北极星究竟是什么样的恒星?为什么它可以一直位于正北方?

魅力科学君 2023-08-30 20:50:31

天上的星星有很多,但我们能叫出名字的并不多,北极星算是其中的一颗,毕竟这颗星星一直位于正北方,古往今来的人类,都可以借助它来辨别方向。那么,北极星究竟是什么样的恒星?为什么它可以一直位于正北方呢?下面我们就来聊一下这个话题。

现在的北极星被称为“勾陈一”,在天空中位于小熊座方向,与我们的距离大约有433光年,实际上,“勾陈一”是一个由三颗恒星组成的三合星系统,为方便描述,我们可以将它们称为“北极星Aa”、“北极星Ab”和“北极星B”。

这三颗恒星的运动状态可以简单描述为,“北极星Aa”和“北极星Ab”的距离相对较近,它们围绕着一个共同的质心运动,而“北极星B”则在大约2400个天文单位之外,远远地与这两颗恒星围绕着一个共同的质心运动。

在它们之中,“北极星Ab”和“北极星B”质量分别是太阳的1.26倍和1.39倍,与太阳相差不大,而“北极星Aa”则比太阳大得多。

“北极星Aa”的质量约为太阳的5.4倍,这颗恒星诞生于大约70亿年前,比我们的太阳还要古老,目前它已经演化成了黄超巨星,其半径约为太阳的37.5倍,光度可达太阳的1260倍,实际上,在这个三合星系统中,我们肉眼可见的只有“北极星Aa”。

北极星之所以可以一直位于正北方,是因为它在天球上的位置非常接近北天极,也就是地球自转轴的北端与天球的交点。由于地球围绕太阳的公转轨道直径远远低于北极星与我们之间的距离,因此地球的公转运动造成的北极星在天球上的位置变化微不可察,几乎可以忽略不计。

另一方面来讲,尽管地球在跟随着太阳围绕着银河系中心公转,并且北极星与太阳系也有一个相对速度,这会造成北极星在天球上的位置发生变化,但由于北极星距离我们很是遥远,因此这种变化也是非常微小的,以我们人类的寿命来看,这种变化也极为缓慢,同样也是几乎可以忽略不计。

正因为如此,我们才会觉得北极星一直位于正北方。那么问题就来了,北极星在天球上的位置毕竟一直在变化,随着时间的推移,它迟早会离开北天极,到那个时候,它岂不是就不能被称为“北极星”了?

答案是肯定的,其实北极星并不是指特定的恒星,而是指天空中最接近北天极的恒星,当然了,这还有一个附加条件,那就是这颗恒星应该是一颗肉眼可见的亮星。

我们可以将其简单地理解为,北极星只是一个称号,地球自转轴的北端指向哪颗亮星,它就被称为北极星,在不同的时间段,这个称号其实是被不同的恒星拥有,所以北极星当然就是一直在位于正北方了。

值得注意的是,对恒星在天球上的位置变化影响最明显的因素,其实不是太阳的公转速度,也不是其他恒星与我们的相对速度,而是地球自转轴的“进动”,这可以简单地理解为,地球的自转轴并不是恒定的,它会绕着与黄道平面垂直的轴线做圆周运动,就像一个转速不足的陀螺一样。

为什么会这样呢?这其实是因为其他天体对地球的引力作用,主要是太阳和月球,正如我们所知,假如引力作用在一个完美且均匀的球体上,其实就相当于作用在这个球体的球心,然而地球并不是一个完美且均匀的球体,所以太阳与月球对地球的引力作用都不是完全均衡的,这就会产生一个扭矩,从而导致了地球自转轴的“进动”。

在这种情况下,北极星的“更替”速度就会比较快,当然了,这种“快”只是在宇宙层面来讲的,对于我们人类而言,这种变化依然很缓慢,根据科学家的测算,地球自转轴的“进动”周期大约为2.6万年,也就是说,大概每2.6万年,地球的自转轴才会围绕着与黄道平面垂直的轴线旋转一周。

实际上,“勾陈一”拥有北极星这个称号已经有了大约800年的时间,随着它在天球上的位置变化,在大约500年之后,它才会离开北天极,届时的北极星将会是一颗名为“勾陈四”的恒星。

“勾陈四”拥有这个称号的时间也只有大约800年,到那个时候,北极星将会是“少卫增八”,而在一段时间之后,另外的恒星又会取代它成为北极星……

(↑在 “少卫增八”之后会成为北极星的部分恒星,可以看到,大名鼎鼎的织女星在遥远的未来,也将会成为北极星)

38 阅读:10529
评论列表
  • 兮辰 13
    2023-09-01 10:38

    我用自己的话,自己的理解来回答这个问题。 要回答这个问题,我先要解释几个常识。首先,地球是在不停地转动,自转和公转。 自转,就是自身围绕着通过地心以及南北极(南北极就是这么被定义的)的一根轴心线翻转,这也是造成白昼以及斗转星移的原因了。而北极星刚好位于这根轴心线北极方向的延长线上,所以不管地球怎么转,它都在正北方。可能有的小伙伴又要问了,那地球不还在公转吗,那位置不就偏离了?要回答这个问题,首先大家要有个距离的概念。地球距离北极星有400多光年的距离,而距离太阳只有8光分钟(约1亿5000万公里)的距离。北极星和太阳一样是恒星,位置相对来说是不变的,而地球的公转是围绕着太阳,绕一圈的直径也只有大约16光分钟,请注意我说的这是距离。而16分钟相对于400多年的比例,基本可以忽略不计。 综上所述,北极星始终是在地球的正北方,大家也应该可以理解了。

    自在逍遥 回复:
    搞得那么复杂,就好比你在广东省内随便怎么走动,我在北京也随便怎么走动,你都在南方。
    Love Goddess 回复:
    我个人觉🉐️是这样,你把北极星比作篮球🏀,然后把🌍地球比作兵乓球,然后你在地球上无论从哪个方向🧭观望北极星,它的位置几乎不变,因为地球上的我们在北极星面前太过渺小了,所以才看起来北极星的位置永不变化[得瑟]
  • 虫虫 10
    2023-09-05 01:18

    小时候能看银河,现在连北斗七星都看不全了

    用户10xxx17 回复:
    视力差了,空气污染严重了,光污染也…
    HEADWOLF 回复:
    近视眼[汗]
  • 2024-01-24 12:54

    北极星是本双太系北方的其它双太系中心的恒星(太阳),因它们与本双太系没有位移,因此北极星一直在北方不变。详见《守正创新国学现代化》一文。龚木益

  • 2023-08-31 07:01

    天津四,织女星这些亮星已经当过北极星了,这个职位是以2.6年的周期轮换的

    再也回不去的从前 回复: 用户16xxx69
    不是你过得快,而是地球推动我们过得快
    用户16xxx69 回复:
    2.6万年,少了个万字,不好意思我的错
  • 2023-09-01 09:05

    因为太远了,远到它动了你都感觉不到。

  • 2023-08-31 18:17

    是太白金星,西方叫维纳斯的吗?

    用户13xxx62 回复:
    大白金星是行星,属于太阳系内
  • 2023-09-01 11:16

    现在连天空的星星都看不到了,还什么星什么星的。

  • 2023-09-01 10:10

    意思南半球是看不到北极星的?

    兮辰 回复:
  • 2024-05-19 16:37

    北极星是本双太系(即人类所在的太阳太阴系)北边双太系中心的恒星,它相对于地球没有位移,所以总会在北边而称之为北极星。详见《守正创新国学现代化》一文。龚木益

  • 2023-08-31 19:59

    轮流坐庄[吃瓜]

  • 还没出生是看见美好出生于人间时[玫瑰][静静吃瓜]苦呐活可多了[玫瑰][笑着哭]压缩人类的一生为了钱了!人生能有几袋够循环难道天难道人难道于人间琴怀。[赞]

  • 2024-02-16 22:22

    所以织女也要当玉皇大帝😏

  • 2024-07-04 10:52

    我看到的北极星一直在天顶,没在什么北方[抠鼻][抠鼻]

  • 2023-10-09 19:03

    天上的星星参北斗呀……

    我提供能量反应 回复:
    风风火火闯九州啊……
  • 2023-09-01 18:25

    紫薇是你吗紫薇?

  • 2024-07-06 12:39

    天上有几个星是代表神仙的

魅力科学君

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