星はなぜ、チカチカとまたたいて見えるの？
― ゆれているのは星ではなく、あなたの真上の空気です

星は、はるか遠くで静かに光り続けています。明るさをチカチカと切り替えているわけではありません。それでも、地上から見上げるとまたたいて見えます。原因は、星と目のあいだにある地球の空気です。空気には温度のムラがあり、そこを通る光の道はわずかに曲げられます。その曲がり方が刻々と変わるため、届く光の量が増えたり減ったりするのです。

理由は、大きく2つだけです

つまり、またたきは星の性質ではなく、地球の空気の性質です。夜空の観察でありながら、見ているのは自分の頭上10キロメートルほどの大気なのです。順番に見ていきましょう。

空気の温度がちがうと、なぜ光が曲がるの？

光は、真空のなかをいちばん速く進みます。空気のなかでは、ほんのわずかに遅くなります。どれくらい遅くなるかは、空気の濃さ（密度）で決まります。

あたたかい空気はふくらんで軽く、薄くなっています。冷たい空気は縮んで重く、濃くなっています。ですから、あたたかい空気と冷たい空気の境目を光が斜めに通ると、進む向きがわずかに変わります。プールの底が浅く見えるのと同じ現象です。

そして空気は、じっとしていません。地面から立ちのぼる熱、上空を吹く強い風、山や建物にぶつかった気流。これらが空気をかき混ぜ、大小さまざまな温度のかたまりを作ります。かたまりは風に流されて、目と星を結ぶ線の上を次々に通り過ぎていきます。

その結果、星の光が通る道は、1秒間に何十回という速さで少しずつ変わります。あるときは光が集まって明るくなり、あるときは散らばって暗くなります。これがまたたきの中身です。図1を見てください。

なぜ惑星は、またたきにくいの？

星は、とてつもなく遠くにあります。どんなに大きな星でも、肉眼では大きさのない点にしか見えません。点から来る光は一本の道しか持たないので、その道が揺れると明るさがまるごと変わります。

いっぽう惑星は、同じ夜空にあっても距離がまるで違います。金星や木星は、肉眼でも「ごく小さな円」として届いています。円の上のあらゆる点が、それぞれ別の道を通ってきます。

ある道が暗くなったとき、隣の道は明るくなっているかもしれません。たくさんの道の明暗を足し合わせると、変化はならされます。だから惑星は、落ち着いた光に見えるのです。夜空でふるえない点を見つけたら、惑星である可能性が高いとされています。

まとめ

星がまたたくのは、星のせいではありません。星と目のあいだにある、動き続ける空気のせいです。温度のムラが光の道をわずかに曲げ、その曲がり方が変わり続けるため、届く光の量が揺れます。そして星が点にしか見えないことが、その揺れをそのまま明るさの変化にしています。

またたきは、星からの信号ではありません。
頭上の空気が動いている、という地球からの合図です。

光が空気の温度差で曲がる話は、蜃気楼はなぜ見えるの？でも主役になります。星そのものがなぜ光り続けるのかは星はなぜ、何十億年も光り続けられるの？で、昼に星が見えない理由はなぜ昼間は星が見えないの？で扱っています。地上で光がゆらめく例としては木漏れ日の光の粒は、なぜぜんぶ丸いの？もどうぞ。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。夜間の屋外での観察は、周囲の交通や足元の安全を確かめたうえで行い、現地の管理者や自治体等の指示に従ってください。