что такое полярная звезда на самом деле

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Кто из нас не слышал о Полярной звезде? Еще Шекспир в «Юлии Цезаре» устами главного героя говорил:

Но неизменен я, как неизменна Полярная звезда: она недвижна — И в целом небе нет подобной ей. На небе много звезд; их всех не счесть, И все они блестят и все мерцают, Но лишь одна не изменяет места.

В отличие от других звезд, которые в разное время суток видны то на востоке, то на юге, то на западе, восходят над горизонтом и заходят за горизонт, подобно Солнцу и Луне, Полярная звезда почти не меняет своего положения на небе, и зимой, и летом, указывая направление на север, к полюсу Земли.

Именно из-за своего положения на небе Полярная звезда и приобрела такую популярность. Между тем, простому человеку, не специалисту-астроному, о самой звезде известно немного, часто — вообще ничего. Попробуем восполнить пробелы в знаниях, указав на некоторые интересные факты, а заодно развенчав кое-какие мифы о Полярной звезде.

В ясную безлунную ночь невооруженным глазом можно ви­деть одновременно около 2500 звезд. Но это возможно только вдали от населенных пунктов зимой — летом в черте города из-за засветки неба глаз различит не более нескольких десятков звезд. Понятно, что в таких условиях видны только самые яркие звезды, однако далеко не все мы сможем уверенно вспомнить имена этих звезд и указать их принадлежность к тому или ино­му созвездию.

Поэтому нередко можно слышать, что ярчайшей звездой северного неба является Полярная звезда, хотя на самом деле это далеко не так.

На месте остаётся только Полярная звезда, а сама Малая Медведица, вместе со всеми звёздами за 24 часа описывают круг на небесной сфере.

Яркость звезд (или блеск) определяется так называемой звездной величиной. Впервые это понятие ввел древнегреческий астроном Гиппарх, живший во II веке до н. э. Гиппарх поступил просто: он взял и поделил все видимые звезды на шесть классов в зависимости от их блеска. Самым ярким звездам была при­своена первая величина (а таких около двух десятков), а самым тусклым, едва различимым невооруженным глазом звездам была присвоена шестая величина. Остальные звезды по своей яркости были распределены между второй и пятой величинами.

По этой классификации Полярная звезда имеет видимый блеск +1,97, то есть она является звездой второй величины, ко­торых на небе можно видеть несколько десятков. А мнение о том, что Полярная звезда является едва ли не самой яркой на небе Северного полушария, связано с тем, что она имеет особенное положение. Эта звезда находится почти в точке Северного полюса мира, что определило ее важность для навигации.

Мифология

Согласно греческим мифам, в созвездие Малой Медведицы был превращён Аркад, сын Каллисто и Зевса, или одна из нимф, подруга Каллисто.

С Малой Медведицей связана и легенда о рождении Зевса. Чтобы спасти своего сына от отца Крона, поедавшего своих детей, богиня Гея унесла Зевса на вершину горы Иды, в священную пещеру, и оставила на попечение нимфам и их матери Мелиссе (или двум нимфам Мелиссе и Киносуре). В благодарность Зевс позднее вознес на небо Мелиссу в виде Большой и Киносуру в виде Малой Медведиц. Причем в ранних версиях мифа Мелисса и Киносура — медведицы, позже трансформировавшиеся в нимф.

На старинных картах Малая Медведица (или только Полярная звезда) иногда именуется Киносурой («хвостом собаки»).

В гомеровское время (VIII в до н.э.) созвездие еще, вероятно, не известно. Во всяком случае, Гомер, говоря о Большой Медведице, считает ее за единственное незаходящее созвездие, то есть Малая Медведица ему, по всей видимости не известна.

Вероятно, созвездие было выделено финикийцами как полезное для мореплавания. По утверждению (небесспорному) древнеримского писателя Гигина в античную астрономию это созвездие ввёл Фалес Милетский. Оно включено в каталог звёздного неба Клавдия Птолемея «Альмагест».

Вслед за более древней Большой Медведицей Малую также иногда называли Повозкой.

Народы Казахстана называли Полярную звезду «железным гвоздём» (Темир-Казык), вбитым в небо, а в остальных звёздах Малой Медведицы видели привязанный к этому гвоздю аркан, надетый на шею Коня (созвездие Большой Медведицы). Арабы принимали звезды Малой Медведицы за всадников, а персы видели в ней Семь Плодов Финиковой Пальмы.

Титулом Полярной звезда награждается на время. Другими словами наша Полярная звезда не всегда была таковой и не всегда такой будет. В данный момент эта звезда расположена ближе других (менее чем в 1 градусе) от северного полюса мира и служит ориентиром для определения севера. Но все меняется в мире и в результате явления, которое получило название прецессия. 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.

Однажды Альфа Малой медведицы уступит свое имя следующей звезде — пройдет каких-нибудь 1200 лет и Полярной станет звездочка Альраи, Гамма Цефея. Но в наше время звезда даже не достигла своего пика приближенности к северному полюсу — это произойдет в 2100 году. Ждать осталось не так уж много и кто-то, из родившихся недавно, имеет все шансы дожить до этого времени.

Сама Полярная звезда находится в «ковше» Малой медведицы, но искать ее легче всего по характерному рисунку ковша Большой медведицы: от двух звезд стенки ковша, противоположной «ручке» нужно провести прямую линию вверх до пересечения с Полярной — расстояние примерно в 5 раз большее чем расстояние между этими звездами.

Всего существует 12 звезд которые за очень большой, по человеческим понятиям срок в 26 тысяч лет поочередно становятся полярными. Это так называемые звезды процессионного круга. Существует также промежуток времени когда полярной звезды нет вообще, а вместо нее существуют так называемые «стражи» — звезды слишком удаленные от полюса мира, чтобы можно было их полноправно назвать полярными.

И, несмотря на все это, имя Полярная как собственное закреплено именно за Альфой Малой Медведицы.

Еще Шекспир в «Юлии Цезаре» устами главного героя говорил:

А знали ли вы, что когда речь заходит о Полярной звезде, подразумеваются сразу три звезды. Центральное место в тройной звёздной системе занимает сверхгигант Полярная А, вокруг сверхгиганта кружит карлик Полярная Ab, и рядом находится Полярная B, она расположена на существенном расстоянии, так что, в отличие от карлика, её нетрудно разглядеть в телескоп с Земли).

Полярной называется та звезда, которая на сегодняшний день находится вблизи Северного полюса мира. В наше время, примерно с 1100 года, такой звездой является альфа Малой Медведицы – Киносура.

Но так было не всегда …

Киносура подходит к Северному полюсу всё ближе и сравняется с ним к 2100 году. Кроме того, она станет ещё ярче, ведь с каждым годом её яркость, по свидетельству очевидцев, увеличивается.

Карьеру полярной звезды Киносура завершит к 3200 году, и, скорей всего ей будет возвращено историческое название. Киносурой альфу Малой Медведицы назвал Фалес Милетский, ещё до нашей эры. Другие источники, впрочем, утверждают, что такое название дал сам Зевс, громовержец назвал так звезду в честь нимфы, которая стала его кормилицей, когда он скрывался на Крите от своего отца Кроноса, пожирающего своих сыновей. Как бы там ни было, термин «полярная звезда» ввёл именно Фалес и впервые применил его к звезде Кохаб (бета Малой Медведицы), которая с 1500 года до н.э. до 1 года н.э. располагалась ближе всего к Северному полюсу.

С 1 по 1100 год, в смутные времена средневековья, у Земли вообще не было северной полярной звезды, полюс располагался между альфой и бетой Малой Медведицы, и звёзды эти именовали Стражами. И так продолжалось до тех пор, пока не украсила Северный полюс мира Киносура. При восхождении на трон она получила имя Полярная звезда.

Нам, жителям Северного полушария, следует гордиться случившимся, ведь у жителей Южного полушария такой звезды нет до сих пор. Южному полюсу мира в этом смысле повезло гораздо меньше — маленькая Сигма Октана хоть и зовется Южной звездой, но претендовать на роль полярной никак не может и юг находят путем геометрических вычислений от созвездий Южный Крест и Кентавр.

В 3200 году Киносуру сменит на посту звезда Альраи, гамма созвездия Цефеи.

Положение Полярной звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. По оси Χ отмечены спектры (температура) звезд. По оси Υ — светимость в светимостях Солнца.

Это в полной мере относится и к Полярной звезде: на самом деле это сверх гигант, в 6 раз тяжелее и в 30 раз больше нашего Солнца. Абсолютная звездная величина Полярной звезды составляет-3,64. Для сравнения: абсолютный блеск Солнца составляет +4,7, а это значит, что Полярная звезда на самом деле почти в 2000 раз ярче нашего родного светила! Такая разница в видимом блеске Солнца и Полярной звезды кроется в расстояниях: Солнце удалено от нас на 8 световых минут, а Полярная звезда — на 431 световой год.

Итак, блеск Полярной звезды увеличился за последние 100 лет на 15%. Это несомненный факт. А что если копнуть еще глубже в прошлое? Насколько яркой была Полярная 2000 лет лет назад? Выпускник университета Виллановы Скотт Энгл (Scott Engle) решил заново проанализировать данные по блеску Полярной, указанные в каталогах Птолемея (137 г.), Ас-Суфи (964 г.), Улугбека, Тихо Браге и других астрономов. Приведя данные к единой шкале, он получил, что в настоящее время Полярная в 2,5 раза ярче, чем во времена Птолемея! На целую звездную величину!

Возможно ли такое? Если выводы Энгла и его команды верны, то блеск Полярной изменился за прошедшие 2000 лет в 100 раз больше, чем предсказывает современная теория звездной эволюции. Неудивительно, что большинство ученых отнеслись к работе астрономов скептически. Однако Энгл и его команда, ко всему прочему, обнаружили в древних источниках и намеки на вариации в блеске Полярной с периодом в 4 дня, что могло бы говорить о том, что в прошлом амплитуда была гораздо бо́льшей, чем сейчас.

Исследование было опубликовано в авторитетном журнале Science, и это, конечно, придает ему некий знак качества. Однако это не значит, что выводы Энгла окончательны.

Источник

Полярная звезда

Полярная звезда (Альфа Малой Медведицы, Звезда Аркадии) – это самая яркая звезда на территории созвездия Малой Медведицы. Примечательна тем, что является самой близкой и яркой звездой к Северному полюсу мира, который отмечает истинный север. Поэтому Полярная звезда воспринимается в качестве важной навигационной отметки на небе.

О Полярной звезде знает каждый моряк и даже простые обыватели, но она не входит в десятку и даже топ-40 ярчайших небесных звезд. По уровню светимости она стоит лишь на 48-й позиции и известна из-за приближенности к Северному полюсу мира.

Полярная звезда расположена в рукоятке астеризма Малого Ковша в созвездии Малой Медведицы и отдалена от нас на расстояние 447 световых лет. В Древней Греции ее называли хвостом собаки. Нижняя схема показывает, где и как можно найти Полярную звезду на небе. Воспользуйтесь нашей картой звездного неба, чтобы упростить поиск с помощью телескопа.

Многие прозвища Полярной звезды указывают на ее навигационное значение. Полярной ее именовали из-за латинского названия «Stella Polaris» – звезда полюса или морская звезда. В Древнем Исламе звезда была известна как Игла, Гвоздь и Северная Звезда.

Увеличенный обзор системы Полярной звезды

Полярная звезда отдалена от полюса на расстояние в 1.5 градуса. Из-за 26000-летней прецессии земной оси небесный полюс сейчас движется к звезде. В 2105 году он достигнет дистанции в 14 угловых минут и тогда начнет отдаляться от звезды. В итоге, роль навигатора займет другое небесное светило.

Как найти Северную звезду

Астеризм Малый Ковш не наделен примечательной яркостью, поэтому его сложно разглядеть на небе. Но можно использовать звезды астеризма Большого Ковша в созвездии Большая Медведица.

Чтобы найти Полярную звезду, проведите линию от Мерака к Дубхе, а затем возьмите 5 таких же отрезков. В кадре: Дубхе, Мерак, Федха, Мегрец, Алиот, Мицар, Алкаид и Полярная звезда

Для поиска Полярной звезды на небе используйте звезды Дубхе и Мерак в астеризме Большого Ковша. Они расположены в его внешней части. Проведите воображаемую линию и выйдете на Северную звезду (отсчитайте 5 отрезков). Астеризм Большой ковш вращается вокруг Полярной звезды, расходуя на один оборот 23 часа и 56 минут.

Полярная звезда находится в рукоятке астеризма Малого Ковша (кончик хвоста). Хотя звезды слабые по яркости, но их можно рассмотреть без увеличительной техники при благоприятных условиях.

Полярную звезду легко найти, так как выравнивается в прямую линию с земной осью вращения, а значит нависает над Северным полюсом мира. Она практически лишена движения и кажется, что все остальные звезды вращаются вокруг нее. Звезда пребывает в такой позиции в течение всего года. Процесс наблюдения зависит от вашей локации. Если смотрите на Полярную звезду из Нью-Йорка, то ищите в 41 градусе над северным горизонтом (соотносится с местной широтой). Если вы находитесь на экваториальной территории, то звезда покажется прямо на горизонте. Чем севернее движетесь, тем ниже линии горизонта ее найдете.

В качестве навигационного инструмента Полярную звезду в созвездии Малой Медведицы стали использовать со времен поздней античности. Сейчас она расположена на расстоянии 0.7 градуса от полюса. Но она не всегда была Северной звездой. В 2500 году до н. э. небесный полюс находился в созвездии Дракона. А в 400 году до н. э. навигационной звездой считалась Бета Малой Медведицы. В 14000 году звезду Альфа сменит звезда Вега в созвездии Лиры.

24 марта 2100 года ожидается самый близкий подход звезды к полюсу, где расстояние между ними составит 27.15 угловых минут. Интересно, что в южном полушарии нет яркой приближенной звезды, которую можно использовать в качестве небесного навигатора. И в ближайшие 2000 лет такая звезда не появится.

Система Полярной звезды

Стоит не забывать, что перед нами целая звездная система, у которой есть определенные характеристики и класс. Главная звезда – это желтый сверхгигант (F7) Альфа Малой Медведицы Аа. Она в 2500 раз ярче Солнца, в 4.5 раз массивнее, а по радиусу превосходит солнечный в 46 раз. Звезда относится к классу переменной цефеиды – демонстрирует пульсации в течение четырех дней.

Полярная звезда А – это классическая переменная I цефеиды, являющаяся самым ярким звездным представителем в небе. Подобные звезды используются учеными для вычисления дистанций между галактиками и скоплениями. Их яркость меняется на 0.03 величины в течение 3.97 дней. Впервые об изменчивости уровня яркости заговорили в 1852 году, но подтвердили это лишь в 1911-м.

До 1963 года амплитуда звезды достигала 0.1 величины и медленно сокращалась. Но уже после 1966 года показатель величины приблизился к 0.05. Сейчас отмечают стабильное увеличение на 3.2 секунды в год.

У звезды Альфа Малой Медведицы Аа есть два спутника. Ближайшим выступает Ab – это карлик (F7), отдаленный на расстояние 17 а.е., чей орбитальный период составляет 29.6 лет. На удаленности в 18 угловых секунд находится Альфа Малой Медведицы B – это карликовая звезда (F3) с орбитальным периодом в 42000 лет. В 1780 году ее заметил астроном Уильям Гершель.

У звезды наблюдается еще два спутника: С и D. Северный небесный полюс расположен между Полярной звездой и звездой Лямбда Малой Медведицы.

В 1929 году удалось подтвердить бинарность Полярной звезды А. Полностью три звездных компонента нашли с помощью космического телескопа Хаббл в 2006 году. С момента наблюдения греческими астрономами яркость звезды выросла в 2.5 раза.

Источник

Полярная звезда

Полярная звезда, вероятно, самая известная звезда на небе. Полярная звезда является самой яркой звездой в созвездии Малая Медведица, ее также называют иногда путеводной, из-за того, что всегда указывает север. Она расположена очень близко к северному небесному полюсу мира, что делает его нынешней северной Полярной звездой. В настоящую эпоху Полярная находится менее чем в 1° от Северного полюса мира, и поэтому почти неподвижна при суточном вращении звёздного неба. Она очень удобна для ориентирования: направление на неё практически совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения.

Как найти Полярную звезду?

Необходимо отыскать семь практически одинаковых по яркости звезд Большой Медведицы, образующих фигуру Большого Ковша, хорошо известную даже людям, далеким от астрономии. Широкую часть Большого Ковша, противоположную «хвосту», образуют две звезды — Мерак «внизу» и более яркая Дубхе «сверху». Между этими двумя звездами проводим прямую от менее яркой Мерак в сторону яркой — Дубхе. На расстоянии, равном 5 расстояниям от Мерака к Дубхе, вы найдете кончик «хвоста» Малой Медведицы и Полярную звезду. Она ярчайшая в том районе, так что ошибиться трудно. В большинстве мест Северного полушария Земли эти звезды не заходят за горизонт, а значит видны всю ночь. Правда, из-за большого поглощения света их трудно различить там, где вечерами они расположены низко над горизонтом.

Полярная звезда неподвижна

Уникальность Полярной звезды в том, что она находится ближе других звезд, видимых невооруженным глазом, к северному полюсу мира. Из-за этого она все время находится фактически на одном и том же месте, вне зависимости от времени суток и года. Большая и Малая Медведицы, как и другие созвездия, постоянно кружат по небу вокруг Полярной звезды — Ковш Малой Медведицы может быть и перевернут, и стоять «на ребре». 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. Неподвижность Полярной звезды вот уже полторы тысячи лет делает ее верным ориентиром для мореплавателей, скотоводов и путешественников.

Полярная — самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы

Утверждение, что Полярная звезда является очень яркой звездой, представляет собой одно из самых распространенных астрономических заблуждений. Многие люди, не слишком знакомые со звездным небом, полагают, что Полярная звезда очень яркая, если не ярчайшая звезда на нем.

Полярная — самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы. Полярная звезда имеет видимый блеск +1,97, то есть она является звездой второй величины, ко­торых на небе можно видеть несколько десятков. А мнение о том, что Полярная звезда является едва ли не самой яркой на небе Северного полушария, связано с тем, что она имеет особенное положение. Эта звезда находится почти в точке Северного полюса мира, что определило ее важность для навигации.

Ориентация на местности по Полярной звезде

Если вдруг вас застала ночь посреди дикой природы, место для ночлега не подходящее, а компас вы оставили дома или разбили, тут-то вам и пригодится умение ориентироваться по звездам.Направление на Полярную звезду совпадает с направлением на север, а её высота над горизонтом совпадает с широтой наблюдателя. Для северного полушария, самым главным ориентиром на ночном небе является Полярная звезда. Она единственная не «путешествует» по небосводу, всегда расположена в полярном секторе небосвода и указывает строго на север. Именно в этой особенности ее ценность для тех, кто хочет сориентироваться на незнакомой местности. Итак, Полярную звезду мы научились определять по созвездиям Малой и Большой Медведицы и теперь знаем где север. Как же определить остальные стороны света? Ну, это вообще просто. Мы становимся лицом на север – за спиной у нас будет юг, по правую руку восток, по левую – запад.

Еще одна важная и интересная особенность Полярной это ее высота над горизонтом. Из-за близости к полюсу мира наша героиня практически неподвижна для данного места. Но ее высота над горизонтом может варьировать в зависимости от места вашего пребывания! Так, вот, если вы находитесь точно на Северном полюсе, вы увидите ее почти точно в зените, а если на экваторе (фактически на воображаемом «боку» нашей планеты), то Полярная почти точно находится на горизонте. Поэтому, высота ее над горизонтом помогает определять широту вашего местоположения. Мореплаватели прошлого, чтобы узнать, как далеко они проплыли к северу или югу измеряли каждую ночь угол между Полярной и горизонтом по направлению на север.

Полярная звезда в астрономии

Полярная звезда на самом деле представляет собой тройную звёздную систему. В центре системы располагается сверхгигант Полярная А (α UMi A), превосходящий наше Солнце по яркости в 2000 раз и по массе в 4,5 раза. Как и подавляющее большинство звезд, видимых на небе невооруженным глазом, Полярная звезда А гораздо ярче Солнца. Спектральные исследования показали, что звезда принадлежит к классу звезд-сверхгигантов. Ее радиус в 46 раз больше радиуса Солнца. Полярная B (α UMi B) массой 1,39 массы Солнца расположена на приличном удалении от Полярной А, поэтому разглядеть её в телескопы нетрудно даже с поверхности Земли. В 1929 году при изучении спектра Полярной было выявлено, что Альфа Малой Медведицы является близкой двойной звездой, что было предсказано более ранними наблюдениями в 1924 году (Moore, J.H and Kholodovsky, E. A.). Компаньон Полярной A находится в 18,5 а. е. Полярная P (α UMi P или α UMi a, или α UMi Ab) обладает массой 1,26 массы Солнца и располагается к сверхгиганту настолько близко, что сфотографировать его удалось лишь телескопу «Хаббл», и то лишь после перенастройки оборудования. Приблизительный период обращения Полярной P вокруг α UMi A составляет около 30 лет. Полярная B обращается вокруг двойной системы α UMi A/P прибл. за 100 000 лет. Есть ещё также два далёких компонента, получивших обозначение α UMi C и α UMi D, но это гораздо более старые звёзды и физически они не связаны с Полярной звездой.

Полярная звезда (Альфа Малой Медведицы (α UMi), также — Киносура) — звезда +2,0 m звёздной величины в созвездии Малой Медведицы, расположенная вблизи Северного полюса мира. Это сверхгигант спектрального класса F7Ib. Расстояние до Земли — 434 световых года.

В 1990 году европейский космический телескоп Hipparcos оценил расстояние до Полярной звезды в 434 световых года. Измерения 2012 года с высоким разрешением, выполненные группой астрономов под руководством Дэвида Тёрнера из канадского университета Сент-Мэри, использовавших данные российского шестиметрового телескопа БТА, дают оценку расстояния до Полярной звезды в 99 парсек (323 световых года).

Расстояние до Полярной звезды, как до типовой цефеиды, используется для оценки расстояний до других галактик. Уточнение этого расстояния может привести и к уточнению шкалы расстояний, и к ограничению значения массы тёмной материи.

Множество имён Полярной звезды

Пожалуй, никакая другая звезда не имеет столько имен, сколько имеет Полярная. Почти все множество имен указывает на главные её признаки: нахождение в созвездии Медведицы, нахождение на полюсе и, как следствие, на ее неподвижность.
Многие народы считали Полярную звезду своеобразным колом, вбитым в небо, вокруг которого кружатся все остальные звезды. Отсюда происходят такие ее названия, как «Небесный Кол», «Северный гвоздь», «Прикол-звезда», «Железный кол» — названия, которые можно найдти в тюркских и финно-угорских языках. В Россию имя Полярная звезда пришло из немецкого языка во время правления Петра I. До этого у Полярной звезды было другое имя, имеющее, впрочем, тот же смысл — «Северная звезда». Более поэтично называли Полярную хакасы — «Привязанный конь». А для эвенков Полярная звезда виделась как «Дыра в небе». Самым известным из таких имен является, пожалуй, имя Киносура, которое происходит от греческого слова и переводится как — «хвост собаки». Так называли Полярную звезду древние греки и римляне. Интересно, что на древних картах Полярная звезда действительно отмечает собой хвост, но не собачий, а длинный, не существующий в природе, хвост Медведицы.

Источник