天文奥秘

天津市南开区教师团队

目录

  • 1 我们的太阳系
    • 1.1 太阳系概述
    • 1.2 地月系——我们的家
    • 1.3 地球——蓝色天体
    • 1.4 昼夜和四季
    • 1.5 月球之谜
    • 1.6 太阳系的中心:恒星——太阳
    • 1.7 太阳之谜
    • 1.8 类地行星:水星
    • 1.9 类地行星:金星
    • 1.10 类地行星:火星
    • 1.11 巨行星:木星
    • 1.12 巨行星:土星
    • 1.13 远日行星:天王星
    • 1.14 远日行星:海王星
    • 1.15 矮行星:谷神星、冥王星、阋神星、鸟神星、妊神星
    • 1.16 小行星带和星际间物质
    • 1.17 彗星
  • 2 浩渺银河,浩瀚宇宙
    • 2.1 观测恒星
    • 2.2 最强大的恒星
    • 2.3 恒星的一生
    • 2.4 宇宙大爆炸
    • 2.5 黑暗物质和黑暗能量
    • 2.6 银河系
    • 2.7 北极星与北斗七星
    • 2.8 星座与星象
    • 2.9 河外星系
  • 3 不尽的探索
    • 3.1 前人对宇宙的观察
    • 3.2 何处是中心
    • 3.3 望远镜的发展
    • 3.4 外太空生存
    • 3.5 月球之谜
    • 3.6 霍金与他的宇宙
    • 3.7 寻找新家园
    • 3.8 中国古代对气象天文的观测
    • 3.9 中国宇宙航天的中国梦
    • 3.10 宇宙的未知谜题
北极星与北斗七星
  • 1 名师讲坛
  • 2 章节测试


晴朗的夜空总是繁星点点,但有一颗星对于我们来说是很特别的,它就是北极星。有道是:“天上众星皆拱北,世间无水不朝东”,古人在观测星空时,很早就发现这样一个特殊现象:北极星的位置好像始终没有变化,而其他的星星每天都围绕着它在旋转。

北极星是夜空能看到的亮度和位置较稳定的恒星,它是最靠近北天极的一颗星,所以北极星在的地方永远是北方,也正因为如此,千百年来地球上的人们靠它的星光来导航。有些航海的人们迷路了,就会找到北极星来定位,即使没有罗盘,也可以辨别方向。

我们在夜晚仰望星空,看到星星在不同时间会有位置的变化,都是由于地球的自传造成的,其实天上的星体并没有动,而是我们的地球在动,比如冬天的夜晚天刚黑的时候,猎户座是在正南方向的位置,到了夜晚11点钟时它就在西南方向了,这正是由于地球自西向东自转造成的。

北极星正处在地轴的北部延长线上,地球围绕着地轴进行自转,所以北极星看上去是几乎不动的,就好像我们拨动地球仪,地球仪两极的两端和基座的连接点是不动的一个道理。然而地球却还在公转,那么按道理讲,北极星的位置是应该会有一些变化的,但是由于北极星距离我们太远了,有434光年的距离,所以虽然地球的公转过程中直径跨越了3亿公里的距离,但是看上去北极星的位置并没有什么变化。

如果以千年万年的长时间去观察的话,其实北极星的位置是有变化的,所以它在不同时代并不是指同一颗星,而是在不同时候最靠近北天极的看上去显眼的恒星,现在的北极星是一颗叫勾陈一的亮星,西名塞纳久(Cynosure)。此星位于小熊座小熊的尾巴尖处。在英文中,Cynosure又有吸引中心的意思,即表达众星围绕勾陈一转动的意思。

北极星会不断的变换星体天文学家根据观测推测,到公元14000时北极星的位置将不再是目前的勾陈一,而是织女星。每隔25800年,极星要循环一次。比如在麦哲伦航海的时代,勾陈一距离北天极有约8度的角度差,而到今天,勾陈一更靠近北天极了,角度差只有40′,天文学家根据地轴摇摆和恒星引力计算,到公元2100年,勾陈一将到达离北极点正上方最近的位置,它距离北天极将只有28′,然后,勾陈一就将逐渐远离北天极。

说到北极星,同学们可能会联想到北斗星,它们是指的同一颗星体吗?它们之间有什么关系呢?

    北斗星实际应该叫做北斗七星,是一个由七颗星组成的星座,与北极星不是同一概念,而北斗七星的形状就像把勺子,所以在夜空中十分容易辨认,因此人们经常会通过北斗七星来找北极星。

如何通过北斗七星来找北极星呢?首先先让我们认识一下这几个星。

这七颗星分别叫做 :天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光。前四颗星叫“斗魁”,又名“璇玑”;后三颗星叫“斗杓”“斗柄”。这七颗星就是大熊座α、β、γ、δ、ε、ζ、η。

联接天璇β和天枢α两星的线延长约5倍处,可寻找到北极星。故β星和α星又名“指极星”。

我们再来看看它们在星座中的位置。

北极星位于小熊星座,它正处于小熊的尾巴尖端。而北斗七星属大熊星座的一部分,它们位于大熊的背部和尾巴。

北斗七星组成的图形永远不变吗?它永远是找北极星的"工具"?当然不是这样。宇宙间一切物体都在运动和变化之中,恒星也不例外。既然恒星也在运动,那么北斗七星组成的图形当然也在变化。这七颗星离我们的距离不等,在100光年,它们各自运行的速度和方向也不一样。天文学家们已经算出,10万年前看到的北斗七星组成的图形和10万年后将要看到的图形,都和今日的大不一样。

此外,北斗星的天玑、天权二星连线与开阳、摇光二星连线的焦点再与玉衡项链,延长七倍,也可以找到北极星。仙后座W形状的左右两条边连线的焦点,在与最中间的恒星连线延长五倍也是北极星的位置。

当然,北斗七星的作用不止是找北极星,我国古代人民还根据它的位置变化确定季节。

古人把北斗七星联系起来想象成为古代舀酒的斗形。七星中的天枢、天璇、天玑、天权四星为斗身,称为"魁";玉衡、天阳、摇光三星为斗柄,称为"杓"。

古人以北斗星斗柄指向的变化来确定季节的转换:"斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬。"意思是北斗七星的勺柄方向朝地理的东方时,是春季。
北斗七星的勺柄方向朝地理的西方时,是秋季。
北斗七星的勺柄方向朝地理的南方时,是夏季。
北斗七星的勺柄方向朝地理的北方时,是冬季。

今天我们了解了许多北极星和北斗七星的知识,相信大家一定有许多收获,也很期待去观测星空,找一个晴朗的夜晚,去找一找北极星与北斗七星吧!