Les étoiles scintillent parce que leur lumière doit traverser plusieurs couches différentes de l'atmosphère terrestre. Alors pourquoi la lune ne scintille-t-elle pas non plus?
Les étoiles scintillent parce que leur lumière doit traverser plusieurs couches différentes de l'atmosphère terrestre. Alors pourquoi la lune ne scintille-t-elle pas non plus?
Réponses:
La première série de résultats sur Google renvoie en fait des réponses incomplètes et même erronées (par exemple, "Parce que la Lune est beaucoup plus lumineuse", ce qui est faux, et "Parce que la Lune est plus proche", qui est incomplète [voir ci-dessous]). Alors voici la réponse:
Comme vous le mentionnez, lorsque la lumière pénètre dans notre atmosphère, elle traverse plusieurs lots de gaz de densité, de température, de pression et d'humidité variables. Ces différences différencient l'indice de réfraction des parcelles et, comme elles se déplacent (le terme scientifique désignant l'air se déplaçant est "vent"), les rayons lumineux empruntent des chemins légèrement différents dans l'atmosphère.
Les étoiles sont des sources ponctuellesLes étoiles sont immensément loin, ce qui en fait des sources ponctuelles. Lorsque vous regardez une source ponctuelle à travers l’atmosphère, les différents chemins empruntés d’un moment à l’autre la font "sauter" - c’est-à-dire qu’elle scintille (ou scintille ).
La région dans laquelle la source ponctuelle saute couvre un angle de l'ordre de l'arc de seconde. Si vous prenez une photo d'une étoile, pendant le temps d'exposition, l'étoile a sauté partout dans cette région, et il ne s'agit donc plus d'un point, mais d'un "disque".
… La lune n'est pasIl en va de même pour la Lune, mais comme la Lune (vue de la Terre) est beaucoup plus grande (environ 2000 fois plus grande, pour être précis) que ce "disque d'observation" comme on l'appelle, vous ne le remarquez tout simplement pas. Toutefois, si vous observez les détails de la Lune à l'aide d'un télescope, la visibilité met une limite sur la précision des détails.
La même chose est vraie pour les planètes. Les planètes que vous pouvez voir à l'œil nu s'étendent de plusieurs arcsecs jusqu'à presque un arcmin. Bien qu'elles ressemblent à des sources ponctuelles (car la résolution de l'œil humain est d'environ 1 arcmin), elles ne le sont pas et vous remarquerez qu'elles ne scintillent pas (à moins qu'elles ne soient proches de l'horizon où leur lumière passe dans une lumière plus épaisse). couche d'atmosphère).
L'image ci-dessous peut aider à comprendre pourquoi vous voyez le scintillement d'une étoile, mais pas celle de la Lune (grandement exagérée):
EDIT: En raison des commentaires ci-dessous, j'ai ajouté le paragraphe suivant:
Ni la taille absolue, ni la distance n’est importante en soi. Seul le rapport est.Comme décrit ci - dessus, ce qui fait un scintillement de la source de lumière dépend de son apparente taille par rapport à la vision , à savoir son diamètre angulaire δ défini par le rapport entre son diamètre absolue d et la distance D de la Terre: δ = 2 arctg ( d
Par conséquent, dire que la Lune ne brille pas parce qu’elle est proche est une réponse incomplète, car par exemple, un puissant laser situé à 400 km de la Terre - c’est-à-dire 1 000 fois plus près que la Lune - scintillerait encore parce qu’il est petit. Ou vice - versa, la Lune serait scintiller même à la distance , il est, si elle était seulement 2000 fois plus petit.
Enfin, pour obtenir de bonnes images avec un télescope, vous voulez non seulement les placer sur un site éloigné (pour éviter la pollution lumineuse), mais aussi - pour minimiser la vue - à haute altitude (pour avoir moins d'air) et dans des régions particulièrement sèches ( avoir moins d'humidité). Sinon, vous pouvez simplement le mettre dans l'espace.
La page wikipédia sur scintillation , alias scintillation, la couvre assez succinctement; cela revient au fait que les étoiles éloignées sont suffisamment éloignées pour être une source ponctuelle de lumière cohérente. Les planètes solaires et Luna sont suffisamment proches pour avoir un diamètre pouvant être résolu tout en étant visibles, ce qui signifie que leur lumière n'est pas cohérente comme le pourrait être une source ponctuelle.
Mathématiquement, le seuil auquel une source de lumière distante devient une source ponctuelle effective va être fonction de sa taille et de sa distance, par rapport à la taille de l'ouverture du dispositif de visualisation (dans ce cas, l'œil humain). Vous pourriez effectivement le considérer comme un cylindre situé entre l'ouverture et le périmètre de la source de lumière: lorsque ce cylindre est suffisamment étroit pour traverser l'atmosphère, vous obtenez un scintillement visible.
Il est important de noter que la scintillation n'est pas l'effet mirage, qui est causé par les gradients de température dans l'atmosphère et provoque l'effet de «natation». La scintillation ne déplace pas la position apparente de la source de lumière, ce qui entraîne des variations de luminosité et de couleur. Le mécanisme actuel de scintillation résulte de la perturbation de la lumière par les ondes planes et de la turbulence atmosphérique dans le front d'onde de cette lumière. Ceci est clairement démontré par cette image de la NASA .