Aquest fenomen és degut al fet que els raigs lluminosos que travessen l’atmosfera troben en llur camí regions de distintes densitats i per tant són refractats quan passen de l’una a l’altra. Així resulta que la posició que hom veu que ocupa un astre al firmament no és la real, sinó que és lleugerament desplaçada, pel fet que els raigs lluminosos que arriben no ho fan en línia recta, sinó que en travessar l’atmosfera són desviats de llur camí per les refraccions successives. Atès que la distribució precisa de densitats a l’atmosfera en un moment determinat és desconeguda, és impossible de determinar les desviacions sofertes pels raigs lluminosos en travessar-la, i per tant tampoc no és possible de determinar la veritable posició de l’astre observat. Així, quan hom ha d’efectuar mesures de posicions d’un astre amb una gran precisió, acostuma a fer un nombre molt gran de mesures i en pren com a valor real una mitjana estadística.
f
Astronomia