Whyzard

なんで星はキラキラするの?

お子さんの「なんで?」に、子ども用と大人用の回答をします。

お子さんへ

お星さまはとっても遠くにあって、光がここまで届くころには小さな点になるくらい遠いの。地球の大気は、暖かい空気と冷たい空気のかたまりがたえず動いていて、まるで水のさざ波越しに何かを見るような状態になっているんだ。動いている空気が光をすこしずつ曲げるから、お星さまの明るさが小きざみに揺れて見える。その揺れがキラキラの正体だよ。

ひとこと

屈折による大気の乱流を平易な言葉で表現しました(暖かい空気と冷たい空気のかたまりが光を曲げる)。「シンチレーション」という用語そのもの、対流圏の温度勾配が乱流を駆動する役割、そして「なぜ惑星はキラキラしないか」を説明する点光源 vs 面光源の議論はあえてスキップしています。これらはさらに深く話すときに、まとめて掘り下げるとよいでしょう。

あなたへ

星がきらめく(学術的には「シンチレーション」する)のは、地球の大気が光学的に均質ではなく、温度の違いが屈折率の異なる空気のセルを作り、それらが乱流とともに絶え間なく動いているからです。星はほぼ点光源として届く(肉眼で最大級の近傍星でも0.01秒角未満)ため、大気を通過するあいだの屈折のずれが見かけの明るさと位置に可視の揺らぎを生みます。惑星も小さいですが、5から50秒角の広がりを持つ面光源で、乱流が円盤の各部分に独立に影響し、揺らぎが平均化されて安定して見えます。シンチレーションは地平線付近(大気の経路が長い)と、暖かい上昇気流が冷たい上空に湧き上がる場所で最も強くなります。

次に聞かれそうなこと
  • なんで赤いお星さまや青いお星さまがあるの?
  • なんで空気はゆらゆらしているの?
  • なんでお月さまはキラキラしないの?

Whyzardは、お子さん自身の「なんで?」に、声に出して、わかることばで答えます。

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