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满天星星都在转,为什么偏偏北极星一动不动

看完这篇你会知道北极星"不动"是因为地球自转轴刚好指向它,但这个位置每26000年会换一次主人

晴朗的夜晚,如果你对着北方的天空拍一张长曝光照片,会看到所有星星都画出了弧形的光轨——就像一群人绕着圆心在跑步。但有一颗星,稳稳地钉在那个圆心上,纹丝不动。它就是北极星。这到底是怎么回事?

地球其实是个不停打转的陀螺

要搞清楚北极星为什么不动,先得明白为什么其他星星会"动"。其实星星本身没有绕着我们转,是地球自己在自转——就像你坐在旋转椅上,明明是你在转,却感觉周围的东西都在绕你转一样。地球每24小时自转一圈,所以我们看到太阳、月亮、星星都在东升西落。

地球自转的时候,它的轴——也就是贯穿南北极的那根"转轴"——是斜着插在太空里的。这根轴如果无限延长,伸向北方的那头,正好几乎戳中了北极星所在的位置。就好像一把转动的雨伞,伞尖对着天花板上的某个点,不管伞怎么转,伞尖指的那个点始终不动。北极星恰好就坐在这个"伞尖对准的点"附近,所以从地球上看,它永远在北方,不左不右,不升不落。

北极星凭什么能守住这个位置

说白了,北极星能"不动",纯粹是运气好——它碰巧长在地球自转轴正好指向的那个方向上。北极星本名叫"勾陈一",是小熊座里一颗比太阳大50倍的巨星,离我们大约440光年远。它本身没什么特别厉害的能力,只是位置刚好对上了。

但这个"刚好"也是会变的。地球的自转轴并不是永远指着同一个方向,它会像快要倒下的陀螺一样,缓慢地"画圈晃动",大约每26000年转一大圈——天文学家管这个叫"岁差"。这意味着几千年前,担任"北极星"这个职位的是另一颗叫天龙座α的星;而大约12000年后,织女星将会接过这个"不动之星"的称号。北极星的"不动",其实只是宇宙时间尺度上的一段短暂客串。

古人靠它导航,今天还有什么用

在没有GPS、没有指南针的年代,北极星就是航海家和旅行者的天然导航灯。因为它永远指着正北方,而且它距离地平线的高度,恰好等于你所在地方的纬度——站在北京仰望北极星,它大约在头顶往南40度的位置;越靠近赤道,它就越低;到了北极点,它几乎就在你正头顶上。古代船员只要量一量北极星的高度,就能知道自己在地球上的大致位置,这在当时简直是"天上挂着的免费导航仪"。

现代人虽然用不着靠北极星找路了,但下次在野外迷路,又没有手机信号,抬头找到北极星——保准比问路还管用。顺便说一句:南半球的人就没这个福利了,南天极附近没有一颗足够亮的星,南半球的古代航海家为此头疼了好几千年。