在很多小朋友的描绘中,星星是这样的:它像个顽皮的孩子,在空中不停地眨眼睛……可见,眨眼睛是星星的一大特征。在我很小的时候,经常在晚上跟小伙伴一起去看星星,就是想看它们是怎么眨眼睛的。其实,不仅小孩这样,很多科学家也喜欢长时间仰望星空,看恒星眨眼睛的样子。弗拉马利翁曾经说:“星星发出的这种忽明忽暗、忽白忽绿忽红的光,就像晶莹夺目的钻石一样闪烁,使星空显得灵活起来,给人的感觉好像星星中有一双眼睛在看着地球一样。”
那么,星星为什么会眨眼睛呢?这样的问题通常由天真的小孩提出,但也只是问一下而已,并不会深究问题的答案。而在科学家的眼中,这个问题却很值得研究。而且,对于星星眨眼睛的速度、星星为什么会变换颜色等问题,也进行了研究。
星光在到达我们的眼睛之前需要经过一段很长的距离,大气层是它们的必经之路。地球上空的大气每一层的温度和密度都不同,所以,当星光经过这些大气层的时候,就好像通过了很多个三棱镜、凸透镜或者凹透镜,经过很多次偏折后,光线就变得时聚时散,明暗程度也发生了变化。这种不稳定的大气就是星星闪烁的原因。如果大气层是稳定的,那么,进入眼睛的就是稳定的星光,我们也就看不到闪烁的星星了。此外,星星闪烁的幅度也不一样,通常来说,白色的星星比黄色或红色的星星闪烁的幅度大一些;地平线附近的星星比悬在天空的星星闪烁得更厉害。
星星会眨眼睛,但只有恒星会,行星则不会。这是因为,跟恒星比起来,行星离我们近多了,这就使得它们的光并不是一个点,而是很多个闪烁的点,这些点组成了一个圆面。虽然每个点的闪烁幅度不一样,但相互间会互补和融合,从而使整个圆面看上去非常稳定,看不出有任何变动。
至于星星会变换颜色,这是由于星光在经过大气层的时候,不仅会发生各种偏折,还可能出现色散。所以,我们不仅会看到它们的闪烁颤动,还会看到它们变换颜色。距离地平线越近,颜色变换得越明显。特别是在刮风、下雨之后,因为这时候的空气质量非常好,所以星星闪烁得更有力,颜色也变换得更明显。
还有一个问题:星星多长时间变换一次颜色呢?根据科学家们的统计,这个并没有什么特殊的规律,主要看观察的条件。有的可能每秒几十次,有的可能每秒一百多次或者更多。不过,也有一个简单的计算方法:首先,选择一颗很亮的星星,使用双筒望远镜来观察它,观察的同时快速旋转望远镜的物镜。这时,我们看到的并不是星星,而是一个由很多颗不同颜色的星星组成的环。如果星星闪烁得很慢,或者望远镜转动得非常快,这个环就会分裂成很多颜色不同、长度不一的弧。这样,我们就可以通过计算得出星星改变颜色的大概次数。