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星星為何會閃爍,行星卻較穩定?關鍵在大氣與視直徑

星光忽明忽暗,通常不是恆星在幾秒內改變,而是光穿過擾動大氣的結果。從點光源、行星視直徑與觀察高度,理解為何行星多半看來較穩定。

HOTNEWS 01 編輯部2026年10月1日3 分鐘閱讀
原創夜空插畫:山區天文台上方,一顆星呈現細微彩色閃光,旁邊一個暖色光點較穩定

夜空裡同樣明亮的光點,有些不停閃動,甚至一瞬間偏紅、下一瞬間偏藍;有些則顯得較穩定。這通常不是星星在幾秒內忽明忽暗,而是星光抵達眼睛前,穿過地球大氣時被不斷改變了方向與強弱。

閃爍發生在光穿過大氣的最後一段路

歐洲南方天文台對大氣擾動的說明指出,流動的空氣會扭曲來自天體的光。不同高度的空氣溫度與密度不完全相同,折射率也會有細微差異;當這些空氣團持續移動,光線抵達地面的路徑便快速變化。

對肉眼來說,結果可能是亮度、位置和顏色出現細小而快速的起伏,這就是常說的星光閃爍。天文台使用自適應光學時,正是先量度這類波前變形,再讓可變形鏡面快速補償。由此也能看出,閃爍主要透露的是觀察者上方的大氣狀態,不代表遙遠恆星本身正在以同樣速度改變。

天體越接近地平線,光線通常要斜穿較長的大氣路徑,受到更多空氣層影響,閃爍往往更明顯。因此比較兩個光點時,要連同它們的仰角考慮;不能把低空天體與高空天體直接相比,便斷定前者一定是恆星。

星星近似點光源,行星的小圓面會互相平均

英國皇家天文台的夜空辨認指南解釋,行星通常不像恆星那樣明顯閃爍,原因在於它們在天空中具有可分辨概念上的微小圓面。雖然肉眼仍只看見一點光,但行星圓面上不同位置送來的光,會穿過略有差異的大氣路徑。

某一小部分暫時變亮時,另一部分可能變暗,許多細小變化疊加後便互相平均。遙遠恆星的視直徑極小,對肉眼近似單一點光源,缺少這種平均效果,所以大氣擾動更容易使整個光點一起起伏。這是視直徑造成的觀察差異,並不是行星比較「不受大氣影響」。

「行星較穩定」是一個常見傾向,不是絕對辨認規則。行星靠近地平線、空氣很不穩定,或觀察條件不佳時,也可能出現可察覺的晃動;明亮恆星在較高仰角時則可能顯得相對平穩。

用同一晚的對照觀察,別只靠閃爍認星

想親自比較,可以在晴朗夜晚選兩個不同高度的明亮光點,各看約三十秒,先記下時間、方向、離地平線高低,以及亮度或顏色是否快速起伏。隔一段時間再看同一個光點:它升得較高後若變得穩定,便能把「大氣路徑長短」這個因素納入判斷。

完成肉眼記錄後,再用星圖或可靠的天文應用程式核對天體身分。閃爍可以當線索,卻不能單獨證明一個光點是恆星或行星;飛機燈光、衛星移動、薄雲和遠處熱氣流都可能干擾印象。也不要用望遠鏡直接對準太陽或不明強光源。

如果想接著理解陽光與空氣如何形成另一種日常天空現象,可以閱讀本站的白天天空為何偏藍。兩種現象都與光穿過大氣有關,但機制不同:藍天重點是不同波長的散射,星光閃爍重點則是快速變動的折射與波前擾動。

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