星の瞬きと大気ゆらぎ

質問

夜空に輝く星がキラキラと瞬く原因について調べています。過去の質問や他のwebサイトによれば，瞬きの原因は大気のゆらぎであり，それは陽炎と似たような現象だとの記述がありました。

これでな～んとなく分かったような気もしますが，やっぱりよく分かりません(^^;)。(1)そもそも大気で光がゆらぐという現象はどんな現象で，どうしてそのようなことが起きるのでしょうか？また，(2)夏よりも冬に瞬きが強くなるのは，低空層と高空層における温度の異なる気流の速度差が原因との記述も発見したのですが，どうして温度差があると速度差が生じ，またどうしてそれによってゆらぎが大きくなるのでしょうか？

・・・とにかく分からないことばかりなのですが，どなたか詳しい方がおられましたら，教えていただけないでしょうか？よろしくお願いいたします。

回答No.1

flyaway · ベストアンサー

こんにちは。日本語で理系の専門用語がよくわからないので、ちゃんと説明できるか自信ないのですが、一応書いてみます。

大気（空気）による光の屈折率は、温度や気圧によって変わります。ですから、温度が違う二層の空気を通るばあい、光は二層の間で屈折するわけです。温度差が激しいほど、屈折率の差も大きくなります。また、空気の速度は気圧にも関係するので、速度の変化も屈折率の変化をもたらします。星の光が大気を通過する間、いろんな温度や速度の空気を通過し、微妙に屈折します。気流などの関係で光の方向が常に少しずつ変化するので、それが私たちの目には瞬きに見えるのです。

大気で光が揺れる現象は、自宅でも温度差の激しい環境をつくれば見ることができます。たとえばキッチンのガスをつけて、そのすぐうえの空気をとおして向こう側を見てみれば、まるで陽炎みたいにユラユラゆれてみえます。夏にコンクリートの上がゆらいで見えるのも、同じ現象です。

お礼

お礼が遅れて申し訳ありません。屈折率が温度依存性を示すのですか。。。なるほど，とてもよく分かりました。ありがとうございました。