Почему полярная звезда не меняет своего положения относительно горизонта?

9 ответов на вопрос “Почему полярная звезда не меняет своего положения относительно горизонта?”

  1. Lex007p Ответить

    Пожалуй, никакая другая звезда не имеет столько имен, сколько имеет
    Полярная. Почти все множество имен указывает на два главных ее признака:
    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, Прикол-звезда, Железный кол,
    Северный гвоздь, — названия, которые мы находим в тюркских и
    финно-угорских языках.
    В Россию имя Полярная пришло из немецкого языка во время
    правления Петра I. До этого у Полярной звезды было другое имя, имеющее,
    впрочем, тот же смысл, — Северная. Более поэтично называли
    Полярную хакасы — Привязанный конь. (И здесь название отсылает нас к
    неподвижности этой звезды.) А для эвенков Полярная звезда виделась как Дыра в небе.
    Названия Полярной, не имеющие отношения к ее местоположению,
    встречаются редко. Самым известным из таких имен является, пожалуй, имя Киносура, которое происходит от греческого слова Κυνόσουρα — «хвост собаки».
    Так называли Полярную звезду древние греки и римляне; но в ту эпоху
    Полярная еще не выполняла функцию собственно полярной звезды (2000 лет
    назад ближе к северному полюсу мира была звезда Кохаб или β Малой
    Медведицы).
    Интересно, что на древних картах Полярная звезда действительно
    отмечает собой хвост, но не собачий, а длинный, не существующий в
    природе, хвост Медведицы.
    Созвездия
    Большой и Малой Медведиц имеют длинные, не существующие у настоящих
    медведей, хвосты. Полярная звезда находится на кончике хвоста Малой
    Медведицы. Фото: J. C. Casado/TWAN
    Существует интересная гипотеза происхождения имени Киносура. Именно так, согласно Аллену
    и другим исследователям звездных имен, называлось в древности все
    созвездие Малой Медведицы. В одной из версий мифа о рождении Зевса,
    бога-младенца кормили какое-то время в пещере две медведицы — Гелика
    (или Гелис) и Киносура, которые позже были вознесены на небо благодарным
    Зевсом. Гелика стала Большой Медведицей, а Киносура — Малой. Позже это
    название стало относиться только к Полярной звезде. В связи с этой
    легендой возникает только один вопрос: откуда у медведицы могло взяться
    такое странное имя?!

    Факт № 6. Полярная — звезда сверхгигант

    Теперь давайте посмотрим на физические характеристики Полярной. Уже
    при наблюдении в бинокль заметен ее желтоватый цвет. Полярная звезда
    лишь немного горячее Солнца: температура ее поверхности составляет
    примерно 6000 К. Но на этом сходство с Солнцем и заканчивается.
    Как и подавляющее большинство звезд, видимых на небе невооруженным глазом, Полярная звезда гораздо ярче Солнца. Спектральные исследования показали, что звезда принадлежит к классу звезд-сверхгигантов.
    Ее радиус в 46 раз больше радиуса Солнца, а светимость примерно в 2500
    раз превышает солнечную! Мы говорим «примерно», так как точная величина
    светимости Полярной звезды неизвестна в силу того, что астрономы не
    очень хорошо знают расстояние до нее. Но об этом ниже.
    Положение
    Полярной звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. По оси Χ отмечены
    спектры (температура) звезд. По оси Υ — светимость в светимостях Солнца.
    Рисунок: Большая Вселенная
    Звезды с такими характеристиками как у Полярной, составляют лишь доли
    процента среди общего количества звезд во Вселенной, однако именно они
    лучше видны на небе, поскольку намного ярче большинства других звезд.
    Почему же звезды-сверхгиганты редки?
    Дело в том, что стадия сверхгиганта в жизни звезды весьма
    кратковременна и наступает лишь после исчерпания ядерного горючего в ее
    ядре. Звезды вроде Полярной — всегда старые, сильно
    проэволюционировавшие объекты. Это не значит, что действительный возраст
    таких звезд велик — так, Полярная звезда не старше 70 миллионов лет, —
    однако их жизненный цикл, в отличие от Солнца, уже подходит к концу.
    Зная физические характеристики Полярной в настоящее время, мы можем
    предположить, какой звездой она была на протяжении большей части своей
    жизни. Вероятнее всего Полярная была яркой голубой звездой спектрального
    класса Β с массой в 5 раз больше массы Солнца и
    радиусом в 3,5 раза больше солнечного. Температура ее поверхности была
    выше раза в три и составляла около 18000 К.

    Факт № 7. Полярная звезда — самая яркая и одна из самых необычных цефеид на небе

    После того, как в ядре звезды практически весь водород преобразован в
    гелий, светило вступает в фазу нестабильности. Давление излучения в
    ядре ослабевает, и оно начинает сжиматься, внешние же слои звезды,
    наоборот, увеличиваются в размерах — звезда становится гигантом или даже сверхгигантом. Кроме того, такое светило начинает пульсировать — испытывать колебания в размерах, температуре и блеске. Полярная звезда также пульсирует,
    то увеличиваясь, то уменьшаясь в объеме. Вместе с этим немного меняется
    и ее блеск, правда, совершенно незаметно для глаз. Колебания Полярной
    очень ритмичны и имеют период 3,97 суток — звезда работает точно, как
    часы.
    Астрономы нашли множество подобных звезд и выделили их в целый класс звезд-цефеид
    (названных в честь звезды-прототипа δ Цефея). Цефеиды хотя и имеют
    схожие пульсации, не являются похожими друг на друга, как две капли
    воды. Они имеют разные массы, размеры, несколько различаются по
    температуре и, как следствие, имеют разные амплитуды и периоды
    пульсаций. Однако все цефеиды объединяет интересная зависимость:
    оказывается, периоды их пульсаций напрямую зависят от их светимости (количества испускаемого ими света): чем больше период, тем больше светимость таких звезд.
    Открытие этой зависимости сыграло очень важную роль в астрономии, так
    как позволило определить расстояние до других галактик. Всего на небе
    существует около 40 классических цефеид, которые видны невооруженным
    глазом, и Полярная звезда — самая яркая и близкая из них. В связи с этим
    на протяжении последнего столетия астрономы очень тщательно исследовали
    ее переменность. И обнаружили, что звезда весьма «своенравна».
    Еще в начале 1970-х годов амплитуда блеска Полярной изменялась в пределах 0,27m.
    Такое изменение блеска находится на грани обнаружения невооруженным
    глазом. После этого амплитуда Полярной, и без того небольшая, начала
    резко уменьшаться. Предполагалось даже, что к началу XXI века звезда
    вовсе перестанет быть цефеидой. Некоторые астрономы высказывали
    соображения, что Полярная звезда — первый зафиксированный случай
    прекращения пульсаций цефеиды из-за ее выхода за пределы полосы
    нестабильности вследствие эволюции. Однако в районе 1993 года уменьшение
    амплитуды пульсаций Полярной резко остановилось, и с тех пор составляет
    0,032m. При этом яркость звезды увеличилась на 15%.

  2. Smit_W Ответить

    Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Она состоит из больших звёздных систем – галактики метагалактик, которые живут по своим космическим законам: рождаются, совершают долгий путь своего развития и, наконец, прекращают своё существование, чтобы на смену отжившим мирам пришли новые. Эта смена является закономерным явлением космоса, ей подвластны как крупные космические величины, так и самые малые. Наша Земля, являясь частицей Космоса, проходит те же ступени развития.
    Наша Солнечная система – маленькая частица Галактики, в которую входят все звёзды, видимые невооружённым глазом и в телескоп. В её составе находятся и те звёзды, из которых состоит серебристая полоса Млечного Пути. В центре нашей Галактики находится ядро – огромное уплотнённое скопление звёзд диаметром 1000 – 2000 парсек. Оно расположено от нас на расстоянии почти 30 тыс. св. лет и направлено в сторону созвездия Стрельца.
    По отношению к звёздам наша Солнечная система движется в направлении созвездий Лирыи Геркулеса. Направление, в котором движется Солнечная система, называется апексомдвижения. В направлении апекса звёзды в среднем приближаются к нам со скоростью 20 км/с, а в противоположном направлении они с такой же скоростью в среднем удаляются от нас.
    Все звёзды Галактики обращаются вокруг её центра. Солнечная система совершает полный оборот вокруг центра Галактики примерно за 180 млн. лет со скоростью около 250 км/с. Только одна Полярная звезда почти не меняет своего положения относительно горизонта. Другие же звёзды описывают в течение суток полный круг с центром вблизи Полярной звезды, в отличие от планет, в древности считались неподвижными. Теперь мы знаем, что движутся не только отдельные звёзды, но и целые галактики, в том числе и наша. Собственным движением звезды называется её угловое перемещениепо небу за один год. Оно выражается долями секунды дуги в год.
    Крупные звёздные системы называются созвездиями. Это известные с древности группы звёзд, которые находятся в определённых областях неба в пределах установленных границ. Звёздное небо, видимое нами с Земли, условно разделено на 88 созвездий, двенадцать из которых называются зодиакальными. Они составляют так называемый зодиакальный круг, или просто Зодиак. Зодиак в переводе с греческого означает «звериный круг». Свои названия зодиакальные созвездия получили ещё в древности. Это Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы.
    3.2. Основные точки и круги небесной сферы
    Небесная сфера – это воображаемая сфера произвольного радиуса, центр которой находится в точке наблюдения ( рис. 3.1). Плоскость, проведённая через центр небесной сферы перпендикулярно к отвесной по отношению к поверхности земли линии, образует на пересечении с небесной сферой большой круг, называемый математическимили истинным горизонтом.
    Отвесная линия пересекается с небесной сферой в двух диаметрально противоположных точках – зенита Zи надира Z’. Зенит находится точно над головой наблюдателя, надир скрыт земной поверхностью.
    Суточное вращение небесной сферы является отражением вращения Земли и происходит тоже вокруг земной оси, но в обратном направлении, то есть с востока на запад. Ось вращения небесной сферы, совпадающей с осью вращения Земли, называется осью мира.
    Северный полюс мира Р направлен на Полярную звезду (0°51 от Полярной звезды). Южный полюс мира Р’ находится над горизонтом южного земного полушария и из северного полушария не виден.

    Рис.3.1. Пересечение небесного экватора и небесного меридиана с истинным горизонтом
    Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира, называется небесным экватором, который совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария – северное и южное. Небесный экватор пересекается с истинным горизонтом в двух точках, которые называются точками востока Еи запада W. В точке востока небесный экватор поднимается над истинным горизонтом, а в точке запада опускается за него.
    Большой круг небесной сферы, проходящий через полюс мира (РР’), зенит и надир (ZZ’), называется небесным меридианом, который отражается на земной поверхности в виде земного (географического) меридиана. Небесный меридиан делит небесную сферу на восточную и западную и пересекается с истинным горизонтом в двух диаметрально противоположных точках – точке юга (S) и точке севера (N).
    Прямая линия, проходящая через точки юга и севера и являющаяся линией пересечения плоскости истинного горизонта с плоскостью небесного меридиана, называется полуденной линией.
    Большой полукруг, проходящий через полюсы Земли и какую-либо точку на её поверхности, называется меридианомданной точки. Меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию, главную обсерваторию Великобритании, называется нулевымили начальныммеридианом. Нулевой меридиан и меридиан, отстоящий от нулевого на 180°, делят поверхность Земли на два полушария – восточноеи западное.
    Большой круг небесной сферы, плоскость которого совпадает с плоскостью земной орбиты вокруг Солнца, называется плоскостью эклиптики. Линия пересечения небесной сферы с плоскостью эклиптики называется линией эклиптикиили просто эклиптикой( рис. 3.2). Эклиптика – слово греческое и в переводе означает затмение. Данный круг назвали так, потому что затмения Солнца и Луны происходят тогда, когда оба светила находятся вблизи плоскости эклиптики. Для земного наблюдателя вдоль эклиптики происходит видимое годовое движение Солнца. Линия, перпендикулярная плоскости эклиптики и проходящая через центр небесной сферы, образует в точках пересечения с ней Северный (П) и Южный (П’) полюсы эклиптики.
    Линия пересечения плоскости эклиптики с плоскостью небесного экватора пересекает поверхность земной сферы в двух диаметрально противоположных точках, называемых точками весеннегои осеннегоравноденствия. Точку весеннего равноденствия принято обозначать

    (Овен), точку осеннего равноденствия –

    (Весы). Солнце в этих точках бывает соответственно 21 марта и 23 сентября. В эти дни на Земле день равен ночи. Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствия на 90°, называются точками солнцестояний(22 июля – летнее, 23 декабря – зимнее).
    Плоскость небесного экватора наклонена к плоскости эклиптики на угол

    – 23°27′. Наклон эклиптики к экватору не остаётся постоянным. В 1896 году при утверждении астрономических постоянных было решено наклон эклиптики считать равным 23° 27′ 8,26».
    Вследствие воздействия на Землю сил притяжения Солнца и Луны он постепенно изменяется в пределах от 22°59′ до 24°36′.

    Рис.3.2. Плоскость эклиптики и её пересечение с плоскостью небесного экватора
    3.3. Системы небесных координат
    Для определения местонахождения небесного тела используют ту или иную систему небесных координат. В зависимости оттого, какой из кругов небесной сферы выбирается для построения координатной сетки, эти системы называются эклиптической системой координатили экваториальной. Для определения координат на земной поверхности используют географическую систему координат. Рассмотрим все указанные системы.

  3. alex.msk Ответить

    Полярная звезда висит на одном месте. Это да. Хотя и не совсем так. Полярная ось земли совершает некоторые колебания, они называются «либрации» с периодом в несколько десятков тысяч лет (а вовсе не миллионов, как в предыдущем ответе, например, во времена фараонов Полярной звездой был КОХАБ — бета Малой Медведицы) . Поэтому, например, через двенадцать тысяч лет Полярной звездой будет Вега в созвездии Лиры. В настоящее время полярная ось Земли, точнее, ее Северный конец, направлен почти точно на Полярную звезду. Но причем тут Орион? Вы забываете, что Солнце-то и планеты медленно перемещаются относительно звезд. Поэтому летом Солнце находится в зодиакальных созвездиях Телец, Близнецы, Лев, которые на звездном небе весьма близки к созвездию Ориона. Поэтому его ночью и нет! Орион летом на небе днем! Продолжительность звездных суток на 3 минуты 56 секунд (примерно! ) короче солнечных. Поэтому звезды относительно Солнца встают каждый день почти на 4 минуты раньше. Вот эти 3 минуты 56 секунд за год (365 дней) и складываются в одни сутки, то есть звезды относительно СОЛНЦА встают на те же места, что и ровно год назад. И все начинается снова с некоторыми поправками, вроде високосных годов.

  4. lpoolhool Ответить

    Астрономы не могут понять, сколько весит Полярная звезда и сколько ей лет. Одно из самых примечательных светил на земном небе словно играет с человечеством: чем больше мы о нём узнаём, тем меньше понимаем. Именно такой вывод сделан в препринте научной статьи, опубликованном на сайте arXiv.org.
    Полярная звезда тысячелетиями указывает человечеству путь на север. Но примечательна она не только этим.
    То, что невооружённым глазом видится как одиночное светило, представляет собой систему из трёх звёзд. Полярная А — это сверхгигант со светимостью почти в полторы тысячи солнц. У неё есть довольно далёкий спутник Полярная B и крошечный близкий компаньон Полярная Ab.
    Полярная A — ближайшая к нам цефеида. Это особый класс пульсирующих светил, для которых характерна чёткая зависимость между периодом пульсаций и светимостью. Вычислив же последнюю и сопоставив её с видимым блеском звезды, можно узнать расстояние до светила. Поскольку цефеиды видны на огромных даже по космическим меркам дистанциях, они служат одной из «мерных линеек», которыми астрономы измеряют Вселенную.
    Тем временем ближайшая к Земле цефеида остаётся загадкой для учёных. Авторы новой статьи свели в единое целое результаты многочисленных наблюдений и компьютерных моделирований в надежде разрешить противоречия, но сделать этого так и не удалось.
    Любопытно, что оба вопроса, которые вызывают у астрономов наибольшие трудности, были из тех, которые неприлично задавать даме: сколько она весит и сколько ей лет. Но астрономы, увы, не галантны и хотят знать абсолютно всё.
    Красавица на весах
    Первое затруднение касается массы светила. Один из способов её рассчитать — воспользоваться, казалось бы, хорошо проверенными моделями строения цефеид. Эти вычисления показывают, что Полярная A примерно в семь раз тяжелее Солнца.
    С другой стороны, к услугам астрономов её спутник — Полярная B. Он делает полный оборот вокруг своего партнёра примерно за 26 земных лет. Определив параметры его орбиты, можно вычислить массу Полярной А. Беда в том, что получается совсем другое значение: 3,45 0,75 массы Солнца. И учёные пока не знают, как разрешить это противоречие.
    Женщине столько лет, на сколько она выглядит?
    Другая тайна связана с возрастом Полярной А и Полярной В. Возраст звезды можно узнать, опираясь на её спектр, светимость и общепринятые теоретические модели. И оказывается, что Полярная B намного старше, чем её более массивная «подруга».
    Это очень странно. Звёзды образуют двойную систему именно потому, что формируются из одного и того же протозвёздного облака. Следовательно, они должны быть ровесницами.
    Как же объяснить, что светила разного возраста образовали двойную систему? Неужели Полярная А некогда захватила в гравитационный плен пролетавшую мимо звезду? Такое событие почти невозможно. Две звезды редко подходят друг к другу настолько близко. А ведь для гравитационного захвата нужна ещё и третья, иначе потенциальная пленница просто облетит «захватчика» и скроется в космических далях.
    Двух зайцев одним выстрелом
    Любопытно, что ответ на оба вопроса может быть одним и тем же. И есть даже два варианта такого ответа: ошибка исследователей или необычная история Полярной.
    Это светило довольно трудно изучать. Как отмечается в материале LiveScience, большинство телескопов рассчитаны на гораздо более тусклые объекты, чем светило второй звёздной величины. Полярная для них просто ослепительно яркая. С другой стороны, человечество успешно изучает и значительно более яркие звёзды.
    Кроме того, в силу своего положения на небе Полярная находится вне поля зрения большинства инструментов. Но это отнюдь не значит, что её никогда не наблюдали. Уже то, что массу светила определили двумя способами, говорит о разнообразии наблюдательных данных.
    Разумеется, речь может идти не о качестве данных, а об ошибке в их интерпретации. Человеку, как известно, свойственно ошибаться. Однако есть и более интригующая версия.
    Авторы нового исследования считают, что ещё несколько миллионов лет назад в системе было не три, а четыре звезды. Потом две из них столкнулись, образовав нынешнюю Полярную А. Светила, образовавшиеся в результате таких столкновений, не укладываются в классические модели эволюции звёзд. Поэтому эти теории не могут правильно указать ни массу, ни возраст светила.
    Впрочем, такой катаклизм крайне маловероятен, так что и это объяснение трудно счесть убедительным, во всяком случае, без дополнительных данных. Звезда севера всё ещё хранит свои тайны.
    К слову, ранее «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) писали о том, как в результате столкновения двух мёртвых звёзд образовалась живая.

  5. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *