Här är varför:
* brytning: Böjningen av ljus när det passerar från ett medium till ett annat kallas brytning. Mängden böjning beror på skillnaden i brytningsindexen för de två medierna.
* densitetsgradient: Jordens atmosfär har en minskande densitet när du går högre. Luften nära ytan är tätare än luften längre upp.
* Snells lag: Snells lag beskriver förhållandet mellan infallsvinkeln, brytningsvinkeln och brytningsindexen för de två medierna. När ljuset rör sig från ett tätare medium (nära ytan) till ett mindre tätt medium (högre i atmosfären), böjs det bort från det normala.
Sammanfattningsvis: Ljusstrålen böjs bort från det normala eftersom den rör sig från ett tätare medium (lägre atmosfär) till ett mindre tätt medium (högre atmosfär), vilket gör att ljuset påskyndas och böjs bort från vinkelrätt.
Detta fenomen är därför stjärnor verkar högre på himlen än de faktiskt är, och varför solen verkar gå ner senare än den faktiskt gör.