चाँद टिमटिमाता क्यों नहीं है?

Question

तारे टिमटिमाते हैं क्योंकि उनके प्रकाश को पृथ्वी के वायुमंडल की कई अलग-अलग परतों के माध्यम से निचोड़ना पड़ता है। तो चंद्रमा क्यों नहीं टिमटिमाता है?

Comments

यदि आप एक रात में एक दूरबीन के माध्यम से चंद्रमा को देखते हैं जब तारे बुरी तरह से टिमटिमा रहे हैं, तो आप छोटे क्रेटर्स के बारे में विचित्र रूप से देखेंगे। वह वायुमंडल में हवा है, जो सितारों की तरह टिमटिमा रही है। अनमैग्निफाइड, आप इसे बहुत अच्छी तरह से देख सकते हैं क्योंकि हर छोटी सी झालर चमकदार चंद्र सतह से घिरी होती है, न कि अंतरिक्ष का कालापन।

— मार्गदर्शी अजनबी

मेरे उत्तर के विपरीत, sites.google.com/site/fresnel4twinkle से पता चलता है कि घटना को खराब तरीके से समझा गया है और वर्तमान लोकप्रिय स्पष्टीकरण गलत है

— Danikov

जब मैं पहली बार खगोल विज्ञान सीख रहा था, तो मुझे "नियम" का एक प्रकार बताया गया था कि "तारे टिमटिमाते हैं, ग्रह (और अन्य शरीर चमकते हैं"। इसलिए, यदि सभी तारे टिमटिमा रहे हैं लेकिन एक लाल है जो कि नहीं है, वह मंगल होगा। दी, मैंने देखा है कि जब शनि खराब होता है, तो यह हमेशा 100% सही नहीं होता है, लेकिन यह उचित समय के लिए उपयोगी हो सकता है।

— कोबरा

Answer 1

Google पर पहले मुट्ठी भर हिट वास्तव में अधूरे और यहां तक ​​कि गलत जवाब भी देते हैं (जैसे "क्योंकि चंद्रमा बहुत उज्ज्वल है" जो सीधा गलत है, और "क्योंकि चंद्रमा करीब है" जो अधूरा है [नीचे देखें])। तो यहाँ का जवाब है:

जैसा कि आप उल्लेख करते हैं, जब प्रकाश हमारे वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो यह अलग-अलग घनत्व, तापमान, दबाव और आर्द्रता के साथ गैस के कई पार्सल से गुजरता है। ये अंतर पार्सल के अपवर्तक सूचकांक को अलग बनाते हैं, और जब से वे चारों ओर घूमते हैं (हवा के चारों ओर घूमने के लिए वैज्ञानिक शब्द "हवा" है), प्रकाश किरणें वायुमंडल के माध्यम से थोड़ा अलग पथ लेती हैं।

सितारे बिंदु स्रोत हैं

सितारे बहुत दूर हैं, प्रभावी रूप से उन्हें बिंदु स्रोत बनाते हैं। जब आप वायुमंडल के माध्यम से एक बिंदु स्रोत को देखते हैं, तो एक पल से दूसरे स्थान पर ले जाने वाले अलग-अलग रास्ते इसे "चारों ओर से कूदते हैं" - यानी यह झुर्रियाँ (या झांके )।

वह क्षेत्र जिसमें बिंदु स्रोत एक आर्सेकंड के क्रम के कोण तक फैला होता है। यदि आप किसी तारे की तस्वीर लेते हैं, तो एक्सपोज़र के समय, तारा इस क्षेत्र के अंदर हर जगह कूद गया है, और इस तरह यह अब एक बिंदु नहीं है, बल्कि एक "डिस्क" है।

... चंद्रमा नहीं है

चंद्रमा के लिए भी यही सच है, लेकिन चूंकि चंद्रमा (पृथ्वी से देखा गया) बहुत बड़ा है (लगभग 2000 गुना बड़ा, विशिष्ट होने के लिए) इस "डिस्क को देखकर" जैसा कि यह कहा जाता है, आप बस इसे नोटिस नहीं करते हैं। हालांकि, यदि आप दूरबीन के माध्यम से चंद्रमा पर विवरण देख रहे हैं, तो यह देखने की सीमा है कि आप कितने बारीक विवरण देख सकते हैं।

ग्रहों के लिए भी यही सच है। आप जिस ग्रह को नग्न आंखों से देख सकते हैं, वह लगभग एक आर्किमेक तक है। यद्यपि वे बिंदु स्रोतों की तरह दिखते हैं (क्योंकि मानव आंख का संकल्प लगभग 1 आर्कमिन है), वे नहीं हैं, और आप देखेंगे कि वे ट्विंकल नहीं करते हैं (जब तक कि वे क्षितिज के पास न हों, जहां उनकी रोशनी एक मोटी से होकर गुजरती है वायुमंडल की परत)।

नीचे दी गई छवि यह समझने में मदद कर सकती है कि आप किसी तारे की टिमटिमाहट क्यों देखते हैं, लेकिन चंद्रमा की नहीं (बहुत अतिरंजित):

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संपादित करें: नीचे दी गई टिप्पणियों के कारण, मैंने निम्नलिखित पैराग्राफ जोड़ा:

न तो पूर्ण आकार, न ही दूरी अपने आप में महत्वपूर्ण है। केवल अनुपात है।

जैसा कि ऊपर वर्णित है, प्रकाश स्रोत ट्विंकल क्या बनाता है यह देखने वाले की तुलना में इसके स्पष्ट आकार पर निर्भर करता है , अर्थात इसके कोणीय व्यास इसकी पूर्ण व्यास और पृथ्वी से इसकी दूरी बीच के अनुपात से परिभाषित : δ घ डी δ = 2 arctan ( $s$ $\delta$$d$$D$

$$\delta = 2 \arctan \left( \frac{d}{2D} \right) \simeq \frac{d}{D}\,\,\,\mathrm{for\,small\,angles}$$

यदि , तो ऑब्जेक्ट । अगर यह बड़ा है, यह नहीं है।$\delta \lesssim s$

इसलिए, यह कहना कि चंद्रमा ट्विंकल नहीं है क्योंकि यह करीब है एक अपूर्ण उत्तर है, उदाहरण के लिए पृथ्वी से 400 किमी दूर एक शक्तिशाली लेजर - यानी चंद्रमा की तुलना में करीब 1000 गुना - अभी भी ट्विंकल होगा क्योंकि यह छोटा है। या इसके विपरीत, चंद्रमा की दूरी पर भी ट्विंकल होगा , अगर यह सिर्फ 2000 गुना छोटा था।

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अंत में, एक दूरबीन के साथ अच्छी छवियां प्राप्त करने के लिए आप न केवल इसे एक दूरस्थ साइट पर रखना चाहते हैं (प्रकाश प्रदूषण से बचने के लिए), बल्कि यह भी - देखने को कम करने के लिए - उच्च ऊंचाई पर (कम हवा) और विशेष रूप से शुष्क क्षेत्रों में ( कम आर्द्रता है)। वैकल्पिक रूप से आप इसे अंतरिक्ष में रख सकते हैं।

Comments

"क्योंकि चंद्रमा बहुत करीब है" कड़ाई से गलत नहीं है - यह तारों से बड़ा होने से वह सभी कोणीय आकार नहीं पाता है । :)

— hobbs

हॉट नेटवर्क प्रश्न की शक्ति ... अच्छा जवाब।

— रोब जेफ्रीज

तीसरे पैराग्राफ के अनुसार, रुको, ग्रहों को ट्विंकल करना चाहिए , क्योंकि वे प्रभावी रूप से बिंदु-स्रोत हैं। लेकिन फिर बाद में आप कहते हैं कि वे नहीं करते हैं। क्यों नहीं?

— ब्लूराजा - डैनी पफ्लुघोफ्ट

@ BlueRaja-DannyPflughoeft: क्षमा करें, मैं देख रहा हूं कि यह बुरी तरह से विकृत है; पृथ्वी से नग्न आंखों को दिखाई देने वाले सभी ग्रह बिंदु स्रोत नहीं हैं, लेकिन कई आर्सेक हैं। लेकिन मानव आंख का संकल्प इससे बहुत खराब है, मोटे तौर पर 1 आर्कमिन, मुझे लगता है।

— पेला

@Spilt_Blood: यह मामला देखने के मामले में पूरी तरह से उपेक्षित हो सकता है। दूर के तारे से जो प्रकाश हमें दिखाई देता है वह वह प्रकाश है जो गैस / धूल से संपर्क नहीं करता है। सहभागिता का अर्थ है या तो अवशोषित होना (जिस स्थिति में हम इसे नहीं देखते हैं), और बिखरे हुए। लेकिन हमारी दिशा में एक फोटॉन के बिल्कुल बिखरे होने की संभावना असीम रूप से छोटी है, इसलिए वास्तव में यह अवशोषित भी है। इस प्रकार, इंटरस्टेलर पदार्थ का प्रभाव तीव्रता को कम करने के लिए है, लेकिन स्टार को ट्विंकल बनाने के लिए नहीं।

— पेला

Answer 2

जगमगाहट पर विकिपीडिया पृष्ठ , उर्फ सिंटिलेशन, यह काफी संक्षेप कवर; यह इस तथ्य पर उबलता है कि दूर के तार सुसंगत प्रकाश के एक बिंदु स्रोत होने के लिए पर्याप्त रूप से दूर हैं। सौर ग्रह और लूना दिखाई देने के दौरान एक रिजोल्यूबल व्यास के काफी करीब होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनका प्रकाश एक बिंदु स्रोत की तरह सुसंगत नहीं हो सकता है।

गणितीय रूप से, जिस दहलीज पर प्रकाश का दूर का स्रोत एक प्रभावी बिंदु स्रोत बन जाता है, उसके आकार और दूरी का एक कार्य होने वाला है, जो देखने वाले उपकरण के एपर्चर आकार (इस मामले में, मानवीय आंख) के सापेक्ष है। आप इसे प्रभावी रूप से एपर्चर और प्रकाश स्रोत की परिधि के बीच एक सिलेंडर के रूप में सोच सकते हैं: जब वायुमंडल से गुजरते समय वह सिलेंडर पर्याप्त रूप से संकीर्ण होता है, तो आपको दिखाई देने वाली जगमगाहट मिलती है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि जगमगाहट मृगतृष्णा प्रभाव नहीं है, जो वायुमंडल में तापमान में वृद्धि के कारण होता है और 'तैराकी' प्रभाव का कारण बनता है। जगमगाहट प्रकाश स्रोत की स्पष्ट स्थिति को विस्थापित नहीं करता है, जिसके परिणामस्वरूप चमक और रंग की विविधताएं होती हैं। विमान-प्रकाश प्रकाश और वायुमंडलीय अशांति के कारण जगमगाहट का वास्तविक तंत्र उस प्रकाश तरंग में हस्तक्षेप का कारण बनता है। नासा की इस छवि से यह स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होता है ।