星そのものが明るくなったり暗くなったりしている？
冬の夜、明るい星が細かく色を変えながらまたたくように見えることがあります。一方、近くに見える明るい惑星は比較的落ち着いた光に見えることもあります。この違いを「星は燃えているから」と説明すると、星の上で一瞬ごとに大きな変化が起きているように感じます。しかし、地上から見える短い時間のまたたきには地球の大気が大きく関係しています。
星の光は遠くの宇宙から届きますが、最後には地球を包む空気の層を通って目に入ります。空気の温度や密度が場所によって変わると、光の曲がり方も少しずつ変わります。その状態が風で絶えず入れ替わるため、目に入る明るさや位置が細かく揺れて見えるのです。
同じ空気でも光の道筋は変わる
暖かい道路の上で遠くの景色がゆらぐように見えることがあります。星のまたたきも、温度や密度の異なる空気を光が通ることと関係しています。ただし道路上の陽炎と星のまたたきは観測する距離や条件が異なり、まったく同じ現象として片づけることはできません。共通するのは、大気が一様な透明な板ではないという点です。
星が地平線に近いときは、頭の真上にあるときより長い距離の大気を通って光が届くので、またたきが目立つ傾向があります。都市の光害、雲、視力なども見え方に関わります。ある夜に強くまたたいたからといって、星の明るさそのものが急変したとは限りません。まず観測条件を記録してみましょう。
惑星が比較的安定して見える理由
遠い恒星は、肉眼から見るとほぼ一点の光源です。大気のゆらぎによって、その点から届く光の状態が変わると目立ちやすくなります。惑星は比較的近いため、望遠鏡で見ると小さな円盤として広がりがあります。円盤上の少し異なる場所から来る光の変動が平均化され、肉眼では比較的穏やかに見える場合が多いのです。
ただし「惑星は絶対にまたたかない」という言い方は正確ではありません。空の低い場所にある惑星や大気の状態が不安定な夜には、惑星にもちらつきが見られます。逆に恒星でも条件がよければまたたきが小さいことがあります。見分けるための手掛かりにはなりますが、惑星か恒星かを決定する唯一の方法ではありません。
肉眼観測を比べるときの方法
空に見える明るい点を二つ選び、同じ時間帯に数分ずつ観察します。可能なら天文台の星図や星空アプリで、それが恒星なのか惑星なのかをあらかじめ確認してください。位置が地平線に近いか高いか、雲が通っていないか、街灯が視界に入っていないかも記録します。
「どちらが強くまたたいたか」を一度の印象だけで決めるのは難しいものです。観測する人が違うと感じ方も変わります。スマートフォンで撮影しても、自動露出や手ぶれ補正が光り方を変えることがあります。撮影した映像がそのまま人間の目で見た現象と一致するとは限りません。比較する道具の性質まで考慮しましょう。
宇宙から見ればまたたかない？
地球の大気より上にある宇宙望遠鏡では、大気によるゆらぎを避けられます。だからといって、宇宙望遠鏡にあらゆる観測誤差がなくなるわけではありません。望遠鏡そのものの振動、センサーの特性、温度変化など、別の制約が残ります。地上の大型望遠鏡には大気の影響を補正する「補償光学」の技術もあります。
NASAは、星のまたたきと地上望遠鏡の像のぼけの両方が大気の乱れに関係することを説明しています。肉眼で楽しむ星空と天文学の精密観測には、同じ空気の問題が異なる形で現れるのです。観察対象が悪いのか、観察する道具や経路に問題があるのかを分ける視点につながります。
観測が食い違ったときは何を疑う？
同じ星を二人で見たのに、一人は「強くまたたく」、もう一人は「それほどでもない」と答える場合があります。このとき、どちらかが間違いだと決める必要はありません。視力や目の慣れ、見ていた瞬間、大気の揺らぎ、周囲の照明などが違う可能性があります。「星そのものが明るさを変えた」という説明の前に、観測する人と光が通った条件を比べることが重要です。
例えば地平線近くの星と、頭上近くの星を一つずつ選び、同じ時間帯に色のちらつきや明るさの変動を観察します。もし低い星の方が強くまたたく傾向が繰り返し見られれば、大気を通る距離との関係を考える材料になります。ただし星の明るさや色が異なると比較が難しくなるため、結果はあくまで身近な観察です。どの要因をそろえられず、何を次に確かめたいのかまで書き残すと、現象の理解が深まります。
色が変わるのは星の色が塗り替わるから？
低い空にある明るい星が赤や青にちらちら変化する場合があります。大気の屈折は波長によって少し異なるため、光の色の成分が通る道筋に差ができることがあります。星自体の表面温度が秒単位で大きく変わっていると解釈する必要はありません。一方、星にはもともとの色の違いも存在するため、すべての色の違いを大気のせいにするのも誤りです。色のちらつきという短時間の変化と、星の持つ平均的な色を分けて観察しましょう。夜空の条件と天体の性質を別の欄に記録するだけで、似た見た目から原因を決めつける危険を減らせます。
街灯がちらついているなら電源や照明の不具合かもしれませんが、遠い星の短いまたたきには大気が関係する場合が多くあります。見た目が似ていても原因は同じではありません。また、星の明るさには長い期間で実際に変わる変光星も存在します。短時間の大気のゆらぎと、天体そのものの変化も区別が必要です。
星を見たときに「光っているものが変化したのか」「光が届く途中で変化したのか」を問い直してみてください。惑星が比較的落ち着いて見えるという例外を一緒に考えると、ただ「大気のせい」と覚えるよりも、点に見える光源と面に見える光源の違いまで説明できるようになります。
