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全天区唯一不动的恒星是哪颗?它不动还跟月亮有些关系!

 星辰大海种花家 2019-10-31

南北天区目视可见的星星大约有6000-7000颗,但除了北极星以外,所有的星星都是运动的,这从星野摄影爱好者的星轨中我们可以很明显的看出来。有人要说南天极指向的星星也不动,地球自转理解满分,但很可惜南天极指向的是一片虚空,看不见一颗亮星!

北极星为什么不动?

天体都在自转中,唯一的差别是快一点或者慢一点,或者有稳定的自转轴,或者不太稳定,但无论如何运动是所有天体的特性是不会有错的。我们比较幸运,地球的自转轴非常稳定,稳定到从人类有文字记载以来,北极星就在这个位置几乎就没有动过。

托勒密的地心说时代并不需要解释过多的问题,太阳、月亮与行星围绕地球转,尽管大家都不太信任这个说法,但托勒密的模型居然被折腾的非常准确,甚至还可作为初步的天文导航,因此地心说统治了人类宇宙观超过1500年!

哥白尼的出现打破了地心说,让人类的宇宙观从地心升级到了日心,而且哥白尼也用地球自转解释了天上的星星围绕地球圆转的过程,大家都觉得好有道理,数百年时间里居然真就没有人去找这地球自转的证据!

一直到1851年傅科在法国巴黎做了一个著名的重物摆动实验,大家才真正认识到这就是地球自转的证据。到此时,地球自转与天上恒星之间的关系才有了证据支持,否则早期都是我觉得它在转,而它事实上还真的在转!

地球自转形成了星星东升西落现象,赤道地区整个夜晚看到的星星都在变化的,而在南北极区域看到星星除了角度有些差异外,其他都不变,这是因为两极区域在整个夜间观测者相对于天体的仰角几乎没什么变化,而北天极正对的北极星,则一整夜都是不动的!无论从哪里看,只要能看到北极星的位置,都是如此。

北极星真的不动吗?

北极星不动是因为视觉欺骗了你,事实上地球的自转轴对着北极星旁边约1度不到一点的位置,肉眼对于差异很小,又缓慢位置变化的比对是非常苍白的,所以我们肉眼才会觉得它真的是一动不动的!

除了北天极指向位置会有稍稍差异外,北极星的自身也是在运动的,早期没有光谱测量,因此将天上的星星称之为恒星,意思就是说这些星星在天上恒定不动的,因此称之为恒星!但我们现在知道恒星也在自行,比如北极星的运动速度就超过了17千米/秒,而且是蓝移哦,也就是冲着太阳系过来的!

不过各位完全不用担心,因为北极星距离太阳系高达434光年,这17千米/秒的速度,足够它跑上数百万年才能到达太阳系,不过更不用担心的是,它和太阳系的距离就像巴纳德星冲向太阳系一样,会在接近到一定距离后继续远离,就像火星冲日时和地球距离最近,但两者永不会相撞。

所以我们可以发现,北极星不动这个定义是不太准确的,至少夜空中看起来的微微的动,事实上也在蓝移运动,但从广义上来理解似乎并不错,不过这也不是一成不变的,因为未来北天极的指向可是会变化的。

轮流坐庄的北极星!

上文我们说了地球自转轴与北极星有一个不到1度夹角,其实在未来这个角度还会扩大,因为地球的自转轴一直都在缓慢的变化,就像陀螺高速旋转的同时,它的自转轴也在以一个缓慢的周期在慢慢摆动!

地球就像这个陀螺,不过它的摆动周期高达2.6万年,也就是在这个时间里,地球的自转轴会在天球上画出一个圆周,而北极星刚好是我们所在的这个时间段里位于这个圆周边缘,地球的自转轴现在刚好指向这个位置!

简单了说,未来地球自转轴将会离开这块区域,将来可能有很长的时间内没有北极星,直到1.4万年后地球的自转轴指向我们所熟悉的织女星!我们又将有了一颗“北极星”!我们将这个地球自转轴的倾斜周期运动成为岁差!

在这个周期中月球扮演了重要的角色,根据月球的形成理论,地球形成初期一颗在同轨道上形成的天体忒亚撞击了地球,两个天体合并成了地球,撞击飞散的其它物质形成月球,早期地球的自转速度很高,但月球的出现逐渐降低了这个速度,因为月球的潮汐引力作用,地球自转速度一直都在降低,从太古地球时代的几个小时到恐龙时期的十几个小时,再到现代的24小时,维持一个合适的自转周期对地球生命形成很重要,因为过快的昼夜交替不适合生命诞生!

但另一个更重要的作用是月球是地球自转的稳定器,也就是说如果没有月球,地球自转轴摆动角度会更大,甚至达到40度以上,这将导致地球向天王星那样半躺着转,会形成永昼也永夜,更不利于生命诞生,当然那时北极星的选择可就乱了,因为摆动幅度太大,全天区很多恒星都可能成为北极星!所以月球的存在和北极星的位置可是有很大的关系哦!

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