Wirkt die Erdatmosphäre wie eine sphärische Linse und bricht Licht aus dem Weltall?

Wenn ja, um wie viel "verdirbt" es den Blick auf Sterne und Galaxien etc.

Es gibt mehrere sehr unterschiedliche Probleme im Zusammenhang mit Ihrer Frage. Gehen wir sie nacheinander an.

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Atmosphärische Brechung

Ja, die Erdatmosphäre bricht Licht. Ein bemerkenswerter Effekt ist, dass Objekte in Horizontnähe höher erscheinen, als sie sein sollten.

Daher geht die Sonne (oder jedes andere Objekt) früher auf, als sie sollte, und geht später unter.

http://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_refraktion

Es beeinflusst die Astrometrie, weil es die Koordinaten von Objekten in der Nähe des Horizonts durcheinander bringt. Abgesehen davon fügt es der Astronomie keinen großen Schaden zu.

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Und dann gibt es mehrere Effekte, die der Astronomie schaden:

1. Sehen

Was wir in der Astronomie „Sehen“ nennen, ist nichts anderes als Luftturbulenz. Da sich Luft aufgrund von Wärme bewegt, verzerrt sie das Bild kontinuierlich. So sieht der Mond in einem Teleskop aus - beachten Sie die Verschiebungen aufgrund des Sehens (animiertes GIF, neu laden, wenn er sich nicht bewegt, oder in neuem Tab öffnen):

Wenn wir in einem Vakuum leben würden, wäre dieses Bild statisch und vollkommen klar. Aber Turbulenzen verursachen die Verschiebung. Außerdem verursacht es eine Unschärfe – das Bild ist weniger scharf als es sein könnte. Es ist auch das, was die Sterne zum "Funkeln" bringt.

Es ist im Grunde das gleiche Phänomen, das Sie im Sommer an den heißen Wänden eines Hauses unter Sonnenlicht sehen – der gleiche schimmernde Effekt des Bildes, das durch die heiße aufsteigende Luft entlang der Wände gesehen wird.

Für Amateurastronomen betrifft das Seeing hochauflösende Ziele wie Planeten, den Mond, Doppelsterne. Es wirkt sich nicht auf Ziele aus, die in einem Amateurteleskop als "niedrig aufgelöst" wahrgenommen werden: Galaxien, Nebel, Sternhaufen.

Mehr lesen:

http://en.wikipedia.org/wiki/Astronomical_seeing

Da das Seeing vom Wetter abhängt, kann es bis zu einem gewissen Grad vorhergesagt werden:

http://cleardarksky.com/csk/

2. Lichtverschmutzung

Auch die Atmosphäre streut und reflektiert Licht zurück zur Erde. Alle Lichter der Stadt um Sie herum werden durch Dunst und Staub in der Luft verstreut, und ein Teil dieses Lichts fällt zurück in Ihr Auge und erzeugt eine Art "leichten Nebel".

Infolgedessen werden nicht zu helle Objekte durch Lichtverschmutzung verdeckt und weniger sichtbar oder ganz unsichtbar.

Ein größeres Teleskop hilft Ihnen, den Schleier der Lichtverschmutzung zu durchdringen, aber nur bis zu einem gewissen Grad. Der beste Weg, um schwache Objekte zu sehen, besteht darin, das Zielfernrohr in das Auto zu legen und weit weg von der Stadt zu fahren.

Hier ist eine Lichtverschmutzungskarte:

http://www.jshine.net/astronomy/dark_sky/

Für Amateurastronomen betrifft die Lichtverschmutzung die „schwachen Fuzzies“: Galaxien, Nebel, Sternhaufen. Auf helle Objekte wie: Planeten, Mond, viele Doppelsterne hat es keinerlei Einfluss.

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Andere Möglichkeiten, wie die Atmosphäre Beobachtungen negativ beeinflussen kann:

• Wolken - das ist offensichtlich

• Transparenz - anders als Wolken, beinhaltet es Dunst, Staub, Feinstaub, Wasserdampf. Es wirkt sich auf kontrastarme Objekte wie Galaxien aus.

Sie wirkt nicht wie eine feste Linse, weil sie keine Begrenzungsfläche hat. Stattdessen ändert sich die Dichte der Atmosphäre langsam mit der Höhe.

Da sein Brechungsindex sehr nahe bei 1 liegt, ist kaum eine Brechung wahrnehmbar. Sie werden es hauptsächlich am Horizont bemerken.

Die drei Haupteffekte der Atmosphäre sind

1. Rötung, verursacht durch differentielle Streuung an den Wellenlängen

2. Absorption

3. Sehen (Airys Scheibe)