被科普了，我一直以为北极星是固定一颗星
文化
2024-11-16 17:39
吉林
被科普了，我一直以为北极星是固定一颗星
我是文案地方（删）
zhihu.com/question/565498892/answer/2761820074其次，人类把这个自转轴的指向定义为了南北，位于地球正北方的那颗星星，才叫北极星。也就是说，北极星并不是某颗星星的名字，而是一个职位。所以，地轴对着哪，哪就是北。而地轴的方向上，我们总能在附近找到可见的星星，这颗星星就是北极星。当某一天，由于地球进动，地轴偏转，不再指向勾陈一的时候，北极星就会换人。北天极附近亮星众多，竞争十分激烈，最快几百年就会换人。勾陈一，在公元1200年左右的时候，才成为北极星。史上最暗的北极星，是隋唐时期的北极五，只有5.3等，晴朗的夜晚都很难看到。史上最亮北极星，是织女星，是一万两千年前的北极星，下一任任期在13500年之后。古代最有名气的北极星，是北极二，在星官成型的年代（公元前1200年），它是当时的北极星，所有恒星都围绕着它旋转，因此被称为紫微星，又叫帝星。有人问：北斗七星不是可以找到北极星吗？那北极星换人了，这个方法怎么办？实际上，因为恒星的相对位置是固定的（恒星实际上是在移动的，但是非常缓慢，千八百年的维度上也不太看得出来变化），所谓的"北斗七星找北极星"的方法，实际上是"北斗七星找勾陈一"的方法。等勾陈一卸任了，这个方法依然能找到勾陈一，但想要找到新的北极星，就得新的方法了。前面提到了，北极星竞争很激烈，在前后两万年的跨度内，北极星候选星有20多颗。不过，在公元前2万年，没有任何一颗亮星在北极点附近。公元5500年的时候，这种情况会再次发生，并持续800年左右。北极星会换人的原因，是因为地球进动，地轴偏转导致的。周期约为25700年。地球进动的原因，是太阳与月亮共同的引力作用，导致地轴无法维持一个固定的指向。地轴会在一个圆锥面上缓慢移动（可以想象一下陀螺在快要停下来时的那种摆动，虽然原理不同，但是看上去就是那个样子）。![]()
正上方的勾陈一，就是我们现在的北极星，它将在2102年最接近北极点，达到了89°32′23″；如果考虑地球章动和光行差，它将在2100年达到目视赤纬最大值：89°32′50.62″。另外，“最暗北极星”北极五，由于太暗了，图里并没有标记出来，我用小黄圈标记了大致的位置。大多数时期，南极星都暗到观测都很困难，更别提用它来指示方向了。公元前3000年，水委一是南极星。水委一是全天排名第九位的一等星。不过，现在水委一已经远离南极点30多度了。12000年后，也就是公元14000年，老人星会成为南极星。老人星是全天第二亮的恒星，仅次于天狼星。老人星也是中国古文化中的“南极星”，“南极仙翁”说的就是它。不过，它得到这个名号不是因为它在南极点附近，而是它属于中国星官系统中的“南方朱雀”，本身十分偏南，又特别明亮，便获得了“南极星”的称号。这只是为了跟“北极星”相对应，是一个文化意义上的称号，而没有天文学上的意义。![]()
它目前并不在上图中，因为它还得再花上几万年，才能跑到（自行）南极点附近。公转会造成视差。也就是地球在公转轨道的两边时，看到的星空是不一样的。不过，因为相对于地球公转轨道而言，恒星实在太远太远了，所以视差非常非常的小，只能用精密仪器测量，肉眼是看不出来的。实际上，三角视差法是最经典，也最精确的测量恒星距离的方法。不过，只能用于测量较近的恒星，超过100光年的恒星，视差会小到仪器也无法分辨。从我们的角度观察的话，就是天上的恒星其实一直在动，天文学上叫"自行"。不过，还是因为距离遥远的缘故，恒星自行并不明显，要放在万年的尺度上才能观察到变化。以"跑得快"闻名的大角星，也得2000年才能移动1°的距离，差不多是两个月面距离那么远。自行速度最快的恒星是巴纳德星，200年就能移动1°。不过它是颗红矮星，目视星等只有9.54等，肉眼不可见。现在的北极星勾陈一，在最接近北极点的时候，能到达89°多。但等2万多年之后它的下一任任期时，因为自行的缘故，只能到达87°左右的位置。把眼光放在更长的尺度上的话（比如百万年），有的北极星会因远离北极点而"退休"，也会有新的星星因为靠近北极点而"入职"。问：地球不是在自转吗？那加上进动是怎么个转法？进动不会影响地轴的偏转角度吗？答：进动并不影响黄赤交角。地球的运动轨迹其实很复杂，不是简单的一边旋转（自转）一边跑（公转）。陀螺如果转的正，陀螺尖应该是一直向上的，但如果这个陀螺轴是歪的话，陀螺尖就不会指向一个点了，而是变成了一个圆面。陀螺轴是倾斜着的，跟桌面保持了一个夹角（对应就是地轴与黄道面的夹角，66°34′），这个陀螺尖画出来的圆面，就对应了上面图里那个大黄圈。一种是本身在不停旋转（自转），另一种就是陀螺的轴在画圈（进动）。看图就能知道，陀螺在运动的时候，它与桌面的夹角并不会变化。因此，进动并不影响黄赤交角。![]()
另外，地球还有章动（简单理解就是地轴在微微的抖动），不过章动角度很小，不会影响北极星的指向。
