一條典型的北半球星跡，以北極星為中心。

如果您曾經觀察過北半球的夜空，您就會注意到其他天空似乎在四處移動的閃閃發光的物體。你看到的是北極星，也被稱為北極星，它距離地球大約 430 光年，是小熊星座的一部分。

據哈佛訓練的天文學家、現為美國天文學會新聞官的裡克·費恩伯格( Rick Fienberg ) 稱，北極星之所以這樣稱呼是因為它在夜空中的位置幾乎直接位於北極的正上方。

北極星不升也不落

“所以，如果你晚上站在北極——北緯 90 度——晚上直視，你會看到北極星就在頭頂，”費恩伯格透過電子郵件說。“從北半球的其他緯度來看，如果您在晚上面向正北，並且在地平線上方的角度與您所在的緯度相同（例如，向上看大約 45 度——如果您住在俄勒岡州的波特蘭，則在緯度 45度北），你會看到北極星在那裡閃耀。”

北極星引人注目，因為與天空中的所有其他星星不同，北極星每天晚上從黃昏到黎明都在同一個位置，既不升起也不落下，據 Fienberg 說。它迫在眉睫的存在讓一些人錯誤地認為它是天空中最亮的星星（它實際上是第 48 顆最亮的星星）。即便如此，它的亮度仍約為太陽的 2,500 倍，因為它是一顆巨大的超巨星，直徑幾乎是太陽的 40 倍，質量是太陽的 5 倍。但北極星也恰好距離肉眼可見的恆星很遠，這降低了它的亮度。

誰首先發現了北極星？

誰發現了北極星？這是一個複雜的問題。根據朱利奧·馬格利 (Giulio Magli) 的著作《古埃及的建築、天文學和神聖景觀》，古王國的古埃及天文學家在 4,700 到 4,100 年前擁有一顆北極星，他們象徵性地用雌性河馬錶示。但它不是北極星。

那是因為人類對北極星的看法隨著時間的推移而發生了變化。“如果你把連線地球南北兩極的線想象成地球圍繞著旋轉的軸，那麼這個軸就會在自己的圓圈中緩慢移動，”克里斯托弗·帕爾馬解釋說，他是前天文學教授，現任埃伯利學院副院長賓夕法尼亞州立大學科學博士，在一封電子郵件中。“通常，這與頂部或旋轉的硬幣開始'擺動'然後從其一側倒下時發生的情況進行比較。我們說地球的北極正在'進動'，即從北極出發的線到南極點劃出一個週期為 26,000 年的圓。”

因此，“在很長一段時間內（超過幾千年），北極相對於星星移動，”帕爾馬繼續說道。“所以幾千年前，地球上的人們看到[星座] 天龍座中的圖班星出現在正北，而不是北極星。”

導航中的北極星

北極星似乎是由生活在公元前 85 年至公元前 165 年的天文學家克勞狄烏斯·托勒密( Claudius Ptolemy)首次繪製的，這顆恆星靠近天體北極的位置最終對航海者有用。

“晚上，在北半球，如果你能看到北極星，你總能分辨出哪條路是北（進而，哪條路是南、東和西），”Fienberg 說。“現在是真的，它已經真正的（包括在數百年的探索的年齡在15至17世紀），它會為數百個年真。你也可以告訴你的緯度，因為從角”北極星的地平線與您的緯度相同（無論如何，在一個度以內）。但是，一旦您從赤道向南行駛，北極星就會下降到地平線以下，因此它不再用作導航輔助工具。”

此外，使用北極星的導航員必須考慮到這顆恆星並非正好位於北極上空，而是偏移了 39 弧分，該大學教授天文學的實驗室經理兼兼職教員Rich Schuler解釋說。聖托馬斯在明尼蘇達州聖保羅的電子郵件採訪中。（他是 2002年《科學美國人》北極星入門讀物的作者。）他說，這相當於 44.7 英里（72 公里）的誤差。

這就是北極星閃爍的原因

關於北極星的另一件有趣的事情是，它是天文學家所說的造父變星。“這顆恆星脈動是因為它處於不穩定狀態，”帕爾馬說。“它會膨脹，當它膨脹時，恆星的外層變得透明，然後使恆星冷卻。由於冷卻，它會收縮直到再次變得不透明，這導致它發熱又漲又漲。它會一遍又一遍地這樣做，進進出出，導致它的亮度波動。”

儘管您無法分辨何時凝視夜空中的北極星，但它實際上是三重星系統的一部分。“兩顆較暗的恆星（北極星 Ab 和 B）的亮度沒有變化，因為它們位於‘主序帶’上，或者僅在恆星的核心透過將氫核融合成氦核來產生能量，”舒勒解釋說。

北極星不會永遠成為北極星。“如果你看一下 14,000 CE 點，你會看到一顆比北極星亮得多但離圓更遠的恆星，”Fienberg 說。“那是織女星，我們的後代在大約 12,000 年後（如果人類還在的話）將把它視為他們的北極星。”

正如 Fienberg 解釋的那樣，“在地球歷史的這一點上，地軸的北端恰好幾乎直接指向一顆明亮的裸眼恆星，這只是巧合。目前情況並非如此。軸——換句話說，沒有南星。”