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Warum funkeln die Sterne?

 
     
 

Das Funkeln der Sterne wird durch die turbulente Erdatmosphäre verursacht.
Diese Störungen sind vergleichbar mit dem Blickt an einem schönen, warmen Sommertag schräg auf einen von der Sonne aufgeheizten Straßenbelag, man sieht die Luft dicht darüber flimmern. Das ist die aufsteigende, von der Straße erhitzte Luft. Das Licht wird von ihr abgelenkt, weil sie eine kleinere Brechkraft hat als kalte Luft und so zu einer Störung führt.  
Nicht nur von Straßen wird die Luft aufgeheizt. Alles, das Wärme speichert erwärmt die Luft, die dann aufsteigt, weil sie leichter ist als kalte. Nachts wird die gespeicherte Wärme abgegeben und die Luft über Häusern, Straßen und Seen flimmert.  
In der Nähe des Horizonts flimmern die Sterne stärker, weil dort das Licht einen längeren Weg durch die Atmosphäre zurück legen muß und dabei mehr Störungen erfährt.

 
 

Um das Funkeln der Sterne zu erklären, sollten wir nicht den Lichtstrahl, sondern die dazu senkrecht stehende Wellenfront betrachten.
Im Weltraum breitet sich das Licht weitgehend ungestört aus, die Wellenfront ist also eben.
Diese ebene Wellenfront trifft nun auf die Störungen der Atmosphäre. Dabei wird sie deformiert. Beobachten wie die Sterne am Himmel, so ist unser Auge auf „unendlich“ scharf gestellt. Durch die verformten Wellenfronten erscheint der Stern nun unscharf. Sein punktförmiges Bild ist verwaschen, das Licht verteilt sich auf eine größere Fläche und erscheint dunkler.  
Das Funkeln und Flimmern ist eine gute Hilfe bei der Unterscheidung ob es sich um einen Stern oder einen Planeten handelt.        

 
 

Ein Planet ist ein Scheibchen von der uns viele Lichtstrahlen erreichen. Hier wirkt sich die Schwächung einzelner Lichtstrahlen auf die Helligkeit des Planetenscheibchens nicht deutlich aus.  

 
 
 

Warum liefern bei starker Luftunruhe kleine Instrumente meist bessere Bilder als Teleskope mit großer Objektivöffnung?  

 
 

Im Weltraum breitet sich das Licht weitgehend ungestört aus, die Wellenfront ist also eben. Diese ebene Wellenfront trifft nun auf die Störungen der Atmosphäre. Dabei wird sie deformiert. (siehe Bild oben)
In einem Teleskop mit großer Öffnung ist die verwendete Wellenfront stärker deformiert als in einem kleinen, das nur einen kleineren Ausschnitt der Wellenfront verwendet. Das Bild erscheint ruhiger.

 
 

Im Weltraum breitet sich das Licht weitgehend ungestört aus, die Wellenfront ist also eben. Diese ebene Wellenfront trifft nun auf die Störungen der Atmosphäre. Dabei wird sie deformiert.
In einem Teleskop mit großer Öffnung ist die verwendete Wellenfront stärker deformiert als in einem kleinen, das nur einen kleineren Ausschnitt der Wellenfront verwendet. Das Bild erscheint ruhiger.

 
     
 

Quellen
https://www.astronomie.de/beobachtungspraxis/die-sonne/allgemeines-zur-beobachtung/das-seeing/
https://de.wikipedia.org/wiki/Luftunruhe
https://astrofotografie.hohmann-edv.de/bildbearbeitung/rauschreduktion.luftunruhe.php