去南极！在地球上看最清晰的星星

 
 
去南极！在地球上看最清晰的星星  
 

在地球上仰望浩渺星空，那边看得最清晰？谜底是南极。

糊口在大气“海底”的人们，为了看到尽大概真实的星空，处处寻找大气清澈、安全的视察点。克日，中国科学家发明，位于南极最高点的冰穹A是世界上最佳观星点。在哪里，2.5米口径光学望远镜的视察本领可与其他台址6米口径望远镜相媲美。这将为我国南极天文的成长带来新机会。

望远镜抱负故里

毕竟那边的星星不爱“眨眼睛”

自远古开始，人类就利用肉眼调查众多星空。1609年，伽利略首次用望远镜瞄准了夜空，一举发明白月亮上的环形山、太阳黑子和木星的四颗最大卫星。这极大地拓展了人类的视野，开启了近代天文学的大门。

其后四百多年，跟着科技进步，光学望远镜技能也经验了多次厘革。从口径来看，伽利略时代的望远镜口径只有4厘米，而今朝已建成的最大光学望远镜已达10米，正在建树的欧洲南边天文台极大望远镜ELT，口径到达了39米——而人眼瞳孔在黑黑暗也仅能放大到约8毫米。

按照理论计较出的判别率，一台1米口径的望远镜，判别率可达0.1角秒（相当于在10千米外看一枚硬币），可恒久以来却没有实际到达过，这是为什么呢？

这是因为大气层的存在。我们都曾有这样的履历：安全的水面清澈见底，而湍动的水流却扭曲了水底的情形。氛围也是如此，大气中布满了湍流。

大气中的湍流会造成差异处所大气折射率的不绝变革，就像大气中充满了小小的偏折镜。好比，高空中的大气湍流就会造成星星“眨眼睛”。

这一团团的大气湍流给望远镜的判别率添加了一个特别限制，望远镜最终实际的判别率只能“屈就”于这两个数值中较大的谁人——当望远镜口径小于大气湍流的尺寸时，实际判别率就是望远镜判别率；反之，纵然望远镜自己判别率再高，实际判别率也只能是大气湍流的判别率。

由于此刻光学望远镜的口径都已到达米级，因此直径从几厘米到十几厘米的大气湍流老是远远小于望远镜的口径，对应的视宁度从1到几个角秒，极大限制了望远镜实际机能的发挥。因此，为了发挥望远镜的最大潜力，给它们找个符合的家，就成了天文视察的首要任务。

大气湍流对望远镜成像判别率的影响水平叫做“大气视宁度”，它常被作为天文选址的重要依据之一。

颠末数十年费力的选址事情，此刻世界上最优秀的台址会合在中低纬度的美国夏威夷、智利北部、西班牙加那利群岛等地，这些处所海拔高度从2000多米到4000多米，视宁度在0.6-0.8角秒，夜间好天比例到达了70%-80%。因此，世界上大部门8-10米级望远镜，以及在建的3台30米级望远镜均选址在这些区域。

竞赛在南极高原

各国竞相寻找视宁度最佳台址

南极大陆常年被厚厚的冰层包围，南极冰盖的平均厚度高出2000米，形成了南极本地高原。

由于其奇特的地理位置，南极高原一直被认为大概蕴含着优异的天文台址。但由于其恶劣的自然情况和相对单薄的后勤支撑保障本领，直到上世纪90年月，科学家才开始在南顶点——美国的阿蒙森-斯科特科考站，开展天文选址事情。

可丈量功效却令人颇为失望：南顶点的视宁度较差，到达了1.8角秒，但大气湍流主要会合在贴近地面100米以内的界线层中，界线层之上的自由大气视宁度仅0.3角秒阁下。

界线层是大气层中的最底层，受地面影响很大，会合了绝大部门的大气湍流。界线层之上称为自由大气，湍流很少。在中低纬度的优良台址中，自由大气视宁度约0.4角秒，但界线层厚度约几百米，其影响无法制止。