Воздух искривляет свет. Вернее, воздушные потоки и течения, неоднородности в плотности воздуха искривляют свет, идущий к нам от Солнца и Луны, от планет и далеких звезд. У горизонта такие искажения становятся заметными глазу, так как у горизонта свет проходит через большую толщу воздуха. Солнце и Луна на закате часто бывает сплюснутыми в вертикальном направлении. Цвет их меняется от желтого к красному. Из-за атмосферной рефракции звезды у горизонта часто переливаются всеми цветами радуги.

В коротком, но очень красивом видео под названием «Рефракция» известный иранский астрофотограф Бабак Тафреши (Babak Tafreshi) наглядно продемонстрировал действие рефракции с помощью так называемых звездных следов.

Refraction from Babak Tafreshi on Vimeo.

Косые светящиеся следы на видео — это звезды. Почему они получились полосками? Потому что были сняты на неподвижную камеру. Звезды перемещаются по небу из-за вращения Земли вокруг своей оси. Снимая небо на неподвижно установленный фотоаппарат уже через минуту экспозиции можно заметить сдвиг звезд — они будут выглядеть крошечными черточками! Снимите подряд несколько тысяч кадров, склейте их вместе и запустите со скоростью кинопленки. Вы получите таймлапс фильм, подобный этому.

А теперь обратите внимание на детали фильма: у горизонта звездные следы краснеют и тускнеют. Более того, они становятся неровными, они дрожат! Это и есть рефракция. Еще более отчетливо рефракция проявляется на примерах Луны и Солнца.

Атмосферная рефракция портит жизнь астрономам на протяжении столетий, не давая им возможности наблюдать светила вблизи горизонта. Зато без нее на Земле не было бы красивых закатов и рассветов.