“一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星”,这首耳熟能详的儿歌已经介绍了星星的状态,它们一闪一闪的,既有宇宙空间的影响也有地球环境的影响,可能还有恒星自身的变化。
天上的星星除了少数几颗,主要是距离太阳比较近的水星、金星、火星、木星、土星等天体,依然能反射比较多的太阳光照,所以在地球上肉研究可以观测到,但是除了几颗岩石行星,其它的都需要特殊的时节才能大概观测。
其余的星星都是恒星,在地球上人类肉眼大约可以看到7000颗星星,亮度不等距离不等,但是和毫无例外它们本身就是光度很高的恒星,但是由于距离地球十分遥远看起来很小,亮度并不是很高,不过由于多数恒星的体积质量并不是很大,光度也不是非常高,因此人类肉眼可以观测的恒星基本上都位于1000光年的范围内,但是也有少数恒星比如海山二,距离地球6000光年,却依然能被肉眼观测。
在地球上肉眼观测恒星,会发现恒星的亮度会有瞬时的变化,也就是一闪一闪的,而这和它们所处的星际空间以及地球大气环境有关。对于地球大气而言,影响应该是最为剧烈的,美国亚特兰大还是哪曾发生大规模的停电(日本也有过这样的事情),光污染降低,导致银河毕现,结果竟然有人报警,因为他们没见过那样的景象,日本那次也是大规模的停电,停了数天,结果人们没事就观测星空,银河也是相当明显,可见人类社会的对恒星观测的影响。
恒星亮度虽然很高,但是毕竟距离地球远,地球上的人造灯光却距离很近显得很亮,可以遮蔽星空中微弱的星光,而人造灯光的特点是强弱会发生变化,还有很多景观灯就是不停地闪啊闪的,这些也是城市中难以观测星空的原因,无论是个人拍摄星空,还是大型天文台,都建设在人迹罕至的地方。
另一方面是地球大气的影响,地球大气中有水蒸气,可以形成云层,阴雨天气无法肉眼观测星空这都是很明显的个人体验,而大气因为受热的不均匀,会有密度的差异,这是地球上风的来源,是由于大气环流导致的,而光在空气中传播会因为密度的差异而有不同的折射率,于是不均匀大气就导致恒星亮度的变化。
恒星所处的星际空间和自身特征也会导致光度的不同。宇宙中由于恒星等天体的形成,其周围绝大多数的气体尘埃都会被吸收或者被恒星风暴推开,但是在广阔的宇宙中,还散在着很多的星际尘埃和气体,它们对恒星也有遮蔽和折射作用,使得照射到地球的光更少,而恒星等也有公转运动,气体尘埃也在运动,这导致其周围的星际空间对光的折射和遮蔽也不同,导致恒星的亮度会有一定的变化。
对于恒星自身而言,恒星的亮度本身就是周期性变化的,来源于恒星内部引力和核聚变爆发能量的平衡,但是偶然的不很平衡会导致恒星的体积和质量有小幅度的变化,这会导致恒星的亮度的变化,比如太阳的活动周期就大概是11年,每11年就会爆发一次较为强烈的耀斑。而恒星周围可能还有行星,行星绕恒星运行时,会使恒星的亮度周期习性的变化,事实上这是人类观测遥远行星的常用手段之一,这也会导致恒星亮度周期性的变化。