Γιατί τα αστέρια τρεμοπαίζουν αλλά οι πλανήτες όχι;

Τα αστέρια μοιάζουν να αναβοσβήνουν, να αλλάζουν λίγο χρώμα και να «χορεύουν» πάνω από τις καλοκαιρινές μας βραδιές. Ένας φωτεινός πλανήτης, όμως, συνήθως κρατά πιο σταθερό φως. Η διαφορά δεν βρίσκεται στα ίδια τα ουράνια σώματα, αλλά στο τελευταίο κομμάτι του ταξιδιού του φωτός τους: στη γήινη ατμόσφαιρα.

Η ατμόσφαιρα κάνει το φως να χορεύει

Πριν φτάσει στα μάτια μας, το φως ενός άστρου περνά μέσα από πολλά στρώματα αέρα. Αυτά δεν έχουν παντού την ίδια θερμοκρασία και πυκνότητα, ούτε μένουν ακίνητα. Καθώς μετακινούνται, λυγίζουν διαρκώς και λίγο διαφορετικά τις ακτίνες του φωτός.

Το αποτέλεσμα ονομάζεται ατμοσφαιρικός σπινθηρισμός: η φαινόμενη φωτεινότητα και θέση του άστρου αλλάζουν πολύ γρήγορα. Μερικές φορές βλέπουμε ακόμη και μικρές χρωματικές μεταβολές, επειδή τα διαφορετικά χρώματα του φωτός δεν εκτρέπονται με ακριβώς τον ίδιο τρόπο. Το άστρο δεν αναβοσβήνει πραγματικά· ανάμεσα σε εκείνο και σε εμάς αναταράσσεται ο αέρας.

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) εξηγεί ότι η ίδια ατμοσφαιρική παραμόρφωση που προκαλεί το τρεμόπαιγμα μειώνει και την καθαρότητα των αστρονομικών παρατηρήσεων από το έδαφος.

Γιατί οι πλανήτες φαίνονται πιο σταθεροί

Τα άστρα είναι τεράστια, αλλά βρίσκονται τόσο μακριά ώστε, ακόμη και με τηλεσκόπιο, τα περισσότερα μοιάζουν με απειροελάχιστες φωτεινές κουκκίδες. Αν η ατμόσφαιρα εκτρέψει για μια στιγμή το φως αυτής της μοναδικής «κουκκίδας», η αλλαγή γίνεται ορατή.

Οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος είναι πολύ πιο κοντά. Στο μάτι εξακολουθούν να φαίνονται σαν κουκκίδες, στην πραγματικότητα όμως το φως τους φτάνει από έναν μικροσκοπικό δίσκο. Κάθε τμήμα αυτού του δίσκου επηρεάζεται λίγο διαφορετικά από τις αναταράξεις. Οι πολλές μικρές μεταβολές τείνουν να αλληλοεξουδετερώνονται και έτσι η συνολική λάμψη φαίνεται πιο ήρεμη.

Αυτός είναι ένας χρήσιμος κανόνας για αρχάριους παρατηρητές, όχι απόλυτος νόμος. Όπως σημειώνει το EarthSky, ακόμη και ένας πλανήτης μπορεί να τρεμοπαίζει όταν βρίσκεται χαμηλά στον ορίζοντα ή όταν η ατμόσφαιρα είναι ιδιαίτερα ασταθής.

Κοντά στον ορίζοντα το τρεμόπαιγμα δυναμώνει

Όταν κοιτάζουμε ένα ουράνιο σώμα ψηλά, το φως του διασχίζει μικρότερη απόσταση μέσα στην ατμόσφαιρα. Κοντά στον ορίζοντα η διαδρομή είναι πολύ μεγαλύτερη, οπότε αυξάνονται οι πιθανότητες να συναντήσει στρώματα αέρα με διαφορετική θερμοκρασία και κίνηση.

Γι’ αυτό ένα άστρο που ανατέλλει ή δύει μπορεί να λάμπει έντονα, να «πηδά» και να παίρνει στιγμιαία κόκκινες ή μπλε αποχρώσεις. Έξω από την ατμόσφαιρα αυτό το τρεμόπαιγμα δεν υπάρχει: ένα διαστημικό τηλεσκόπιο δεν χρειάζεται να κοιτάξει μέσα από τον ταραγμένο αέρα της Γης.

Πώς οι αστρονόμοι καθαρίζουν την εικόνα

Τα μεγάλα επίγεια τηλεσκόπια χρησιμοποιούν προσαρμοστική οπτική. Αισθητήρες μετρούν πώς η ατμόσφαιρα παραμορφώνει το φως και εύκαμπτα κάτοπτρα αλλάζουν σχήμα εκατοντάδες φορές το δευτερόλεπτο, ώστε να αντισταθμίσουν την ανατάραξη.

Όταν δεν υπάρχει κατάλληλο φωτεινό άστρο κοντά στον στόχο, οι αστρονόμοι δημιουργούν ένα τεχνητό σημείο αναφοράς. Στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO στη Χιλή, ακτίνες λέιζερ κάνουν άτομα νατρίου σε ύψος περίπου 90 χιλιομέτρων να λάμπουν σαν «τεχνητά άστρα». Μετρώντας την παραμόρφωση αυτού του φωτός, το σύστημα διορθώνει την εικόνα του πραγματικού ουρανού.

Ένα μικρό οικογενειακό πείραμα

Σε μια καθαρή νύχτα, βγείτε σε σημείο με όσο γίνεται λιγότερα φώτα. Με τη βοήθεια ενός χάρτη ουρανού ή μιας εφαρμογής, εντοπίστε έναν φωτεινό πλανήτη και ένα φωτεινό άστρο. Παρατηρήστε τα πρώτα με γυμνό μάτι και έπειτα με κιάλια στερεωμένα καλά, χωρίς να κοιτάξετε ποτέ τον Ήλιο.

Συγκρίνετε πόσο σταθερό φαίνεται το φως τους και επαναλάβετε την παρατήρηση όταν βρίσκονται πιο ψηλά. Τα παιδιά μπορούν να καταγράψουν σε ένα χαρτί «σταθερό», «λίγο τρεμόπαιγμα» ή «πολύ τρεμόπαιγμα». Δεν χρειάζεται να βγει κάθε φορά το ίδιο αποτέλεσμα: αυτή ακριβώς η μεταβλητότητα είναι ένα μικρό παράθυρο στη συμπεριφορά της ατμόσφαιρας.

Το νυχτερινό «λαμπύρισμα» είναι λοιπόν κάτι περισσότερο από όμορφη εικόνα. Είναι μια καθημερινή απόδειξη ότι ακόμη και ο αέρας, παρότι αόρατος, μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε το Σύμπαν.