глаз земного наблюдателя. Мы видим лишь малую часть из тех миллиардов звёзд, что наполняют Вселенную. Причина этого кроется в целом ряде физических и атмосферных явлений, а также в деятельности самого человека.
Звёздное небо
Почему звёзды не видны днём
Дневное небо лишено звёзд неслучайно. Это результат сложного взаимодействия нескольких ключевых факторов:
- Природа звёздного света: Звёзды, в отличие от планет или Луны, являются источниками собственного света. Однако их свет чрезвычайно слаб по сравнению с солнечным.
- Рассеяние солнечного света в атмосфере: Земная атмосфера действует как гигантский рассеиватель. Молекулы газов и частицы пыли преломляют и рассеивают солнечные лучи, создавая яркий голубой купол. Этот рассеянный солнечный свет полностью «забивает» более слабое свечение далёких звёзд.
- Роль длины световой волны: Коротковолновое излучение (синий, голубой свет) рассеивается в атмосфере сильнее, чем длинноволновое (красный). Именно поэтому днём небо голубое, а на закате — красноватое. Этот процесс, называемый рэлеевским рассеянием, также способствует созданию яркого фона, на котором звёзды неразличимы.
- Атмосферная маскировка: Разнообразные оптические эффекты в атмосфере, включая изменение её цвета и плотности в течение дня, создают непреодолимый барьер для звёздного света, не позволяя ему достичь поверхности в видимом спектре.
- Колоссальные расстояния: Подавляющее большинство звёзд находятся на гигантских расстояниях от Земли. Их свет, и без того слабый, теряется на фоне мощного локального источника — нашего Солнца, когда оно находится над горизонтом.
Таким образом, звёзды никуда не исчезают днём — их просто не видно из-за абсолютного доминирования солнечного света, преобразованного земной атмосферой.
Преломление света в атмосфере
Солнце играет в этом процессе ключевую роль. Это не просто яркий объект на небе, а ближайшая к нам звезда, центр нашей планетной системы. Его гравитация и излучение определяют условия на Земле и влияют на всё, что нас окружает, включая саму возможность наблюдать другие звёзды.
Почему зимой звёзды видны лучше
Многие замечают, что зимние ночи кажутся особенно тёмными и звёздными. Это не иллюзия, а следствие орбитальной механики.
Вращение Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите приводит к изменению расстояния между ними. В январе наша планета находится ближе всего к Солнцу (в перигелии). В это время Южное полушарие получает больше прямых солнечных лучей, и там царит лето. Северное же полушарие, наклонённое от Солнца, переживает зиму. И наоборот, в июле Земля максимально удалена (в афелии), и лето приходит в Северное полушарие.
Обратите внимание: Почему космонавты не любят сдавать "Пробу Васютина".
Зимой в Северном полушарии ночи длиннее, а из-за большего угла наклона земной оси и большего удаления от Солнца (для этого полушария в данный сезон) ночное небо становится темнее и контрастнее. Это не значит, что звёзд становится больше физически. Просто на более тёмном фоне слабый звёздный свет становится заметнее для нашего глаза. Таким образом, главный фактор — не температура, а именно темнота и прозрачность неба, которые зимой часто бывают выше.
Зимнее ночное небо
Почему в городе не видно звёзд
Городскому жителю доступна лишь жалкая горстка самых ярких звёзд и планет. Виной тому — явление, известное как световое загрязнение.
Помимо естественных причин (удалённость звёзд и солнечный свет днём), в городах действует мощный искусственный фактор. Уличные фонари, подсветка зданий, рекламные экраны и фары автомобилей излучают огромное количество света. Этот свет отражается от земли, зданий и частиц в воздухе, создавая над городом характерное «световое куполо». Он рассеивается в нижних слоях атмосферы и dramatically повышает общую яркость ночного неба, сводя контраст между звёздами и фоном практически к нулю. В таких условиях человеческий глаз или даже обычная фотокамера не могут уловить слабое свечение далёких светил.
Городское ночное небо
Световое загрязнение — это засвечивание ночного неба искусственными источниками освещения. Их свет рассеивается в нижних слоях атмосферы и мешает проведению астрономических наблюдений, делая большинство небесных объектов невидимыми.
Почему на снимках с МКС не видно звёзд
Этот вопрос часто вызывает недоумение: почему астронавты на Международной космической станции, находясь в открытом космосе, не фотографируют звёзды на фоне Земли?
Ответ снова кроется в разнице яркостей. Когда камера настраивается на съёмку ярко освещённой поверхности Земли, Солнца или хорошо освещённых элементов станции, её матрица или плёнка выбирает короткую выдержку и небольшую диафрагму. Эти параметры идеальны для ярких объектов, но совершенно недостаточны для регистрации крайне слабого света далёких звёзд. Они просто не успевают «накопить» их свет. Если же настроить камеру на съёмку звёзд (длинная выдержка), то яркие объекты в кадре (Земля, станция) окажутся полностью пересвеченными, превратившись в белые пятна. Та же проблема была и на Луне: ярко освещённая лунная поверхность или скафандр астронавта «ослепляли» камеру.
Станция МКС
Единственная звезда, которую не видно на ночном небе
Это логическая загадка. Самая главная для нас звезда — Солнце — скрывается от наблюдателя в ночные часы. Именно оно, обеспечивая нам день, временно «прячет» само себя и всех своих космических собратьев. Ночью, когда Солнце освещает другую сторону планеты, мы получаем возможность увидеть остальную часть галактики.
Конечно, с помощью мощных телескопов некоторые яркие звёзды можно найти и днём. Но для полноценных, захватывающих дух наблюдений за звёздным роем, туманностями и галактиками нет ничего лучше тёмной, ясной ночи вдали от городских огней. Именно такие условия открывают нам истинное богатство и величие космоса над нашей головой.
Источник: Kosmosgid.ru
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: Почему не видно звезд при некоторых условиях.