Каждый из вас слышал, что Полярная звезда всегда указывает на север. Этим знанием пользовались мореплаватели, путешественники в пустынях, разведчики и туристы.
1. Что такое Полярная звезда
Полярная звезда (альфа Малой Медведицы, латинское название Polaris) — это звезда, которая находится почти точно над Северным полюсом Земли. Если провести воображаемую линию от Северного полюса Земли в космос, она упрется в точку на небесной сфере, небесный Северный полюс. Полярная звезда находится менее чем в одном градусе от этой точки.
Вращение Земли происходит вокруг оси, которая проходит через Северный и Южный полюса. Поскольку Полярная звезда расположена прямо над Северным полюсом, она кажется неподвижной, в то время как все остальные звезды вращаются вокруг нее.
Для наблюдателя в Северном полушарии Полярная звезда всегда находится в одной точке неба. Ее высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения. На Северном полюсе она висит прямо над головой (в зените). В Москве (на широте около 56 градусов) Полярная звезда находится на высоте 56 градусов над горизонтом.
А знаете ли вы? У Полярной звезды есть спутники — две звезды-компаньона, которые можно разглядеть только в крупные телескопы. Она сама является тройной звездной системой.
2. Почему Полярная звезда кажется неподвижной
Земля вращается вокруг своей оси. Мы на поверхности Земли вращаемся вместе с ней, поэтому для нас все звезды движутся по кругу — восходят и заходят. Но если смотреть вдоль оси вращения (прямо на Северный полюс), точка, в которую направлена ось, остается неподвижной. Все звезды вращаются вокруг этой точки.
Северный небесный полюс — это именно такая точка. Полярная звезда находится практически в этой точке, поэтому она почти не движется, а все остальные звезды описывают круги вокруг нее.
Чем дальше звезда от полюса, тем больше круг она описывает. Звезды у самого горизонта могут вообще не восходить или не заходить в зависимости от широты, но Полярная звезда всегда стоит на месте.
А знаете ли вы? В Южном полушарии нет яркой звезды, точно указывающей на южный полюс. Ближайшая кандидатура — Сигма Октанта, но она слишком тусклая, чтобы использовать ее для навигации невооруженным глазом.
3. Как найти Полярную звезду на небе
Самый простой способ — с помощью ковша Большой Медведицы. Две крайние звезды ковша (Дубхе и Мерак) указывают направление на Полярную звезду. Проведите воображаемую линию через эти звезды, продлите ее примерно на пять расстояний между ними — и вы упретесь в Полярную звезду. Она не очень яркая (вторая звездная величина), но это самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы.
В городах с сильной засветкой Полярную звезду бывает трудно разглядеть. Но в ясную безлунную ночь вдали от городских огней она видна отчетливо.
А знаете ли вы? Полярная звезда не самая яркая на небе: её блеск заметно уступает Сириусу, Веге, Арктуру и многим другим.
4. Почему Полярная звезда не всегда была на этом месте
Ось Земли не стоит на месте. Она медленно вращается, как волчок, совершая полный оборот примерно за 26 000 лет. Это явление называется прецессией. Из-за прецессии Северный небесный полюс медленно движется по кругу среди звезд.
5000 лет назад Северный полюс указывал на звезду Тубан в созвездии Дракона. Именно на нее была ориентирована ось Земли во времена строительства египетских пирамид (2500 лет до нашей эры). Пирамиды ориентированы по сторонам света, и в те времена «северной» звездой был Тубан.
2000 лет назад, во времена Римской империи, Северный полюс находился ближе к середине между Тубаном и сегодняшней Полярной. Ни одна яркая звезда точно не указывала на север.
Через 12 000 лет ось Земли будет указывать примерно на Вегу (самую яркую звезду в созвездии Лиры), которая и станет новой Полярной звездой.
А знаете ли вы? Из-за прецессии меняются не только полярные звезды, но и положение земных сезонов относительно орбиты. Через 13 000 лет лето в Северном полушарии будет наступать, когда Земля находится ближе к Солнцу (сейчас — дальше). .
5. Почему Полярная звезда указывает на север, но не точно
Полярная звезда находится на расстоянии 44 угловых минут от истинного Северного полюса. Полградуса. Для глаза это почти точно, но для точной навигации (например, для астрономической настройки телескопа) этого недостаточно. Истинный небесный Северный полюс — это точка, вокруг которой вращается все небо. Полярная звезда описывает вокруг этой точки маленький кружок раз в сутки.
Однако для грубой ориентации (пешком, на лодке, в походе) Полярная звезда достаточно точно указывает направление на север. Погрешность в полградуса — это отклонение около 1 км на 100 км расстояния. Для пешего туриста или капитана парусника это несущественно.
А знаете ли вы? Полярная звезда не совсем неподвижна. Из-за орбитального движения Земли вокруг Солнца она описывает крошечную эллиптическую петлю с периодом в один год. Но этот эффект заметен только в мощные телескопы.
6. Как полярная звезда помогала мореплавателям
В Северном полушарии Полярная звезда — главный навигационный ориентир и её высота над горизонтом равна широте места наблюдения. Если Полярная звезда на высоте 45°, значит, вы находитесь на 45° северной широты — на широте Франции, северной Италии или северной границы США.
Мореплаватели измеряли высоту Полярной звезды с помощью секстанта и вычисляли широту. Зная широту и пройденное расстояние на восток или запад (определяемое по скорости и времени), можно было вести судно.
В Южном полушарии Полярную звезду не видно. Там ориентируются по созвездию Южного Креста. Его длинная ось указывает на Южный небесный полюс (правда, менее точно, чем Полярная звезда — на север).
7. Полярная звезда как инструмент астрономов
Для астрономов Полярная звезда — удобный ориентир для настройки телескопов. Если ось вращения телескопа (монтировка) точно навести на Полярную звезду (или на истинный Северный полюс), то достаточно вращать телескоп только вокруг одной оси, чтобы следить за звездой. Это называется экваториальной монтировкой.
Любительские телескопы часто наводят на Полярную звезду для грубой полярной ориентации. Профессиональные обсерватории используют более точные методы (астрометрию), но Полярная звезда остается первым грубым ориентиром.
А знаете ли вы? Полярная звезда — пульсирующая переменная звезда типа цефеиды. Её яркость меняется с периодом около 4 суток, но амплитуда очень мала (менее 0,1 звездной величины), что не заметно глазом.
Подпишись, если понравилась статья!
Ниже другие статьи: