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大家好，我是魅力科學君，今天我們要聊的話題是：北極星是什么樣的恒星？為什么它可以一直在天空中位于正北方？好的，我們不說廢話，這就開講。 現在我們所看到的北極星，被稱為“勾陳一”，在天空中位于小熊座，距離我們大約433光年，由于它在這個星座中視亮度最高，因此它也被稱為小熊座α星。 觀測數據表明，“勾陳一”其實并不是單獨的一顆恒星，而是一個“三星抱團”的組合，天文學上管這叫“三合星系統”。也就是說，我們肉眼看到的北極星，實際上是由三顆恒星組成的。 “挑大梁”的當然是最亮的那顆，我們可以將它稱為“北極星Aa”，它是一顆“黃超巨星”，其質量約為太陽的5.4倍，半徑約為太陽的37.5倍，光度可達到太陽的1260倍左右，我們的肉眼能清楚看到的，主要就是這顆恒星發出的光。  另外兩位成員，我們可以將其分別稱為“北極星Ab”和“北極星B”，它們的質量分別約為太陽的1.26倍和1.39倍。這三顆恒星的運行狀態可以簡單地描述為，“Aa”和“Ab”這兩顆恒星組成了一個雙星系統，而“B”星則遠遠地圍繞著這個雙星系統運行。 要理解北極星為什么可以一直在天空中位于正北方，我們需要了解一個被稱為“北天極”的概念。簡單來講，地球一直在自轉，其自轉軸朝北的一端延伸出去，跟我們頭頂上的“天球”（就是我們看到的整個天空）相交的那個點，就是“北天極”。 由于北極星在天空中離這個“北天極”非常近，因此在地球自轉的過程中，它在天空中的位置變化就極為微小，我們根本就察覺不到，所以在我們眼中，它就一直在天空中位于正北方。
你可能會問，地球不是還繞著太陽公轉嗎？難道對北極星的位置沒影響？影響肯定是有的，但是因為北極星離我們實在太遠了（433光年啊），地球繞太陽這點兒“小圈圈”造成的視角變化，對于那么遙遠的北極星來說，完全可以忽略不計。這就像是你看遠處的一座高山，你在這邊走，那山的位置看起來還是沒啥變化一樣。 還有，北極星本身也不是靜止的，它和我們太陽系也在宇宙中各自“飛馳”，彼此之間也有相對運動。但是，同樣的道理，因為距離太遠，這點相對運動造成的北極星在地球夜空中的視位置變化，也是極其微小的，沒有個幾千幾萬年的時間，根本察覺不出來。 你可能又會問了，短時間內察覺不出來，但時間長了肯定會察覺出來，隨著時間的流逝，北極星最終會離開“北天極”，到那個時候，它還是北極星嗎？
實際上，北極星的定義就是“我們肉眼可見的最靠近北天極的恒星”，用大白話來講，北極星就像是一個稱號，夜空中的恒星誰離“北天極”最近，并且足夠亮，能被我們看到，誰就能獲得這個稱號。 所以如果現在的北極星在未來離開了“北天極”，那它就不能被稱為北極星了，其稱號則會由當時的另一顆“我們肉眼可見的最靠近北天極的恒星”取代。 需要知道的是，盡管地球的公轉和太陽系的運動，對地球夜空中那些恒星的視位置變化影響極其微小，但有一種現象卻能加速這個變化過程，是什么呢？答案就是：地球進動。 簡單來講，由于地球不是一個完美的均質球體，月球和太陽對其的引力作用也就不是絕對均衡的，而這種情況就會產生一個扭矩，進而導致地球的自轉軸不能保持在空間的同一方向上，而是會繞著地球與黃道平面垂直的軸線做周期性的圓周運動。
這種現象就被稱為地球進動，根據科學家的測算，其周期約為2.6萬年，也就是說，地球自轉軸北端指向的“北天極”，在星空背景上也會以2.6萬年為一個周期，畫一個大大的圓圈。 所以一個簡單的道理就是：既然“北天極”的位置都變了，那原來離它近的恒星，也就慢慢就遠了，而原來離它遠的恒星，可能就轉到它附近了，如此一來，北極星這個稱號就會由不同的恒星“輪換”。 相對而言，這可比地球的公轉和太陽系的運動所造成的影響快得多了，實際上，“勾陳一”獲得北極星的稱號，其實也就只有800多年的時間，科學家推測，它將在大約500年后偏離“北天極”，屆時的北極星稱號將由“勾陳四”獲得，而在大約800年后，北極星又將是“少衛增八”，隨后，另外的恒星又會將其取代。  （↑“少衛增八”之后將獲得北極星稱號的部分恒星列表） 好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關注魅力科學君，我們下次再見。 |
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