书城教材教辅令孩子惊奇的122个科学发现和科学知识
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第57章 为什么北极星始终在北方

北极星是那颗在任何时候都最靠近北天极的最显眼的恒星。现在公认的北极星是小熊座α星(中国星名为北辰或勾陈一),位于离北天极约0.7°处(2004年),它是一颗光谱型为晚型的F型高光度星,视星等2.02等,距离地球为430光年,质量约为太阳的4倍,是离地球最近的造父变星。它正处于小熊的尾巴尖端。

北极星是天空北部的一颗亮星,距地球北极很近,差不多正对着地轴,从地球上看,它的位置几乎不变,可以靠它来辨别方向。

但是小熊星座α星永远享受北极星的尊称吗?或者说,地球自转轴的北极永远指向这颗星吗?首先应该指出,地球自转轴也是在周期性地缓慢摆动。因此,地球自转轴北极指向的天空位置自然也是变动的。可见,北极星的“皇位”也存在轮流坐庄的可能。天文学家们早已算出,4800年前,北极星不是现在小熊座α星,而是天龙座α星,中国古代称它为右枢。那时右枢获得北极星的殊荣。到公元1000年,也就是中国北宋初年的时候,地球北极指向的天空离现在北极星的小熊座α星的角距还有6°。可见,那时它还远远不能成为北极星。现在地球自转轴北极指向的天空离小熊座α星的角距只有约1°。而且地球自转轴北极指向的天空正以每年15角秒的速度接近小熊座α星,所以到公元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。似乎这时它的“地位”才达到北极星的顶峰。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星织女星将获得北极星的美名。那时人们再谈起牛郎和织女的故事来,织女星“入主北极星的皇位”身份,远远超过牛郎星。地球自转轴这样摆动一周的时间,大约是26000年。这说明一切事物都是在运动的,静止只是相对的,运动变化才是永恒的。

那么,你知道如何辨认北极星吗?北斗七星属大熊星座的一部分,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。通过斗口的两颗星连线,朝斗口方向延长约5倍远,就能找到北极星。认星歌有:“认星先从北斗来,由北往西再展开。”初学认星者可以通北斗七星来依次找其他星座。

那么,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”吗?当然不是这样的。宇宙间一切物体都处于运动和变化之中,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70~130光年之间。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。