北极星在天空中的位置是恒定不动的吗

自古至今,北极星都是夜行人们的指示灯。那么,北极星的位置是不是一直固定在那里呢?答案是否定的。物质时刻处在运动之中,天体也不例外,北极星自然也在运动,只不过速度太慢了,肉眼根本无法观察到。在天文学上,科学家们称这种移动为“岁差”。“岁差”是由天体本身引起的。地球在宇宙空间自转,好像一个旋转的陀螺,如若从旁边给陀螺加一个力,它就会摆动起来,陀螺的自转轴便会在空中画出一个圆锥面。

由于受到太阳、月亮或其他大行星(如木星)的引力,这些引力都是外界加给它的“横向力”。因而,地球就像陀螺那样,绕自转轴在空中打转。而北天极正好在地球自转轴的延长线上,因此,北天极必然会以北黄极为中心,按照逆时针方向慢慢移动。根据天文学家的测算,它移动的速度平均为每年50,或每72年1°。一年的移动速度不多,1500年就有20°之多。按此速度还可知,它大约每26000年转1圈,若我们把北京猿人生活的时代定为50多万年前,那么至今它已转了20圈了!其实,小熊座a星充任北极星的角色并非自古有之,也不是“终身制”。

早在宋代,我国的天文学家就已测得勾陈—即小熊座a星离开北天极有6°之远。直到1940年,它才与北天极靠近到1°左右。现在约为50°,并还在以每年15的速度继续靠近,大约在公元2100年时离北天极不到0.5°,但此后就要“走下坡路”了。这样下去,到公元7500年时,北极星将让位给仙王座a星(天钩五)。再过15000年,北极星的“桂冠”还会套到织女星的头上。凑巧,那时老人星将坐镇在南天极,成为南极星。而且这一现象还有一个奇妙的故事呢!

世界著名的胡夫大金字塔,矗立在埃及尼罗河畔离开罗约16千米的一个高原上。根据近代研究,胡夫大金字塔还可用来观测日月星辰的升落。而且金字塔北面的隧道向下倾的角度,与开罗地区的地理纬度相差不多。科学家们一致认为,当时这个隧道一定是用来观测北极星的,因为北极星可以帮助人们判别方向、测定纬度。可令人奇怪的是,现在从隧道内向外见到的星星,却并非是北极星,而是随时间变化的星体—天龙座a星在视场中央。难道说,这是精明的古建筑师一时疏忽而出现的偏差吗？

在我国古代,司马迁就在《史记·天官书》中说:“中宫天极星,其明者,太一常居也”。“太一”即是小熊座,与现在的北极星相差约18°,难道司马迁也会有这么大的失误吗?事实上他们都没有错。

4500年前建造金字塔时,北天极是在天龙座附近或者说天龙座就是当时的“北极星”。司马迁也没有错,因为当年离北天极最近的小熊座在不断地变动着。北极的变动也会引起黄道、赤道的变化,从一些天文符号中也可发现一些端倪:天文学的春分点的符号是弯弯的羊角,也就是白羊座的标志,但实际现在的春分点却在双鱼座。究其原因,这些符号是距今2000年前定的,当时的春分点就在白羊座。在历史的长河中漫长的2000多年过去了,它已向西偏移了28°。

春分点的移动给天文学上带来了不少麻烦,尤其在精密的天文测量中,对于恒星的坐标的确定,必须消除这个因素。然而事情总是有利有弊的,也为考证一些天文事件的时间提供了证据。

北极星并不是不变的

之所以北极星的位置看上去非常固定，是因为它处的位置非常接近地球自转轴的延长线，而地球自转轴存在周期性缓慢摆动，因此指向的位置会发生一些变化，所以北极星也是不断易主的。

实际上，早在4000年之前，北极星是天龙座α星搭档，从明清时代开始，北极星就变成了现在的小熊座α星。据科学家估计，在公元3300~4400年，仙王座γ星将接管北极星的位置；而公元13500年开始，织女星将成为新一任北极星。

宇航员也是受重力影响的

很多人认为，宇航员在太空中并不受地球重力的影响，其实这是不对的，宇航员在太空中受到的重力比地球表面仅仅小了10%，这和你在乘电梯下楼时，因为速度过快出现失重状态，有着相同之处。而太空中的宇航员之所以可以做出各种各样的姿势不会摔在地上，是因为空间站不仅受到地球地球吸引力的影响，而且还在以每小时28000千米的高速向前飞行，从这个意义上看，空间站就相当于一部大电梯，完全被引力拉着，使得空间站和宇航员像月球一样绕地球转圈，永远不会砸到地球上。

北极星在天空中的位置几乎是恒定不动的。由于地球的自转，其他星星的位置在夜间会有一定的变化，但北极星位于地球的北极点上方，几乎与地球自转轴的方向重合。因此，北极星相对于地球观测者来说几乎是固定的，它在天空中的位置变化非常小。这也是为什么北极星被用作导航和定位的参考点的原因之一。