Tại sao các vì sao trên trời lại nhấp nháy?

Ánh sáng đi từ các vì sao tới mắt của chúng ta phải xuyên qua khá nhiều lớp khí quyển. Chính sự biến động không ngừng của các lớp khí quyển này khiến cho ánh sáng bị tán xạ và làm cho chúng ta cảm thấy ánh sáng từ các vì sao trên trời nhấp nháy.

Tuy vậy, biến động không ngừng của các lớp khí quyển thực sự là gì? Có phải là gió thổi khiến cho ánh sáng bị tán xạ hay không? Chắc chắn là không vì ánh sáng chuyển động với vận tốc cực lớn (~ 300000km/s) nên ngay cả các cơn bão lớn có tốc độ chuyển động lên tới 160km/h cũng không thể làm cho ánh sáng bị tán xạ được. Thủ phạm chính của việc này không phải là gió mà là … nhiệt độ không ổn định của các lớp khí quyển.

Khi ánh sáng xuyên qua kính, ánh sáng sẽ bị khúc xạ (hiện tượng ánh sáng đổi hướng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau). Tuy nhiên, kính là môi trường ổn định nên việc khúc xạ này không bị thay đổi theo thời gian. Trong khi đó, không khí không có sự ổn định như kính nên ánh sáng sẽ dễ bị khúc xạ theo các hướng thay đổi (do chiết suất của không khí thay đổi theo nhiệt độ). Điều này dẫn tới ánh sáng từ các ngôi sao không còn đập vào mắt chúng ta đều đặn khiến ta cảm thấy chúng đang nhấp nháy. Ánh sáng từ mặt trời và mặt trăng đủ mạnh để không bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi chiết suất của không khí nên chúng ta không có cảm giác chúng nhấp nháy như các ngôi sao ở rất xa trên trời.