Факт № 4. Полярная — самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы
Полярная звезда входит в состав небольшого созвездия Малой Медведицы. Это созвездие не очень выразительно; самая главная его часть, астеризм Малый Ковш, состоит из 7 звезд. В отличие от Большого Ковша в состав Малого входит только три более или менее яркие звезды. Поэтому различить его на небе гораздо труднее.
Осенними вечерами ковш Большой Медведицы находится низко над горизонтом в северной части неба. Следуя от него наверх, можно легко найти ковш Малой Медведицы. Ручка Малого Ковша выгнута в другую сторону, нежели ручка Большого. Полярная звезда — крайняя в ручке ковша Малой Медведицы. Рисунок: Stellarium
Три самых ярких звезды Малой Медведицы имеют свои имена — Полярная звезда, а также звезды Кохаб и Феркад. Полярная звезда — крайняя звезда в ручке Малого Ковша. Кохаб и Феркад — крайние звезды в самом Ковше. Эти две звезды часто называют Стражами Полюса.
Как известно, астрономы издавна обозначают самые яркие звезды в созвездиях буквами греческого алфавита. Буквой «альфа» обозначается, как правило, самая яркая звезда созвездия, вторая по яркости — буквой «бета» и так далее, вплоть до буквы «омега» (это правило имеет нередкие исключения). Поэтому Полярная звезда это еще и альфа (α) Малой Медведицы. Немного уступающая ей в блеске звезда Кохаб — β, а звезда Феркад — γ Малой Медведицы.
С помощью компаса и карты
Звездное небо далеко не всегда идеально открыто для обзора. Горизонт могут заслонять деревья, холмы или облака. Если определить Полярную звезду жизненно необходимо, можно воспользоваться картой и компасом (рисунок 4).
Чтобы определить северную путеводную звезду по компасу, сделайте следующее:
С помощью компаса найдите север и сделайте поправку на магнитное склонение. К примеру, если магнитное склонение западное и составляет 15 градусов, то от северного конца стрелки компаса нужно отложить точное такое же количество градусов влево
Именно в этом направлении и будет находиться Полярная звезда.
Важно выбрать подходящее место для снятия измерений. Не проводите исследования рядом с линиями электропередач, транспортными средствами или железными дорогами, так как они могут исказить показания.
Для точного ориентирования нужно определить высоту светила
Она измеряется в градусах и примерно равняется широте местности. Этот способ позволяет более точно определить координаты нахождения наблюдателя.
Рисунок 4. Если небо закрыто облаками, в поисках поможет карта и компас Все эти способы ориентирования считаются экстремальными, и хотя позволяют достаточно точно определить направление, но все же не являются идеально точными.
Описание Полярной звезды
Прежде всего, Альфа Малой Медведицы является не простым светилом, а целой звёздной системой, состоящей из трёх компонентов.
В самом центре размещается сверхгигант Полярная А (α UMi A), у которого был обнаружен компаньон Полярная P (α UMi P). Получается, что это близкая двойная звезда. Стоит отметить, раз основной компонент относится к сверхгигантам, то он представляет собой одно из самых ярких звёздных тел.И, наконец, третий компонент Полярная В, довольно прилично удалённый от центрального объекта.
Когда мы говорим про особенности Полярной звезды, то важно разобраться в её физических характеристиках. На удивление, она ярче нашего Солнца, а также имеет больший размер (
А вот температура поверхности Путеводной не сильно превышает солнечную: примерно 6000 К (у Солнца 5780 К).
Как вы думаете, какого цвета Полярная звезда? Многие ошибочно считают её белой. Однако, наблюдая за ней с Земли в телескоп, можно отметить, что в действительности цвет Полярной звезды ближе к жёлтому.
Полярная звезда с Хаббла
Другие особенности, которые имеет Полярная звезда
В результате лунно-солнечной прецессии (изменения направления оси вращения тела в пространстве) ось Земли движется по кругу таким образом, что с течением времени разные светила становятся ближайшими к полюсу Мира. А так как определение Полярная звезда используется как имя собственное, то её место в разное время могут занимать разные объекты.
К примеру, над северной точкой горизонта в своё время располагались: Вега — α Лиры; π , η и τ Геркулеса; ι и α Дракона; β Малой Медведицы.
- Геркулес
- Малая Медведица
- Лира
- Дракон
Сейчас идёт, так сказать, царствие α Малой Медведицы. По данным астрономов, оно продлится вплоть до 3200 года. Затем северную позицию по очереди будут занимать: Альраи γ, Альфирк β и Альдерамин — α Цефея, а также Денеб α и Садр — γ Лебедя.В итоге, место вновь отойдёт Вега — α Лиры.
Между прочим, это так называемый прецессионный круг, за который меняется положение светил относительно небесного экватора.
А как вы думаете, чему равна высота Полярной звезды? Над горизонтом её высота соответствует географической широте местности, с которой проводят наблюдение. На самом деле, её направление практически равнозначно направлению на север.
Она располагается над северной точкой горизонта в Северном полушарии. Поэтому её используют при ориентировании и определении географической широты.
Прецессия
Многие задаются вопросом, что ярче Сириус или Полярная звезда. Чтобы было максимально понятно, первая является самой яркой на небе, а вторая ярчайшая среди светил Северного полушария.
Тогда возникает следующий вопрос: во сколько раз Сириус ярче Полярной звезды? На самом деле, в 27 раз! Правда, важно учитывать, что Северная удалена в 53 раз дальше. Таким образом её фактический уровень светимости в 300 раз больше, чем у Сириуса
Факт № 9. Полярная — тройная звезда
Мы все привыкли говорить о Полярной как о звезде, хотя на самом деле это система звезд. Не довольствуясь ни статусом «полярной», ни статусом аномальной цефеиды, Полярная ко всему прочему является тройной звездой, то есть имеет две звезды-спутника, связанные с ней силами взаимного притяжения.
Один из спутников виден уже в небольшие любительские телескопы. Это
звездочка почти 9 зв. величины, расположенная на расстоянии 18 угловых
секунд от Полярной звезды. Впервые ее наблюдал в 1780 году знаменитый
астроном XVIII века Уильям Гершель. Полярная B является обычной звездой спектрального класса F3V: она только в 4 раза ярче Солнца и в 1,4 раза массивнее его.
Если у вас есть телескоп, обязательно посмотрите в него на Полярную
звезду! Рядом с желтовато-белой Полярной ее тусклый спутник выглядит
зеленоватым. На самом деле цвет у звезд не бывает зеленым — так уж
устроено зрение человека. В данном случае мы наблюдаем хоть и красивую,
но все же оптическую иллюзию, вызванную близостью спутника к Полярной
звезде.
Второй компонент системы (обозначаемый как Полярная Ab)
находится гораздо ближе к Полярной звезде, так что до недавнего времени
на его присутствие указывали только спектральные наблюдения. Впервые
Полярную Ab увидели только в 2006 году при помощи космического телескопа «Хаббл». Угловое расстояние между Полярной A и Полярной Ab оказалось равным всего 0,133″: под таким углом видна рублевая монета с расстояния 30 километров!
Полярная А и Полярная Ab, разделенные на фотографии «Хаббла». Фото: NASA, ESA, N. Evans (Harvard-Smithsonian CfA), H. Bond (STScI)
В действительности расстояние между Полярной А и ее
ближайшим спутником составляет по меньшей мере 2 миллиарда километров.
Один оборот вокруг общего центра масс они совершают примерно за 30 лет.
Полярная Ab похожа по своим характеристикам на Полярную B. Она относится к спектральному классу F6V, в 1,26 раз массивнее Солнца и в 3 раза ярче нашей звезды.
Полярная
звезда представляет собой систему из трех звезд. Полярная А — яркая
звезда-сверхгигант внизу рисунка. Звезда Полярная В находится в 18
угловых секундах от нее и видна уже в любительские телескопы, а звезда
Полярная Ab находится так близко к Полярной А, что ее смогли увидеть
только в 2006 году при помощи космического телескопа «Хаббл». Рисунок: NASA, ESA, G. Bacon (STScI)
Карта звездного неба с названиями созвездий — описание
Созвездия — это такие участки неба, на которые распределена небесная сфера для того чтобы удобно было ориентироваться на звездном небе. В давние времена созвездиями назывались различного рода фигуры, что образовывались яркими звездами, зачастую это были имена героев грецкой мифологии. Все наше звездное небо распределено на 88 созвездий, которые зафиксированы в Международном астрономическом союзе в 1930 году. На сегодняшний день названия данных созвездий было решено считать неизменными, также как и другие имена ярких звезд. Некоторые известные астрономы называли открытые звезды в свою честь, но такие название никогда не были признаны официально. Есть некоторые компании, которые продают так званные «сертификаты» на присвоение имени понравившейся вам звезды. Так что, если вы думаете, что подарить своей девушки на 8 марта или день влюбленных то подарите ей «звезду в небе».
Созвездия по праву считаются памятками древней культуры человечества, его мифов и его первого интереса к небесным телам. Историкам, астрономам и мифологам, они очень хорошо помогают понять образ жизни и мышления древних людей. На сегодняшний день светлым умам астрономии созвездия помогают ориентироваться на небе и быстро определять положения различного рода объектов.
Самые известные и наиболее заметные созвездия знаков зодиака
Созвездия Ориона
Расположение звезд и созвездий
Наблюдение звездного неба зимой
Как ориентироваться по Полярной звезде
В случаях, когда у заблудившегося путника нет возможности воспользоваться современными гаджетами или компасом для навигации на местности, нельзя паниковать и забывать об альтернативных методах использования природных ориентиров. В северных районах наиболее распространённый способ — это ориентирование по Полярной звезде.
Существует несколько преимуществ определения сторон горизонта именно по данному светилу. Полярная звезда всегда находится вблизи земной оси вращения, поэтому её положение почти неизменно. А также звезду можно разглядеть без специального оборудования, невооруженным взглядом. Благодаря этому вычисления по ночному небу становятся простыми и доступными для любого путника.
Полярная звезда, спасла не мало человеческих жизней
Направление на север
Даже не опытным туристам известно, как определить стороны света, наблюдая за Путеводным светилом. Для этого необходимо повернуться лицом к Полярной звезде и представить прямую линию, которая направляется перпендикулярно к горизонту.
Так точно перед лицом наблюдателя окажется север, за спиной, соответственно, юг. От точки пересечения луча с линией поверхности Земли восток расположен с правой стороны, а запад — с левой.
Как определить широту
Северное светило обладает ещё одной исключительной особенностью. Измеряя её высоту над горизонтом, можно определить широту.
Из-за близкого расположения к географическому полюсу этот небесный объект практически не перемещается, однако в зависимости от места наблюдения видно, что высота светила над линией горизонта варьируется. Если проводить вычисления на Северном полюсе, светило окажется в зените, а на экваторе, оно будет находиться, почти касаясь линии горизонта. В итоге значение угла будет равняться широте той или иной местности.
Мореплаватели прошло времени всегда знали, как определить широту своего местонахождения, и проделывали измерения высоты звёздного ориентира каждую ночь.
Измерение широты по полярной звезде
Споры о расстоянии и изменяющиеся значения
Учеными было проведено немало работ, связанных с определением дистанции. Львиная их доля показала, что Альфа Малой Медведицы располагается на расстоянии от Земли, равном 133 парсек, т. е. 434 св. года. В то же время прежние оценки имели значительно меньшее значение. Что касается недавних исследований, они гласят, что Полярная звезда располагается на 100 лет ближе, нежели принято полагать.
В процессе изучения был задействован космический аппарат Гиппарх, в рамках которого применялась методика определения звездного параллакса. В качестве периода был взят временной интервал с 1989-го по 1993-й годы. Устройству довелось осуществить размеры у миллионов светил с уровнем точности до 0,97 миллисекунд. В итоге были получены максимально точные сведения по расстояниям и векторам движения.
Тем не менее впоследствии проводилось еще несколько исследований, которые поставили точность организованных измерений под сомнение. Немаловажную роль сыграл шаг, при котором был запущен аппарат ГАЙЯ в 2013-м году. Цель его функционирования заключалась в детальном определении расстояний между небесными телами с высоким уровнем точности, составляющим 20 микросекунд с минимальным уровнем погрешности, составляющим 10%.
В ходе исследований также принимали активное участие всевозможные радиотелескопы, которые применялись в целях обретения точных измерений параллакса на относительно крупных расстояниях. Правда от них требуется крупный радиоисточник, взаимосвязанный с редко встречающимся объектом.
Ученые создали таблицу расстояний по годам, т. к. данные постоянно менялись и оспаривались. Сведения представлены в списке.
- 1991 год – значение составило 433 года.
- 2006 годовой период – 300 лет.
- В 2008-м значения стали равняться 359 лет.
- В рамках 2012-го года в ходе проведения замеров было получено значение в 323 единицы.
Это далеко не исчерпывающий перечень сведений. Он является предположительным и может измениться в любое время при проведении очередного анализа. Таким образом, Полярная звезда, несмотря на относительную близость к Солнечной системе, является до конца не изученной и требует проведения глубинных исследований на предмет расстояния и прочих характеристик.
Факт № 2. Полярная звезда находится вблизи северного полюса мира
Наверняка многие замечали, что картина звездного неба меняется в
зависимости от времени суток. Созвездия, которые вечером были видны,
скажем, на юге, ночью смещаются к западу, а утром и вовсе заходят за
горизонт. А другие созвездия, которые вечером восходили на востоке,
ночью находятся уже высоко в южной части неба. Звезды, как нам кажется,
прикреплены к небесной сфере и вращаются вместе с ней с востока на запад
с периодом в сутки. Конечно, на самом деле никакой небесной сферы нет— это обман наших чувств, — а вращение звезд с востока на запад всего лишь отражает вращение Земли с запада на восток!
Суточное
движение звезд хорошо заметно на фотографиях с большой выдержкой,
сделанных с помощью неподвижно закрепленных фотокамер. Экспозиция этого
снимка составила 5 часов. Дуги, которые образовали звезды, равны почти
четверти длины окружности. У Полярной звезды — самая маленькая дуга из
всех звезд, видимых невооруженным глазом. Фото: Anthony Ayiomamitis
Земля вращается как волчок — вокруг одной оси; точки, где ось
вращения Земли пересекается с поверхностью планеты называются Северным и
Южным полюсами Земли. Продлив ось вращения Земли в небо, мы получим северный и южный полюса небесной сферы или, как их называют астрономы, полюса мира.
Теперь представим, что мы находимся на Северном полюсе. Вокруг льды,
тишина и ясное небо… За сутки все звезды описывают в небе окружности, но
чем ближе находятся звезды к зениту, тем меньше радиусы
описываемых ими окружностей. Оно и понятно, ведь в зените находится
северный полюс мира, вокруг которого-то и вращаются все звезды! Поэтому
рядом с зенитом звезды почти неподвижны, описывая вокруг него совсем
крошечные круги.
Уникальность Полярной звезды в том, что она находится ближе других звезд, видимых невооруженным глазом, к северному полюсу мира,
на расстоянии около 1°. Из-за этого она все время находится фактически
на одном и том же месте, вне зависимости от времени суток и года.
Неподвижность Полярной звезды вот уже полторы тысячи лет делает ее
верным ориентиром для мореплавателей, скотоводов и путешественников.
На
самом деле Северный полюс мира находится почти в 1° от Полярной звезды.
Но суточная окружность, которую описывает вокруг него Полярная,
практически незаметна для наших глаз. Рисунок: Rogelio Bernal Andreo/Большая Вселенная
Ясно, что особое положение Полярная звезда имеет только на небе
Земли. На небе других планет роль полярной играют другие звезды, так как
оси вращения этих планет по-другому наклонены по отношению к плоскостям
их орбит. Интересно, что и на нашем небе Полярная звезда не всегда была таковой.
Много тысяч лет назад ось вращения Земли была направлена в другую
сторону и роль полярной звезды выполняла Вега. Дело в том, что ось
вращения Земли находится в постоянном движении, описывая в небе круг за
время в 25800 лет. Это явление названо прецессией, что переводится с латинского как предварение равноденствий.
Причина прецессии — в небольшой сплюснутости земного шара. Из-за этого
Луна и другие тела Солнечной системы силой своего тяготения медленно
поворачивают земную ось.
Круг
прецессии. Земная ось совершает один оборот за 26 тысяч лет. 2000 лет
назад ближе всего к северному полюсу мира была звезда Кохаб (или бета
Малой Медведицы), еще через 2000 лет полюс мира подойдет к звезде Эрраи
(гамма Цефея). А еще через 12000 лет — к яркой звезде Вега. Рисунок: Большая Вселенная
Куда же движется ось мира сегодня? Пока все еще в сторону Полярной
звезды. Не будем забывать, что Полярная звезда находится не точно на
небесном полюсе, а на расстоянии около 1° от него. К 2100 году это
расстояние сократится вдвое, после чего полюс мира начнет медленно
удаляться от звезды, продолжая свое движение в направлении созвездия
Цефея.
Особенности Полярной звезды и главные мифы
Прежде чем искать Полярную звезду, стоит разобраться с ее главными свойствами. Это поможет не только быстрее найти ее на звездном небе, где нет надписей с названиями звезд и линий созвездий, но избежать типичных ошибок. А еще среди людей бытуют заблуждение относительно Полярной звезды.
Итак, преимущественно ошибаются в следующих вещах:
- Полярная звезда находится в зените – то есть прямо над головой. Это очевидно не так: как бы она тогда она указывала на север, раз лежит ровно по центру? «Полярной» звезда называется потому, что размещена на небесной сфере ровно над Северным полюсом Земли. К слову, только там ее можно увидеть посередине неба. Чем дальше от полюса – тем ниже к горизонту опускается звезда, пока полностью не скрывается от глаз на экваторе. По этой же причине Полярная звезда не может служить ориентиром в южной половине планеты – там направление определяют по созвездию Южный Крест.
Интересный факт: Полярная звезда действительно помогает определить север точнее компаса. Мы уже знаем, что она находится ровно над Северным полюсом планеты. А вот компас указывает на северный магнитный полюс Земли, который несколько отдален от географического и ежегодно смещается на пару километров. Поэтому ближе к северу Полярная звезда становится наиболее точным инструментом для определения координат.
- Полярная звезда – самая яркая на небе. Если вы заблудитесь и воспользуетесь этим убеждением, то оно будет стоить вам жизни. Увы, сила сияния – звездная величина Полярной звезды – не очень большая; звезда не входит даже в первые десятки самых ярких звезд, довольствуясь скромным 48-м местом. Впрочем, это не усложняет ее поиск. Но если руководствоваться одной лишь яркостью, больше шансов найти Сириус или Вегу, но никак не Полярную звезду.
Но такое положение вещей продлится ненадолго. Земная ось постоянно смещается по кругу, причем очень быстро в космических масштабах – полный оборот происходит приблизительно за 25800 лет. Поэтому Полярная звезда не всегда была полярной, и останется ею ненадолго. Через 13 тысяч лет место на полюсе займет уже упомянутая яркая Вега, тем самым облегчая поиски севера землянам будущего.
- Полярная звезда всегда находится на одном и том же месте. Отчасти это правда. Как вы уже наверняка знаете, небесная сфера постоянно вращается – точнее, сама Земля вращается относительно неподвижных звезд. Полярная звезда находится ближе всего к полюсу, и поэтому почти не перемещается. «Почти» тут ключевое слово – отклонение от полюса составляет всего 1°, делая ее наименее подвижной среди других звезд.Однако мы уже знаем, что местоположение Полярной звезды меняется в зависимости от широты. Поэтому в Москве звезду не найти на том месте, где она была вчера Санкт-Петербурге – звезда опустится ниже, ближе к горизонту.Так что единожды найдя Полярную звезду, не стоит расслабляться. В зависимости от сезона, времени суток и географических координат созвездия вокруг занимают разные позиции. Поэтому стоит отработать методику самостоятельного поиска Полярной звезды – тем более что это совсем несложно.
- Полярная звезда – единственная. На самом деле, Полярис не отличалась постоянством, особенно по меркам столетий. Дело в том, что полярной звездой она была не всегда. Подобно тому, как на крутящийся волчок действует момент силы притяжения Земли, на вращающуюся Землю действует момент гравитационных сил Солнца и Луны. Поэтому ось Земли, как и ось волчка, меняет положение в пространстве, прецессирует, а ее проекция на небесную сферу описывает круги.
Так что с течением времени Северный полюс мира медленно меняет свое положение. Правда сейчас Полярис приближается к полюсу и 24 марта 2100 года станет к нему ближе, чем когда-либо в будущем — их будет отделять всего 27 угловых минут, меньше чем видимый диаметр Луны. Так как период прецессии Земли составляет 25800 лет, то в разное время полярными бывали разные звезды. Например, в 2600 году до н.э., когда в древнем Египте еще строились пирамиды, полярной была звезда Тубан из созвездия Draco, Дракона. Ярчайший из стражей, Кохаб, был полярной звездой во времена Платона 2600 лет назад. В 14000 году н.э. ось Земли будет указывать на Вегу, одну из ярчайших звезд на небе, поэтому наши потомки не ошибутся назвав ярчайшей именно полярную звезду.
Интересные факты о Полярной звезде
Полярная звезда не является самой яркой на небе
Многие люди, не имеющие глубоких знаний в астрономии, полагают, что Полярная звезда самая знаменитая, а значит самая яркая. Это достаточно распространённое заблуждение.
Данное космическое тело занимает 46 место в списке самых ярких светил. Поэтому если проводить наблюдение за звёздным небом в городской среде, то Полярную звезду отыскать не просто. При этом она считается самым ярким объектом в созвездии Малой Медведицы.
Причина такого ошибочного мнения кроется не только в общей известности, но и в её роли, как основного природного ориентира. Однако основной особенностью Полярной считается её неподвижное состояние, благодаря местоположению вблизи оси вращения Земли.
Полярная звезда стала ярче с течением времени
Вывод о том, что цефеида ранее была менее яркой — это доказанный факт. Показатель яркости увеличился на 15 % за последние 100 лет.
Ученый Скотт Энгл решил не останавливаться на изученном и проанализировать материалы работ астрономов прошлого, начиная с Птолемея (137 год н.э.). После проведенного исследования, он сделал вывод о том, что светящийся небесный объект на полюсе на данный момент стал более ярким в 2,5 раза, чем 2000 лет назад. Эти результаты противоречат современной теории о звездной эволюции, тем не менее, они были опубликованы в популярном научном журнале Science.
Полярная звезда имеет множество имен
Альфа Малой Медведицы является Полярной только для Земли
Данное светило имеет особое положение только на небе Земли. Оси вращения других планет не совпадают с земной, точно так же, как и наклон к орбитам. Поэтому для каждой планеты на полюсе зафиксирована своя Поляриссима.
Например, Киносура видна и на Марсе. Но для него в качестве Полярной звезды на юге определена Каппа Парусов, а на Северном полюсе расположены две звезды — Садр и Денеб, которые относятся к созвездию Северного креста.
Возраст сверхгиганта
На данный момент цефеида относится к классу сверхгигантов, жизненный цикл которых кратковременен. Такие звезды являются очень старыми по своим физическим характеристикам, однако это не означает, что их фактический возраст действительно большой. На самом деле цефеиде не больше 70-80 миллионов лет.
На сегодняшний момент можно разглядеть, что она имеет жёлтый цвет. Но звезда не всегда была сверхгигантом. Вероятнее всего в начале своего появления она была светло-голубой и имела температуру выше примерно в три раза нынешней.
Самая необычная цефеида
Нестабильность звездного свечения возникает по причине преобразования водорода в гелий. В результате чего ядро сжимается, а внешняя оболочка, наоборот, расширяется. Так звезда испытывает колебания не только в блеске, но и температуре и размерах.
Для глаз человека такие изменения не заметны. Тем не менее, пульсации Северной звезды имеют точную периодичность. На данный момент зафиксировано, что колебания повторяются каждые 3,97 суток.
Полярная звезда является одной из самых интересных и необычных изученных космических тел. Она представляет собой целую систему из трех звезд, одна из которых совершает определенные пульсации. А её местоположение на небе даёт возможность ориентироваться без использования специальных технических средств и составлять маршруты на незнакомой местности.
