Obserwując wschód lub zachód Słońca bądź Księżyca obserwujemy zwykle, że ich kształt mocno odbiega od koła. Wyjaśniamy dziś dlaczego tak się dzieje.
Światło słoneczne przechodzi przez tworzący ziemską atmosferę gaz o różnej gęstości. Działa on niczym soczewka zakrzywiając bieg promieni słonecznych. Dzięki temu widzimy tarczę Słońca na większej wysokości niż w rzeczywistości się ona znajduje. Światło od dolnego jej skraju przebywa w atmosferze znacznie dłuższą drogę niż to, które biegnie od skraju górnego. W związku z tym dolny brzeg tarczy “podnosi się” do góry bardziej niż górny. Właśnie to jest źródłem spłaszczenia. Prezentuje to poniższy rysunek.
We wszystkich obserwacjach astronomicznych należy więc uwzględniać ten efekt, zwany refrakcją atmosferyczną. Szczególnie wtedy, jeśli obserwowane obiekty znajdują się nisko nad horyzontem. Refrakcja na horyzoncie jest tak duża, że podnosi obserwowany obiekt o około 35 minut kątowych. Gdy dolny brzeg tarczy słonecznej zdaje się dotykać horyzontu, tak naprawdę cała tarcza gwiazdy jest już pod horyzontem, a jedynie działanie powietrza podnosi ją nieco.
Spłaszczenie zachodzących ciał niebieskich wynosi około 20 procent. Zmienia się jednak w zależności od warunków pogodowych i wysokości nad poziomem morza. Szczególnie łatwo ją zobaczyć w przypadku nietypowych zmian gradientu temperatury powietrza z wysokością.
Spłaszczenie jest szczególnie wyraźnie widoczne, gdy ogląda się je z pokładu samolotu lub statku kosmicznego. Poniższe zdjęcia spłaszczonego Księżyca wykonano na stacji kosmicznej Skylab.
Refrakcja atmosferyczna jest również odpowiedzialna za czerwoną barwę Księżyca w czasie jego zaćmień. Część promieniowania słonecznego ugina się w ziemskiej atmosferze i dociera do powierzchni naszego naturalnego satelity, nadając mu tę charakterystyczną barwę.