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晚上坐飞机不应该是满天星星么?为什么实际上很少看到?

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日报标题:在红眼航班上如何「夜观星象」?

One Two,开挖掘机的兔子

题主第一个问题的答案是肯定的,飞机飞行时位于对流层之上的平流层,高度一般在 10 公里左右,理论上来说,如果飞机的机顶是玻璃的话,应该能看到很多星星。

第二个问题,不知题主平时有没有夜观星象的习惯(似乎说得有点高端...就是普通的观星啦),如果有应该会发现同一颗星星,它在天顶时的亮度和它在地平线附近的亮度有不小的差距,这是大气消光的结果。没有此类经验的同学可以参考日出日落时太阳亮度的变化。简单来说,一颗天体的天顶距(距离天顶的角度)越大,它受到大气消光的影响会越大。

为什么要说到大气消光呢?飞机平飞的时候是与地面平行的,不难想象,当我们从飞行舷窗向外观望的时候地面和天空大概就是对半分的,而且受制于舷窗的大小,我们最多就能看到地平线以上大概 40 度(个人估计)的天空,在这个地平高度以下出现的天体受到大气消光的影响不能被忽略,亮度一定会打折扣。搬运一下百度百科:大气消光

对同一颗星,当它在地平附近时,可比它在天顶时暗 3 个星等。大气对蓝、白星的消光比对红星的消光作用更大。

暂且不论这个 3 等的准确性如何,假设夸张了,我们算消光 2 等,人眼的极限星等约 6 等,但在这种情况下减去 2 等就只剩下 4 等,全天星空中亮于 4 等的星星有 513 颗(维基百科:星等),我们一次性只能看到半个天球,所以还要减半(256 颗),再考虑舷窗的横向视角(假设是 90 度?)和纵向视角(40 度),最终结果是 32 颗。在这 32 颗理论上看得到的星星中,有约 70% 星星因为自身亮度问题(3-4 等)处于可见与不可见的边缘,剩下只有约 10 颗星星有足够的亮度让我们看到。

PS:这只是一个不太严谨的推算,看看就好,看看就好......

PPS:之前过于高估了大气消光的影响,如果不考虑大气消光,以极限星等 5 等计算,最后的结果大概是 30 颗

注意这只是理论推算,实际上,天空中的亮星分布并不是均匀的,例如全天亮度前十的恒星有七颗位于冬季星空,秋季星空最亮的北落师门仅位列 17。另外,考虑到机舱内的灯光以及地平线附近可能飘荡的云朵,实际上看到很多星星的机会就更少了。

But,如果你 RP 很好,那大气消光什么的都是浮云。像我:

今年 1 月底飞马来西亚沙巴乘坐亚航红眼航班的时候拍的,左上是猎户座,右下的大亮斑是月亮,月亮往上一点是木星。报一下参数:18mm F3.5 2s ISO3200

月亮被云遮住以后木星就看得清楚了。参数同上。

如果 RP 再高一点,Aviation Photo #1958087: Airbus A330-202 - Jetstar Airways


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