北極星是天空北部的壹顆亮星,距地球北極很近,差不多正對著地軸,從地球上看,它的位置幾乎不變,可以靠它來辨別方向。由於歲差,北極星並不是永遠不變的某壹顆星,現在是小熊座α星,到公元14,000年將是織女星。
北極星現在在很靠近地球北極指向的天空。因此,看起來它總在北方天空。正是因為它所處的位置重要,才大名鼎鼎。其實,按亮度它只是壹顆普通的二等星,屬於“小字輩”。它離我們是300多光年。北極星屬於小熊星座中最亮的恒星,也叫小熊座α星。中國古代稱它為“勾陳壹”或“北辰”。在星座圖形上,它正處於小熊的尾巴尖端。
說到這裏,或許妳要問:小熊星座α星永遠享受北極星的尊稱嗎?或者說,地球自轉軸的北極永遠指向這顆星嗎?首先應該指出,地球自轉軸也是在周期性的緩慢擺動。因此,地球自轉軸北極指向的天空位置自然也是變動的。可見,北極星的“皇位”也存在輪流坐莊的可能。天文學家們早已算出,4800年前,北極星不是現在小熊座α星,而是天龍座α星,中國古代稱它為右樞。那時右樞獲得北極星的殊榮。到公元1000年,也就是中國北宋初年的時候,地球北極指向的天空離現在北極星棗小熊座α星的角距還有6度。可見,那時它還遠遠不能作北極星。現在地球自轉軸北極指向的天空離小熊座α星的角距只有約1度。目前地球自轉軸北極指向的天空正以每年15角秒的速度接近小熊座α星。到公元2100年前後,地球自轉軸北極指向的天空和小熊座α星之間的角距最小,僅有約28角分。似乎這時它的“地位”才達到北極星的頂峰。以後,地球自轉軸北極指向的天空將逐漸遠離小熊座α星。到公元4000年前後,仙王座γ星將成為北極星。到公元14000年前後,天琴座α星棗織女星將獲得北極星的美名。那時人們再談起牛郎和織女的故事來,織女星“入主北極星的皇位”身份,遠遠超過牛郎星。地球自轉軸這樣擺動壹周的時間,大約是26000年。這說明壹切事物都是在運動的,靜止只是暫時的,是相對的,運動變化才是永恒的。
北鬥七星屬大熊星座的壹部分,從圖形上看,北鬥七星位於大熊的背部和尾巴。這七顆星中有6顆是2等星,壹顆是3等星。通過鬥口的兩顆星連線,朝鬥口方向延長約5倍遠,就找到了北極星。認星歌有:“認星先從北鬥來,由北往西再展開。”初學認星者可以從北鬥七星依次來找其它星座了。
北鬥七星組成的圖形永遠不變嗎?它永遠是找北極星的“工具”嗎?當然不是這樣。宇宙間壹切物體都在運動和變化之中,恒星也不例外。既然恒星也在運動,那麽北鬥七星組成的圖形當然也在變化。這七顆星離我們的距離不等,在70~130光年之間。它們各自運行的速度和方向也不壹樣。天文學家們已經算出,10萬年前看到的北鬥七星組成的圖形和10萬年後將要看到的圖形,都和今日的大不壹樣。
北極星是指任何時候最靠近北天極的顯眼的恒星。現在公認的北極星是小熊座α星(中國星名為北辰或勾陳壹),位於離北天極約0°.7處(2004年),它是壹顆光譜型為晚型的F型高光度星,視星等2.02等,距離為430光年,質量約為太陽的4倍,是離地球最近的造父變星。
由於地球自轉軸會大約26000年時間周期性的擺動,因此北極星也不是固定不變(永遠是小熊座α)的。約4800年前,北極星是天龍座α星。到公元2100年前後,目前的小熊座α和北極的夾角才會變成最小(只有27’38")。到4000年後,仙王座γ星則會成為北極星。西元14000年前後,天琴座α星(織女星)則成為北極星。
北極星是野外活動、古代航海方向的壹個很重要指標,另外也是小至觀星入門之辨認方向星座,大至天文攝影、觀測室赤道儀的準確定位等皆為十分重要的作用。
北極星(勾陳壹)也是壹個三合星系統,較遠的伴星(Polaris B)使用小型望遠鏡就可以清楚觀測到(距勾陳壹2,400 AU)。但較近的那顆伴星(Polaris Ab)因距離北極星太近(視距離只有0.2",實際距勾陳壹18.5 AU)而且太暗而無法得見。直到2005年8月初才由哈勃望遠鏡拍到其影像. 北極星位於小熊星座,距地球約430光年,是夜空能看到的亮度和位置較穩定的恒星。由於北極星最靠近正北的方位,千百年來地球上的人們靠它的星光來導航。
早在200多年前,天文學家赫舍爾就已發現北極星有壹顆亮度較大的伴星——“北極星B”,它與北極星平均直線距離為2400個天文單位(壹個天文單位是地球到太陽的距離,約1.5億公裏)。半個多世紀前,天文學家從北極星的引力波動上推測,它還有另壹顆距離非常近的伴星,與“北極星B”壹起構成三恒星系統。但這顆伴星因為和北極星距離太近、光芒太暗而從來沒有被觀測到