נצנוץ

נצנוץ (באנגלית: Scintillation או Twinkling) הוא תופעה אופטית שגורמת למקור אור נקודתי להיראות כאור מהבהב. התופעה נגרמת מטורבולנציה באטמוספירת כדור הארץ, והיא מתרחשת עבור אורות רחוקים בכלל ועבור אורות של כוכבים וכוכבי לכת בפרט.

רקע
לתנועת האוויר יש אופי טורבולנטי. כיסי אוויר קטנים בעלי טמפרטורה שונה במעט נעים באופן כאוטי לאורך הקטע של קו הראייה מהעצם לצופה שנמצא באטמוספירה. היות שמקדם השבירה תלוי בטמפרטורה, חזית גל שמקורה בעצם הקורן עוברת כיסי אוויר בעלי מקדם שבירה שונה. הדבר גורם לה להתעוות לאורך המסלול ולהשתנות בזמן. כתוצאה מכך תמונת מקור האור שמגיעה לעין או חיישן כלשהוא, כגון מצלמה, היא מטושטשת, משתנה במהירות, ובנוסף העוצמה הנצפית של המקור משתנה. שינויי עוצמה ומיקום אלו יוצרים את תחושת הנצנוץ. תופעה נוספת המתלווה לנצנוץ היא שינויי צבע. הדבר נגרם כתוצאה מנפיצה המתלווה לשבירה של קרני האור באוויר. 

הנצנוץ בולט יותר עבור עצמים הקרובים לאופק. הסיבה לכך היא שהנצנוץ מושפע ממסלול האור דרך האטמוספירה, ועבור עצמים קרובים לאופק המסלול ארוך יותר. רוב הכוכבים הנראים בשמים מנצנצים בתצפית שנערכת בעין בלתי מזוינת, אולם ייתכנו גם כוכבים שלא ינצנצו. הדבר יקרה בדרך כלל בתנאי טורבולנציה חלשה ועבור כוכבים הסמוכים לזנית. 

בתצפית בטלסקופ בעל הגדלה גבוהה, ניתן להבחין בקלות רבה יותר בשינויי העוצמה והמיקום. הצופה בטלסקופ יכול להבחין בתנועה מתמדת של דמות הכוכב ובשינויים מהירים בעוצמה. כתוצאה משיקולי עקיפה, הגדלת קוטר המראה (או העדשה) הראשית בטלסקופ משפרת את הרזולוציה, אולם הטורבולנציה מציבה גבול על יכולת השיפור, כלומר החל מקוטר מסוים כבר אין שיפור ברזולוציה. 

יש שתי דרכים להתמודד עם הבעיה שמציבה הטורבולנציה על תצפיות טלסקופיות. שיטה אחת היא שימוש בטלסקופ חלל שנמצא מחוץ לאטמוספירה. השיטה השנייה, בה משתמשים במצפי כוכבים גדולים, קרויה אופטיקה אדפטיבית. בשיטה זו נמדדת השפעת האטמוספירה על כוכב בהיר שנמצא בכיוון התצפית או על קרן לייזר שמכוונת לאותו כיוון. המדידה מאפשרת לבצע תיקונים מהירים בעזרת מראה נוספת, שמוצבת לאורך מסלול האור, וניתן לשלוט עליה בזמן אמת באמצעות מחשב שאליו מוזנים נתוני התצפית. תיקונים אלו מפצים על השינויים המהירים בתמונה שנגרמים עקב השפעת הטורבולנציה. השימוש בשיטת האופטיקה האדפטיבית היה זה שהאיץ את בנייתם של טלסקופים ענקיים בשנות ה-90 של המאה ה-20, דוגמת הטלסקופים במצפה קק שקוטר המראה הראשית שלהם עומד על 10 מטרים.

קישורים חיצוניים
צילום של כוכב מנצנץ בעזרת טלסקופ והסבר לתופעה
סרטון YouTube המסביר את תופעת הנצנוץ ואת טכנולוגית האופטיקה האדפטיבית שיכולה למזער אותה

ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
תופעות אופטיות
תופעות אופטיות אטמוספיריות
אסטרונומיה תצפיתית