北极星 编辑

最靠近北天极的一颗星
北极星

北极星是指最靠近北天极的一颗星,差不多正对着地轴,属于小熊星座,是夜空中能看到的亮度和位置较稳定的恒星。北极星不是一直不变的,现阶段所指是勾陈一。北极星位于地球地轴的北端,在北斗七星中的天璇与天枢连线的五倍延长线上,距地球约434光年。北极星的首创者是燧人弇兹氏,故又称紫宫、紫微垣。

由于地球自转,而北极星正好处在天球转动的轴上,从地球上看,北极星的位置相对不动,而在轴边的北斗星看起来像围绕北极星旋转,即产生“斗转星移”。北半球的人们可以根据北极星的星光来辨别方向。北极星的发光量是太阳的2500倍,直径比太阳大40倍,质量是太阳质量的5倍,但北极星离用肉眼可见的恒星很远,因而降低了亮度,其发光星等为二等。

目录

    1 基本信息 2 相关作品 3 所处位置 4 作用 5 寻星方法 6 象征意义 7 更替 8 伴星 9 亮度座次

      基本信息

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      中文名:北极星

      含义:最靠近北天极的一颗星

      现今视星:1.97

      读音:běi jí xīng

      发现者:燧人弇兹氏

      别称:紫宫、紫微垣

      直 径:52000000 km

      所属星座:小熊座

      赤 纬:+89°15′

      伴星数量:2

      绝对星等:约 -3 等

      外文名:Polaris

      现今恒星:勾陈一

      现今距离:434光年

      作用:古代航海、野外活动辨认方向

      爱情象征意义:坚定、执着和永远的守护

      分 类:恒星(黄巨星)

      表面温度:5986 K

      赤 经:2时31分

      质 量:4 M⊙

      光谱等级:F8

      相关作品

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      在中国传统上,北极星有非比寻常的意义,古人将北斗和极星作为一个整体来认识,称为“斗极”,斗极处于星空旋转的中心,群星绕其旋转,好象天空的主宰,而古人以北斗斗杓周旋四指来厘定节候,北斗又成为天地秩序的制定者,春生夏长秋收冬藏似乎都是随北斗指向而来临,北斗成为天地万物化生的中心。

      北极星被认为是帝星,称为“天帝”。《说卦传》曰:“帝出乎震,齐乎巽,相见乎离,致役乎坤,说言乎兑,战乎乾,劳乎坎,成言乎艮。万物出乎震,震东方也。齐乎巽,巽东南也。齐也者,言万物之絜齐也。离也者,明也,万物皆相见,南方之卦也。圣人南面而听天下,向明而治,盖取诸此也。坤也者,地也,万物皆致养焉,故曰致役乎坤。兑,正秋也,万物之所说也,故曰说言乎兑。战乎乾,乾,西北之卦也,言阴阳相薄也。坎者,水也,正北方之卦也,劳卦也,万物之所归也,故曰劳乎坎。艮,东北之卦也,万物之所成终而所成始也,故曰成言乎艮。”

      《释天》载:北极谓之北辰。

      《论语》载:为政以德,譬如北辰,居其所,而众星拱之。

      《观象》载:北极星在紫微宫中,一曰北辰,天之最尊星也。其纽星天之枢也。天运无穷,而极星不移。故曰:“居其所而众星拱之。”

      所处位置

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      北极星北极星

      北极星是天空北部的一颗亮星,离北天极很近,差不多正对着地轴,从地球北半球上看,它的位置几乎不变,可以靠它来辨别方向。由于地球的自转,而北极星正好处在天球转动的轴上,所以相对不动。

      但由于岁差,北极星并不是位置永远不变的某一颗星,到公元14000年将是织女星。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,而进入21世纪,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。

      北极星是小熊星座中最亮的一颗恒星,也就是小熊座α星。它是一颗光谱型为F型的黄巨星,距离地球约434光年,质量约为太阳的4倍,是离地球较远的一颗亮星,在星座图形上,它正处于小熊的尾巴尖端。勾陈一也是一颗三合星。在北斗七星前端的天璇和天枢两星之间连一条直线,再向天枢方向延长5倍的距离,便遇到颗明亮的2等星,它就是勾陈一。这是寻找勾陈一的最简便的方法。

      北极星(勾陈一)也是一个三合星系统,较远的伴星(Polaris B)使用小型望远镜就可以清楚观测到,而较近的那颗伴星(Polaris)因距离北极星太近(视距离只有0.2",实际距18.5 )而且太暗而无法得见。直到2005年8月初才由哈勃望远镜拍到其影像.北极星在很靠近地球北极指向的天空。因此,看起来它总在北方天空。正是因为它所处的位置重要,才大名鼎鼎。

      不动秘密

      北极星北极星

      因为地球是围绕着地轴进行自转的,而北极星与地轴的北部延长线非常接近,所以夜晚看天空北极星是几乎不动的,而且在头顶偏北方向,所以才可以指示北方。

      虽然在一年四季里,由于地球绕太阳公转,地轴倾斜的方向也发生变化,但是北极星距地球距离远远大于地球公转半径,所以地球公转带来的地轴变化可以忽略不计。于是一年四季里,我们看到在天空的北极星位置好像都是在正北方不动的,其实只是我们肉眼观察不到细微的变化,觉得地轴一直指向于北极星。

      作用

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      北极星北极星

      北极星是古代航海、野外活动辨认方向的一个很重要指标,另外也是小至观星入门之辨认方向星座,大至天文摄影、观测室赤道仪的准确定位等皆为十分重要的作用。由于北极星最靠近正北的方位,千百年来地球上的人们也靠它的星光来导航。

      在北半球的夜空中,位于北方天空的北斗七星十分显眼,这七颗恒星分别是大熊座的天枢(贪狼)、天璇(巨门)、天玑(禄存)、天权(文曲)、玉衡(廉贞)、开阳(武曲)以及瑶光(破军)。它们看起来比其他星星明亮,而且排列成勺子状。如果沿着天璇和天枢的方向延伸大约5倍,可以找到另一颗亮星,这就是北极星。无论在什么时候观测北斗七星和北极星,都会观测到这样的现象。在我国古代,北斗七星被用来“定四时,分寒暑”——“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。”通过北斗七星的斗柄方向变化,可以知道季节更替。

      寻星方法

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      北极星北极星

      北极星位于地球地轴的北端,在北斗七星中的天璇与天枢连线的五倍延长线上。可以通过先寻找北斗七星,再通过北斗七星来找到北极星。北斗七星属大熊星座的一部分,从图形上看,北斗七星位于大熊的背部和尾巴。这七颗星中有6颗是2等星,一颗是3等星。通过斗口的两颗星(天枢,天璇)连线,朝斗口方向延长约5倍远,就找到了北极星。

      地球绕着自转轴旋转,自转轴的一端被定义为地理北极,另一端为南极。北极星所处的位置非常接近地球自转轴的延伸线,所以无论地球怎么自转,北极星也不会升起落下,而是会在北天极附近打转。北斗七星离北天极较远一些,随着地球的自转,我们在地球上会看到北斗七星沿着顺时针方向绕着北极星旋转,因为从北天方向看地球的自转是逆时针的。虽然地球会环绕太阳公转,太阳还会带着地球以每秒230公里的速度在太空中运动,但北斗七星和北极星在夜空中的相对位置不会发生变化,这是因为这些星星离地球十分遥远。北斗七星、北极星与地球的距离是日地距离的数百万倍至数千万倍,即便地球在公转,并且在绕着银心运动,但每年的位置变化非常小,人眼无法察觉出来。随着地球的公转,如果在每晚的同一时间观测北斗七星,可以看到北斗七星沿着逆时针方向绕着北极星旋转,因为从北天方向看地球环绕太阳的公转方向是逆时针的。总之,北斗七星绕着北极星旋转是由地球的自转和公转引起的,而不是它们之间的引力作用所致。事实上,北斗七星与北极星相距非常遥远,它们之间的引力作用弱到可以忽略不计。北极星距离地球大约433光年,天枢距离地球大约123光年,根据余弦定理可以算出北极星和天枢之间的距离约为310光年。同样地,可以算出天权与北极星的距离为352光年,瑶光与北极星的距离为329光年。不仅如此,北斗七星之间也没有直接联系,它们之间的距离也是相距遥远,例如,开阳、玉衡与地球的距离都大约为83光年,它们之间的实际距离为25光年。这些恒星之间并没有什么直接关联,它们只是从地球上看起来离得很近。

      象征意义

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      正因为北极星的位置相对稳定,不易变化,所以给人的感觉是忠诚,有着自己的立场。从人生的角度来说,北极星有着向导我们到达目标的意义,正如它可以让我们分辨方向一样。

      从爱情的角度来说,北极星象征着坚定,执着和永远的守护。如果将它拟人化,那么它一定对离它近的那个星有承诺,不然也不会不离不弃的守护,比如月亮,虽然它们离的远,但是北极星还是守护着。所以北极星很坚定,象征着永远不会变!

      北极星曾经对地球说过,如果你什么时候迷路了,就抬头看看我,我会永远在这儿等你。于是迷路的人们都会抬头寻找北极星。

      更替

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      不同于西方以黄道坐标为中心的天文体系,中国古代发展了 以赤道坐标为中心的天文体系,北极星在这一体系中处于天球正北,无疑具有独特的地位,在中国古代往往作为帝王的象征。但小熊星座α星并非自古以来就是北极星。由于地球自转轴存在周期性的缓慢摆动。因此,地球自转轴北极指向的天空位置也在发生变化,北极星的“皇位”也存在轮流坐庄的可能。

      地球自转轴北极指向的天空以每年15角秒的速度运动,在公元前3000年,北极星不是小熊座α星,而是天龙座α星,一颗3.7等的暗星,中国古代称它为右枢。到公元前1000年,小熊座β星(中文名北极二)比较靠近北天极,既然全天星星围绕它转,古人便认为它是天上的天子,故又起名曰帝星,又因为它在紫微垣的中心位置,又叫它紫微星。

      隋唐时期,北极五(西名鹿豹座32H星)成了北极星,这颗星亮度极暗,也是人类文明历史上到21世纪为止最暗的北极星。中国北宋初年的时候,地球北极指向的天空离北极星的小熊座α星(即勾陈一)的角距还有6度。可见,那时它还远远不能作北极星。但到了明清时期,勾陈一已经成了名副其实的北极星。

      公元2100年前后,地球自转轴北极指向的天空和小熊座α星之间的角距最小,仅有约28角分。以后,地球自转轴北极指向的天空将逐渐远离小熊座α星。到公元4000年前后,仙王座γ星将成为北极星。到公元14000年前后,天琴座α星织女一将获得北极星的美名。地球自转轴这样摆动一周的时间,大约是25800年。这说明一切事物都是在运动的,静止只是暂时的,是相对的,运动变化才是永恒的。而且大约在公元28000年北天极又会重新指向小熊座α星。

      公元前20000年到公元20000年的北极星列表(这个是根据可视性(亮度)和可参考性(距离北极的位置)综合决定的):

      年份北极星亮度位置(最靠近北极时)
      -20000~-19600天钩八和上卫增一连线中点3.25/3.20+90°
      -19600~-18600天钩六4.40+89°18′58″
      -18600~-18000造父五4.25+89°38′44″
      -18000~-17600天钩五2.45+86°29′21″
      -17600~-16300hip1024314.50+87°37′54″
      -16300~-15900天鹅座ω14.90+87°00′00″
      -15900~-14700天鹅座o23.95+87°42′41″
      -14700~-13400天津二2.90+87°47′40″
      -13400~-11900天琴座134.05+89°16′38″
      -11900~-10700hip887885.00+89°26′47″
      -10700~-9400天棓五3.80+87°18′18″
      -9400~-8200武仙座524.80+89°01′19″
      -8200~-7200七公二3.90+89°10′15″
      -7200~-6400武仙座ν4.80+88°12′20″
      -6400~-5000hip739095.20+89°33′36″
      -5000~-3800左枢3.25+85°27′12″
      -3800~-1600右枢3.65+89°53′13″
      -1600~-900天龙座κ3.85+85°15′10″
      -900~-500北极四4.80+85°12′17″
      -500~1200北极五5.30+89°27′25″
      1200~2500勾陈一1.95+89°32′26″
      2500~3300勾陈四4.20+88°38′56″
      3300~4400少卫增八3.20+88°03′14″
      4400~5500少卫七4.50+89°01′22″
      5500~6300天钩八和上卫增一连线中点3.25/3,20+90°
      6300~7000天钩六4.40+88°51′31″
      7000~8500天钩五2.45+87°54′13″
      8500~9900hip1024314.50+87°19′06″
      9900~11000天鹅座o23.95+87°23′29″
      11000~12400天津二2.90+87°57′18″
      12400~13500天琴座134.05+89°52′24″
      13500~14100织女星0.00+86°14′16″
      14100~15000hip887885.00+89°54′28″
      15000~16500天棓五3.80+87°17′03″
      16500~17600武仙座524.80+89°23′26″
      17600~18800七公二3.90+89°26′02″
      18800-19200武仙座ν4.80+87°05′58″
      19200~20000hip781804.95+85°48′41″

      伴星

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      我们一直以为勾陈一是一颗稳定、孤独的恒星,长久以来一直指引着航海者。但是勾陈一的数量比看到的要多。实际上勾陈一是一个三合星系统。它的一颗子星用小望远镜就很容易看到,另外一颗子星距离北极星非常近以至于到20世纪末期才发现。

      美国天文学家2006年1月9日日报告说,他们借助“哈勃”太空望远镜首次拍摄到北极星的一颗小伴——“勾陈一AB”。这一发现,使得由三颗恒星组成的北极星系统完整地呈现于人们面前。

      早在200多年前,天文学家赫舍尔就已发现北极星有一颗亮度较大的伴星——“勾陈一B”,它与勾陈一A的平均直线距离为2400个天文单位(一个天文单位是地球到太阳的距离,约1.5亿公里)。

      半个多世纪前,天文学家从勾陈一的引力波动上推测,它还有另一颗距离非常近的伴星,与“勾陈一B”一起构成三恒星系统。但这颗伴星因为和北极星距离太近、光芒太暗而从来没有被观测到。

      美国哈佛-史密森尼安天体物理中心的南希·伊文斯等人,借助“哈勃”望远镜上的先进测绘照相机,在2006年1月首次观测到了这颗神秘的伴星——“勾陈一AB”。他们发现,这颗伴星与勾陈一A的平均直线距离有18个天文单位。在地球上观察勾陈一和“勾陈一AB”的这点距离,好比要从30公里外分辨出一个硬币,只有“哈勃”太空望远镜的先进测绘照相机才能做到。

      天文学家还发现,勾陈一是一颗内部能量反应活跃的超巨星,其亮度是太阳的2000倍,而“勾陈一AB”是正趋于沉寂的矮星。因此,它的光芒总被北极星所掩盖,成为一个“隐身伙伴”,而这次其隐身状态被“哈勃”识破了。通过观测伴星的运动,天文学家希望知道恒星的质量及其它的轨道。对于恒星天文学家而言,测定恒星质量是最困难的任务之一。

      天文学家希望精确知道勾陈一的质量,因为它是距离地球最近的造父变星。造父变星的亮度变化被用来测量星系的距离和宇宙膨胀的速率,因此搞清造父变星的物理机制和演变是至关重要的。测定它们的质量是重要的一步。

      亮度座次

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      全星空亮度排名第47。

      附:星空亮度前50排行表(变星亮度以平均亮度值为准。例如参宿四,它最亮的时候亮度可达夜空第六)

      1.天狼星(大犬座) 2.老人星(船底座) 3.南门二(半人马座) 4.大角星(牧夫座)

      5.织女星(天琴座) 6.五车二(御夫座) 7.参宿七(猎户座) 8.南河三(小犬座)

      9.水委一(波江座) 10.参宿四(猎户座) 11.马腹一(半人马座) 12.牛郎星(天鹰座)

      13.毕宿五(金牛座) 14.十字架二(南十字座)15.心宿二(天蝎座) 16.角宿一(室女座)

      17.北河三(双子座) 18.北落师门(南鱼座) 19.十字架三(南十字座) 20.天津四(天鹅座)

      21.轩辕十四(狮子座) 以上为一等星

      22.弧矢七(大犬座) 23.北河二(双子座) 24.十字架一(南十字座)25.尾宿八(天蝎座)

      26.参宿五(猎户座) 27.五车五(金牛座) 28.南船五(船底座) 29.参宿二(猎户座)

      30.鹤一(天鹤座) 31.玉衡星(大熊座) 32.天枢(大熊座) 33.天船三(英仙座)

      34.天社一(船帆座) 35.箕宿三(人马座) 36.弧矢一(大犬座) 37.海石一(船底座)

      38.摇光(大熊座) 39.尾宿五(天蝎座) 40.五车三(御夫座) 41.三角形三(南三角座)42.井宿三(双子座) 43.孔雀十一(孔雀座)44.军市一(大犬座) 45.星宿一(长蛇座)

      46.娄宿三(白羊座) 47.北极星(小熊座) 48.斗宿四(人马座) 49.土司空(鲸鱼座)

      50.参宿一(猎户座)

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