为什么夜空中的星有些亮有些暗？

levin2008

在山区生活的孩子，学校地处偏僻，教育资源有限。他们对大自然充满了好奇，关于大自然他们有各式各样的疑惑，其中一些问题超出了老师或祖辈的认知，然而这并未阻止孩子们对知识的渴求。 仰望夜空时，他们的目光被广袤无际的星野吸引，心生困惑——为什么有些星星亮，有些星星暗？ 对星空有所研究的你，会如何利用你的专业知识，引导山区的孩子认识世界？ 今年，雪佛兰·红粉笔教育计划走入重庆山区小学，联合知乎，共同征集山区…
作者：一点资讯

新北狂纱

小朋友你们好，非常高兴能为你们解答这个问题，


        数万年来人类抬头仰望星空，头顶上那片天空就成为启发我们进步的存在，例如观察月亮和太阳激励我们研究出历法、观察星星研究出天文学，文人墨客留下的各种作品也是极其宝贵的精神财富。


        如果总结而言，人类肉眼可见的星星，主要有四种：
        恒星。它们能自主发光，像点亮的电灯泡一样，天空中99%以上的星星都是这种情况，太阳也是一颗恒星。它们都距离我们太过遥远，如果排除掉地球自转的因素仿佛一直在天空中恒定位置出现一样，因此得名恒星。
或明或暗星星的美丽星轨，主要由地球自转造成的视觉效果（图自：Pixabay）


美丽的太阳系，距离我们近的看起来亮一些，远的就会很暗（图改自：NASA）


       行星。有点像围绕电灯泡飞行的小虫子，体积非常小（比如太阳是地球的33万倍重量）、不能发光只能反射，我们肉眼可见的就是围绕太阳比较近的5个，按照距离太阳从近到远分别是水星、金星、（地球）、火星、木星、土星。在地球上看，即便排除掉地球自转，它们依然在运行着，得名行星。还有更远肉眼看不见的天王星、海王星和最远的冥王星（很不幸已经被从9大行星名单里除名了，因为这家伙个头实在太小）。
        卫星。跟行星概念差不多，只不过是围绕行星运动、同时跟着行星一起围绕恒星运动，我们肉眼只能看见一个，月球。火星、木星都有卫星，只不过我们肉眼完全看不到。
        星系。这是无数恒星和它们的行星孩子、卫星孙子的集合，例如太阳系只不过是银河系近4000亿个成员之一。牛顿（对，就是那个被苹果砸了脑袋的家伙！）研究的三大运动定律和万有引力定律告诉我们，宇宙中的物质会大片聚在一起，形成星云和星系。
哈勃太空望远镜拍到的美丽银河系，或明或暗的每个点都至少是一个太阳系（图自：NASA）


        总结而言：我们长期肉眼可见的部分，基本只有几千颗恒星（几乎都是银河系的）、五大行星、一颗卫星、一个巨大的银河系、极少其他星系（基本淹没在夜空背景中）。但这些发现都被我们肉眼能力限制，如果借助天文望远镜，可就是完全不同的故事了：银河系虽大，但宇宙中可能都有上亿个银河系。


那么，为什么看它们会有些亮有些暗呢？

最核心的原因：距离

        同学们晚上回家路上，应该体验到远近不一的灯光亮度大不相同，头顶上的灯肯定是最亮的，但不代表远方的就真的暗，我们看头顶上的星星就是这个逻辑：因此月球距离地球最近、平均只有38万千米（注意，这也是围绕地球7圈半的距离！），这个小不点反而看起来非常大非常亮。
2018年7月21日拍到的月亮，我们其实只能看到它被太阳照亮到的部分，所有会有月有阴晴圆缺这一说，也是时亮时暗（图自：NASA）


        我们看金星特别亮，把它叫做太白、启明星，实际上土星是它的100多倍大，我们却看不清楚。
        到了恒星范围，就更加夸张：太阳在恒星里面只能算小不点，有一颗恒星叫做盾牌座UY，太阳直径的1700多倍、肚子里能装下50亿个太阳、亮度也比太阳高34万倍。但由于这颗恒星距离地球太远，达到9500光年，也就是需要光速（每秒30万千米）走9500年才到，我们肉眼却完全看不见它！相比而言，只需要光速走500秒就能到的太阳看起来有多亮，不需要我多做介绍了。


2. 地面天气原因
        生物生活在地球上离不开大气的庇护，尤其是和我们关系最大的对流层，风雨雷电各种天气都在这里形成。尤其水汽就是人类生命的源泉，它们来自地面和海洋的蒸发，聚集成云层，才能在内陆地球重新将落成雨形成河流湖泊和地下水。
       水有折射作用，高空中的水汽也有这种效果，高空比较薄的云层在折射之外还有阻挡，当星光穿过它们的时候就会出现时亮时暗。因此，我们肉眼看见的星星一闪一闪亮晶晶很大程度只是天气的原因，和星星并没有关系。万里无云的夜空是观察星星最好的时机，阴雨天就变得无比困难，这也很好理解了。
3. 光污染
在国际空间站上拍到的北京和天津夜景，光污染导致那里的天文爱好者必须跑到很远的郊区才能看到星星，城市里的星星被污染的太“暗”了（图自：NASA）


        媒体上经常提空气污染、水污染、土壤污染，在我们肉眼看星星时，有一种最关心的污染叫做光污染，顾名思义：我们不想要这些光。
        比如，大白天的由于来自太阳的“光污染”，几乎看不到任何星星；在很多夜空被灯光照亮的城市里也是这个原理，生活在城市的人很难看到美丽的星空；天文观测拍照的时候，突然有好事者把手电筒照向你观测的方向，也是很讨厌的。


4. 特殊情况


        宇宙中也有一些恒星会走到生命尽头，它们会耗尽最后的能量发生剧烈的爆炸，释放的能量可以轻易毁掉整个太阳系。因而我们能看到天空中突然发亮的一颗星星，亮度也会不稳定，但持续几周后就会完全消失。
美丽的流星雨，看起来很亮又迅速暗下去，其实是小不点被点着了（图自：NASA）


        而一些彗星抵达太阳附近时会被太阳影响抛落大量的物质，这些物质或其他小行星误打误撞闯入地球稠密大气时，大气摩擦会把它们疯狂加热焚毁，这就变成了流星，亮度也可以非常高。不过它们一般都转瞬即逝，这也是名字的来历。
        其实不仅同学们在考虑星星时亮时暗，科学家们更是如此，他们也对那些我们肉眼根本看不到的“暗星星”更加感兴趣。因此，为了做更好的研究，科学家们在极其干燥的高山上修建了巨大的天文台，例如南美智利的高山上，这里海拔高且靠近沙漠空气极其干燥，这样可以最大程度避免大气的影响。
大名鼎鼎的哈勃太空望远镜，它其实比一辆公交车还要大很多！（图自：NASA）


        而自从人类进入航天时代，直接把望远镜送出大气层也成为一个不错的选项，那里彻底没有大气的影响、注意好姿态背对太阳地球之类也不会存在光污染，这是非常完美的观测环境。大名鼎鼎的哈勃望远镜就是如此，它已经兢兢业业工作了20年。而即将发射的一个叫做詹姆斯韦伯的太空望远镜，又将大大提升人类对星空的认知。
        总体而言，同学们可以看到：星星有的暗有的亮、甚至单个星星有时暗有时亮，这么一个简简单单的生活现象，却蕴含了包括天文学、气象学、航天工程、仪器科学、地理科学等诸多学科的知识，真正的学无止境！探索知识的路上，所有人都是真理的学生，我们仍然需要保持谦逊的态度，认真学习。


        备注：非常感谢雪弗兰红粉笔教育计划，这样的公益活动正向作用，能够帮助孩子们了解更大的世界，同时我们也能用一己之力，用我们的视界，改变他们的眼界。大家共勉！

李焕发

有的星星大，有的星星小，有的远，有的近，有的所包含的物质不一样那对太阳的光的反射也不一样，所以肯定我们看这些星星的时候有明有暗的

什么大师特

夜晚能看的到的星星大部分是恒星，有几颗是我们太阳系的星星，例如金星，水星，火星，恒星发光的原理和我们的太阳类似，大部分是氢聚变成氮核的过程释放能力，还有一部分是核聚变释放能量，只是因为它们离我们很远才看起来很温柔，但是其实它们比太阳都大的多，而很多行星反射太阳的光很亮，那是因为它们本身是在太阳系里面，离我们很近，所以看起来才会比那些恒星都亮，所以说亮不亮不止看星星本身的亮度，还要看距离，距离太远了，光线传过来可以让我们看见就已经很厉害了哦。

vsCnfaOT

在夜空中，有的星星看起来比较亮有的星星看起来比较暗一方面是因为距离，还有一方面是来自于它自身亮度。夜空中的星星只有几颗是太阳系中的行星，剩下的都是太阳系外的恒星。但是我们都知道虽然行星不会像恒星一样发光，但是它会反射太阳光。就像我们知道的月亮一样，月亮发光的原理也是因为反射了太阳光，由于月球距离地球很近，所以月球在地球上看起来很大很亮。由于太阳系中的行星距离地球远比太阳系外的恒星更加近，它们反射的太阳光就会让它们显得非常亮。当然如果距离地球越近的我们看起来就更加亮，距离越远我们看起来也就很暗