為何星光會閃爍？天文學家解構大氣層的「眨眼」秘密

天文學家指出，當遙遠的星光穿越厚厚的大氣層進入人眼時，光線會受到空氣擾動的影響而被「打亂」，產生忽明忽暗的視覺效果，這種天文現象稱為「閃爍」（scintillation）。

亮度與位置決定閃爍強弱

根據科學期刊《天文學》（Astronomy）本月7日的報導，閃爍現象在明亮的恆星上通常更為明顯。相比之下，較暗淡的星星即使透過雙筒望遠鏡或天文望遠鏡觀察，人眼也較難察覺其光線變化，因此看起來相對穩定。

當遙遠的星光穿越厚厚的大氣層進入人眼時，光線會受到空氣擾動的影響而被「打亂」。資料圖片

除了亮度差異，觀測位置亦是關鍵因素。靠近地平線的星星往往閃爍得更加厲害，這是因為它們發出的光線必須穿過更厚的大氣層，一路上不斷被氣流和空氣密度的變化「推擠」。相反，當星星慢慢升高、接近頭頂的天頂位置時，光線穿過的大氣層變薄，閃爍現象便會明顯減弱。

地面熱源與天氣的影響

此外，地面的熱氣流也可能造成局部性的閃爍差異。例如在柏油路、停車場或混凝土建築附近，白天累積的熱能到了夜晚會持續散發，使上方空氣產生擾動。若朝這些方向觀星，星星可能看起來比其他方向更加閃爍不定。

當遙遠的星光穿越厚厚的大氣層進入人眼時，光線會受到空氣擾動的影響而被「打亂」。資料圖片

研究人員強調，大氣層的狀態對星光閃爍影響極大，因此不同夜晚的觀測效果可能差異明顯。風速、濕度、氣溫與氣流變化，都會影響大氣的穩定度，進而改變星星閃爍的程度。這正是為何某些夜晚星光特別「乖巧」，另一晚卻感覺整片天空都在「眨眼」的原因。

天文台選址背後有學問

這也是為何世界各地的天文觀測站，通常偏好設立在海拔高、氣候乾燥且空氣穩定的地區。由於當地大氣擾動較少，能有效減少星光被「扭曲」的情況，從而讓觀測畫面更加清晰穩定。

天文觀測站通常偏好設立在海拔高、氣候乾燥且空氣穩定的地區。資料圖片

為拯救數量暴跌的帝王斑蝶，科學家今年為近1,750隻斑蝶戴上僅重約一滴水大小的微型無線電追蹤器，以精確定位其長達4,800公里的遷徙路線與栖地，市民亦可透過手機應用程式「Project Monarch Science」即時追蹤。

這項由美國國家野生動物聯邦會發起的跨國研究。美聯社報導指出，研究團隊特別聚焦於美國落磯山脈以東斑蝶必經的狹窄通道「德州漏斗」。每年秋季，斑蝶會從加拿大南部與美國北部出發，飛往墨西哥中部的冷杉森林避寒過冬。最新追蹤數據顯示，今年已有約175隻被標記的斑蝶順利抵達墨西哥。

更令科學家振奮的是，研究首次發現猶他州的斑蝶加入了東部族群前往墨西哥，並記錄到斑蝶沿著美東海岸飛往佛羅里達、甚至跨越墨西哥灣的全新遷徙路徑。

每年秋季，斑蝶會從加拿大南部與美國北部出發，飛往墨西哥中部的冷杉森林避寒過冬。資料圖片

每年秋季，斑蝶會從加拿大南部與美國北部出發，飛往墨西哥中部的冷杉森林避寒過冬。資料圖片

自1990年代中期以來，美東與美西的帝王斑蝶族群數量已分別重挫逾80%與95%，生存威脅極為嚴峻。

其中農藥與殺蟲劑的廣泛使用嚴重破壞了幼蟲唯一的食物來源乳草，氣候變遷引致的高溫亦延誤了遷徙時程，乾旱更大幅減少提供熱量的花蜜源。此外，斑蝶在橫跨公路時遭車輛碰撞，也是遷徙途中的致命要因之一。

每年秋季，斑蝶會從加拿大南部與美國北部出發，飛往墨西哥中部的冷杉森林避寒過冬。資料圖片

每年秋季，斑蝶會從加拿大南部與美國北部出發，飛往墨西哥中部的冷杉森林避寒過冬。資料圖片

針對斑蝶面臨的生存危機，保育團體正積極採取救濟行動。除了在公路旁大量種植乳草與蜜源植物以修復棲地外，團隊更在交通繁忙的德州公路沿線設置安全護網，引導斑蝶提高飛行高度以避開車輛，期盼能成功挽救這群重要的生態授粉者。

每年秋季，斑蝶會從加拿大南部與美國北部出發，飛往墨西哥中部的冷杉森林避寒過冬。資料圖片

每年秋季，斑蝶會從加拿大南部與美國北部出發，飛往墨西哥中部的冷杉森林避寒過冬。資料圖片