Свет звезды, который кажется мигающим у нас над головой, у самого источника остаётся почти совершенно ровным. Это мерцание возникает гораздо ближе к нам: земная атмосфера по пути к поверхности меняет ход светового луча.
Слои воздуха с разной температурой и плотностью работают как подвижная оптическая линза. Когда свет звезды проходит через эту турбулентную среду, небольшие воздушные участки меняют местный показатель преломления и отклоняют входящие лучи. В физике этот процесс называют атмосферным преломлением: свет много раз перенаправляется на крошечные углы, прежде чем попасть в телескоп или в невооружённый глаз. В итоге яркость и видимое положение быстро меняются, и зрение воспринимает это как мерцание.
Эффект становится сильнее у звёзд возле горизонта, потому что их свет проходит более длинный путь через неустойчивый воздух и встречает больше преломляющих участков. Планеты, наоборот, выглядят спокойнее, потому что их видимые диски сглаживают такие колебания. Та же оптическая турбулентность, которая заставляет звёзды искриться, ухудшает и угловое разрешение наземных телескопов, поэтому обсерватории используют адаптивную оптику и коррекцию волнового фронта, чтобы компенсировать беспокойную линзу атмосферы.
