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太阳系每年移动70亿公里,北极星却始终在正北方,这是为什么?

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魅力科学君 2021-04-18 23:15

在我们所处的宇宙中,不管是大如星系还是小如电子,都一直处于运动状态之中,即使是我们认为自己一动不动地坐在椅子上的时候,地球也在载着我们以每秒约30公里的速度围绕着太阳公转,而太阳也在运动,实际上,它正带着整个太阳系围绕着银河系中心公转,并且速度高达每秒约220公里。

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简单计算一下就可以得出,太阳系每年移动的距离大约为70亿公里,令人疑惑的是,太阳系一直在运动,但我们所看到的北极星却始终在正北方,这是为什么呢?

如果我们在视野开阔的环境中一边走路,一边观察远方的一处景物,那么我们就会发现,尽管我们已经走了一段距离,但在我们的眼中,远方的景物与我们的相对位置并没有出现什么变化。总的来讲,景物距离我们越远,或者是我们移动的距离越短,这种现象就越明显。

现在来看看北极星,观测数据显示,北极星与我们的距离大约为433光年,换算下来就是大约4千万亿公里,可以看到,太阳系每年移动的70亿公里与这个距离相比实在是不值一提。

按照两者之间的比例来讲,这就好像一处景物距离我们5.7公里,而我们每一年只会移动1厘米,以这样的速度,就算我们移动1万年,也很难观察到它与我们的相对位置出现了变化。

在浩瀚的宇宙空间中,太阳系运动的速度可以说是比蜗牛还要慢,只有在经历了漫长的时间之后,地球上看到的北极星的相对位置才会发生明显的变化。换句话来说就是,北极星并不是始终在正北方,而只是暂时在正北方,只要时间久了,它迟早会离开正北方。

那么问题就来了,如果有一天北极星离开了正北方,届时的地球人还会将其称为北极星吗?

当然不会了,因为北极星其实指的是“最靠近北天极的那一颗恒星”,对此我们可以简单地理解为,地球自转轴的北端指向的那一颗恒星,就是北极星。

也就是说,北极星并不是某一颗恒星的专用名称,而是由不同的恒星轮流担任,当现在这颗被我们称为北极星的恒星离开了正北方之后,届时的地球人又会将地球自转轴的北端指向的另一颗恒星称为北极星。

需要注意的是,地球的自转轴并不是我们想象中的那样一直没有变化,根据天文学家的观测,地球的自转轴会在太阳和月球的引力作用下出现周期性的摆动,大概是这个样子的。


这被称为“地球进动”,其周期大约为2.57万年,相对于太阳系每年移动70亿公里的运动状态而言,“地球进动”会更加迅速地改变北极星这个名称的更替。那么“下一任”的北极星会是哪颗恒星呢?我们接着看。

现阶段的北极星是“勾陈一”,又称“小熊座α星”,目前它在天空中的位置正在不断地接近北天极,并在未来的几十年里达到最近的位置,在此之后,它就会与北天极渐行渐远,在大约500年之后,最靠近北天极将会是一颗名为“勾陈四”的恒星。

“勾陈四”又称“小熊座ξ星”(ξ的发音为“克西”),其视星等为4.28等,在夜空中的亮度远不如视星等为1.98等的“勾陈一”,它担任北极星的时间也不会太长,在公元3300年的时候,北极星将由“少卫增八”担任,而到了公元4400年,北极星又将由“少卫增七”来担任……

上表列出了未来会担任北极星的部分恒星,可以看到,在公元13500至14100年这段时间里,我们所熟悉的“织女星”也会成为北极星。

小结

简而言之,我们地球人将位于正北方的恒星称为北极星,而一旦这颗恒星离开了正北方,它也就不再是北极星了。而我们之所以认为北极星始终在正北方,其实是因为对于我们人类而言,北极星这个名称的更替时间实在是太长了。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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