Чем выделяется полярная звезда
Полярная звезда
Полярная звезда, вероятно, самая известная звезда на небе. Полярная звезда является самой яркой звездой в созвездии Малая Медведица, ее также называют иногда путеводной, из-за того, что всегда указывает север. Она расположена очень близко к северному небесному полюсу мира, что делает его нынешней северной Полярной звездой. В настоящую эпоху Полярная находится менее чем в 1° от Северного полюса мира, и поэтому почти неподвижна при суточном вращении звёздного неба. Она очень удобна для ориентирования: направление на неё практически совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения.
Как найти Полярную звезду?
Необходимо отыскать семь практически одинаковых по яркости звезд Большой Медведицы, образующих фигуру Большого Ковша, хорошо известную даже людям, далеким от астрономии. Широкую часть Большого Ковша, противоположную «хвосту», образуют две звезды — Мерак «внизу» и более яркая Дубхе «сверху». Между этими двумя звездами проводим прямую от менее яркой Мерак в сторону яркой — Дубхе. На расстоянии, равном 5 расстояниям от Мерака к Дубхе, вы найдете кончик «хвоста» Малой Медведицы и Полярную звезду. Она ярчайшая в том районе, так что ошибиться трудно. В большинстве мест Северного полушария Земли эти звезды не заходят за горизонт, а значит видны всю ночь. Правда, из-за большого поглощения света их трудно различить там, где вечерами они расположены низко над горизонтом.
Полярная звезда неподвижна
Уникальность Полярной звезды в том, что она находится ближе других звезд, видимых невооруженным глазом, к северному полюсу мира. Из-за этого она все время находится фактически на одном и том же месте, вне зависимости от времени суток и года. Большая и Малая Медведицы, как и другие созвездия, постоянно кружат по небу вокруг Полярной звезды — Ковш Малой Медведицы может быть и перевернут, и стоять «на ребре». Ясно, что особое положение Полярная звезда имеет только на небе Земли. На небе других планет роль полярной играют другие звезды, так как оси вращения этих планет по-другому наклонены по отношению к плоскостям их орбит. Неподвижность Полярной звезды вот уже полторы тысячи лет делает ее верным ориентиром для мореплавателей, скотоводов и путешественников.
Полярная — самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы
Утверждение, что Полярная звезда является очень яркой звездой, представляет собой одно из самых распространенных астрономических заблуждений. Многие люди, не слишком знакомые со звездным небом, полагают, что Полярная звезда очень яркая, если не ярчайшая звезда на нем.
Полярная — самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы. Полярная звезда имеет видимый блеск +1,97, то есть она является звездой второй величины, которых на небе можно видеть несколько десятков. А мнение о том, что Полярная звезда является едва ли не самой яркой на небе Северного полушария, связано с тем, что она имеет особенное положение. Эта звезда находится почти в точке Северного полюса мира, что определило ее важность для навигации.
Ориентация на местности по Полярной звезде
Если вдруг вас застала ночь посреди дикой природы, место для ночлега не подходящее, а компас вы оставили дома или разбили, тут-то вам и пригодится умение ориентироваться по звездам.Направление на Полярную звезду совпадает с направлением на север, а её высота над горизонтом совпадает с широтой наблюдателя. Для северного полушария, самым главным ориентиром на ночном небе является Полярная звезда. Она единственная не «путешествует» по небосводу, всегда расположена в полярном секторе небосвода и указывает строго на север. Именно в этой особенности ее ценность для тех, кто хочет сориентироваться на незнакомой местности. Итак, Полярную звезду мы научились определять по созвездиям Малой и Большой Медведицы и теперь знаем где север. Как же определить остальные стороны света? Ну, это вообще просто. Мы становимся лицом на север – за спиной у нас будет юг, по правую руку восток, по левую – запад.
Еще одна важная и интересная особенность Полярной это ее высота над горизонтом. Из-за близости к полюсу мира наша героиня практически неподвижна для данного места. Но ее высота над горизонтом может варьировать в зависимости от места вашего пребывания! Так, вот, если вы находитесь точно на Северном полюсе, вы увидите ее почти точно в зените, а если на экваторе (фактически на воображаемом «боку» нашей планеты), то Полярная почти точно находится на горизонте. Поэтому, высота ее над горизонтом помогает определять широту вашего местоположения. Мореплаватели прошлого, чтобы узнать, как далеко они проплыли к северу или югу измеряли каждую ночь угол между Полярной и горизонтом по направлению на север.
Полярная звезда в астрономии
Полярная звезда на самом деле представляет собой тройную звёздную систему. В центре системы располагается сверхгигант Полярная А (α UMi A), превосходящий наше Солнце по яркости в 2000 раз и по массе в 4,5 раза. Как и подавляющее большинство звезд, видимых на небе невооруженным глазом, Полярная звезда А гораздо ярче Солнца. Спектральные исследования показали, что звезда принадлежит к классу звезд-сверхгигантов. Ее радиус в 46 раз больше радиуса Солнца. Полярная B (α UMi B) массой 1,39 массы Солнца расположена на приличном удалении от Полярной А, поэтому разглядеть её в телескопы нетрудно даже с поверхности Земли. В 1929 году при изучении спектра Полярной было выявлено, что Альфа Малой Медведицы является близкой двойной звездой, что было предсказано более ранними наблюдениями в 1924 году (Moore, J.H and Kholodovsky, E. A.). Компаньон Полярной A находится в 18,5 а. е. Полярная P (α UMi P или α UMi a, или α UMi Ab) обладает массой 1,26 массы Солнца и располагается к сверхгиганту настолько близко, что сфотографировать его удалось лишь телескопу «Хаббл», и то лишь после перенастройки оборудования. Приблизительный период обращения Полярной P вокруг α UMi A составляет около 30 лет. Полярная B обращается вокруг двойной системы α UMi A/P прибл. за 100 000 лет. Есть ещё также два далёких компонента, получивших обозначение α UMi C и α UMi D, но это гораздо более старые звёзды и физически они не связаны с Полярной звездой.
Полярная звезда (Альфа Малой Медведицы (α UMi), также — Киносура) — звезда +2,0 m звёздной величины в созвездии Малой Медведицы, расположенная вблизи Северного полюса мира. Это сверхгигант спектрального класса F7Ib. Расстояние до Земли — 434 световых года.
В 1990 году европейский космический телескоп Hipparcos оценил расстояние до Полярной звезды в 434 световых года. Измерения 2012 года с высоким разрешением, выполненные группой астрономов под руководством Дэвида Тёрнера из канадского университета Сент-Мэри, использовавших данные российского шестиметрового телескопа БТА, дают оценку расстояния до Полярной звезды в 99 парсек (323 световых года).
Расстояние до Полярной звезды, как до типовой цефеиды, используется для оценки расстояний до других галактик. Уточнение этого расстояния может привести и к уточнению шкалы расстояний, и к ограничению значения массы тёмной материи.
Множество имён Полярной звезды
Пожалуй, никакая другая звезда не имеет столько имен, сколько имеет Полярная. Почти все множество имен указывает на главные её признаки: нахождение в созвездии Медведицы, 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», «Северный гвоздь», «Прикол-звезда», «Железный кол» — названия, которые можно найдти в тюркских и финно-угорских языках. В Россию имя Полярная звезда пришло из немецкого языка во время правления Петра I. До этого у Полярной звезды было другое имя, имеющее, впрочем, тот же смысл — «Северная звезда». Более поэтично называли Полярную хакасы — «Привязанный конь». А для эвенков Полярная звезда виделась как «Дыра в небе». Самым известным из таких имен является, пожалуй, имя Киносура, которое происходит от греческого слова и переводится как — «хвост собаки». Так называли Полярную звезду древние греки и римляне. Интересно, что на древних картах Полярная звезда действительно отмечает собой хвост, но не собачий, а длинный, не существующий в природе, хвост Медведицы.
Полярная звезда
Полярная звезда (Альфа Малой Медведицы, Звезда Аркадии) – это самая яркая звезда на территории созвездия Малой Медведицы. Примечательна тем, что является самой близкой и яркой звездой к Северному полюсу мира, который отмечает истинный север. Поэтому Полярная звезда воспринимается в качестве важной навигационной отметки на небе.
О Полярной звезде знает каждый моряк и даже простые обыватели, но она не входит в десятку и даже топ-40 ярчайших небесных звезд. По уровню светимости она стоит лишь на 48-й позиции и известна из-за приближенности к Северному полюсу мира.
Полярная звезда расположена в рукоятке астеризма Малого Ковша в созвездии Малой Медведицы и отдалена от нас на расстояние 447 световых лет. В Древней Греции ее называли хвостом собаки. Нижняя схема показывает, где и как можно найти Полярную звезду на небе. Воспользуйтесь нашей картой звездного неба, чтобы упростить поиск с помощью телескопа.
Многие прозвища Полярной звезды указывают на ее навигационное значение. Полярной ее именовали из-за латинского названия «Stella Polaris» – звезда полюса или морская звезда. В Древнем Исламе звезда была известна как Игла, Гвоздь и Северная Звезда.
Увеличенный обзор системы Полярной звезды
Полярная звезда отдалена от полюса на расстояние в 1.5 градуса. Из-за 26000-летней прецессии земной оси небесный полюс сейчас движется к звезде. В 2105 году он достигнет дистанции в 14 угловых минут и тогда начнет отдаляться от звезды. В итоге, роль навигатора займет другое небесное светило.
Как найти Северную звезду
Астеризм Малый Ковш не наделен примечательной яркостью, поэтому его сложно разглядеть на небе. Но можно использовать звезды астеризма Большого Ковша в созвездии Большая Медведица.
Чтобы найти Полярную звезду, проведите линию от Мерака к Дубхе, а затем возьмите 5 таких же отрезков. В кадре: Дубхе, Мерак, Федха, Мегрец, Алиот, Мицар, Алкаид и Полярная звезда
Для поиска Полярной звезды на небе используйте звезды Дубхе и Мерак в астеризме Большого Ковша. Они расположены в его внешней части. Проведите воображаемую линию и выйдете на Северную звезду (отсчитайте 5 отрезков). Астеризм Большой ковш вращается вокруг Полярной звезды, расходуя на один оборот 23 часа и 56 минут.
Полярная звезда находится в рукоятке астеризма Малого Ковша (кончик хвоста). Хотя звезды слабые по яркости, но их можно рассмотреть без увеличительной техники при благоприятных условиях.
Полярную звезду легко найти, так как выравнивается в прямую линию с земной осью вращения, а значит нависает над Северным полюсом мира. Она практически лишена движения и кажется, что все остальные звезды вращаются вокруг нее. Звезда пребывает в такой позиции в течение всего года. Процесс наблюдения зависит от вашей локации. Если смотрите на Полярную звезду из Нью-Йорка, то ищите в 41 градусе над северным горизонтом (соотносится с местной широтой). Если вы находитесь на экваториальной территории, то звезда покажется прямо на горизонте. Чем севернее движетесь, тем ниже линии горизонта ее найдете.
В качестве навигационного инструмента Полярную звезду в созвездии Малой Медведицы стали использовать со времен поздней античности. Сейчас она расположена на расстоянии 0.7 градуса от полюса. Но она не всегда была Северной звездой. В 2500 году до н. э. небесный полюс находился в созвездии Дракона. А в 400 году до н. э. навигационной звездой считалась Бета Малой Медведицы. В 14000 году звезду Альфа сменит звезда Вега в созвездии Лиры.
24 марта 2100 года ожидается самый близкий подход звезды к полюсу, где расстояние между ними составит 27.15 угловых минут. Интересно, что в южном полушарии нет яркой приближенной звезды, которую можно использовать в качестве небесного навигатора. И в ближайшие 2000 лет такая звезда не появится.
Система Полярной звезды
Стоит не забывать, что перед нами целая звездная система, у которой есть определенные характеристики и класс. Главная звезда – это желтый сверхгигант (F7) Альфа Малой Медведицы Аа. Она в 2500 раз ярче Солнца, в 4.5 раз массивнее, а по радиусу превосходит солнечный в 46 раз. Звезда относится к классу переменной цефеиды – демонстрирует пульсации в течение четырех дней.
Полярная звезда А – это классическая переменная I цефеиды, являющаяся самым ярким звездным представителем в небе. Подобные звезды используются учеными для вычисления дистанций между галактиками и скоплениями. Их яркость меняется на 0.03 величины в течение 3.97 дней. Впервые об изменчивости уровня яркости заговорили в 1852 году, но подтвердили это лишь в 1911-м.
До 1963 года амплитуда звезды достигала 0.1 величины и медленно сокращалась. Но уже после 1966 года показатель величины приблизился к 0.05. Сейчас отмечают стабильное увеличение на 3.2 секунды в год.
У звезды Альфа Малой Медведицы Аа есть два спутника. Ближайшим выступает Ab – это карлик (F7), отдаленный на расстояние 17 а.е., чей орбитальный период составляет 29.6 лет. На удаленности в 18 угловых секунд находится Альфа Малой Медведицы B – это карликовая звезда (F3) с орбитальным периодом в 42000 лет. В 1780 году ее заметил астроном Уильям Гершель.
У звезды наблюдается еще два спутника: С и D. Северный небесный полюс расположен между Полярной звездой и звездой Лямбда Малой Медведицы.
В 1929 году удалось подтвердить бинарность Полярной звезды А. Полностью три звездных компонента нашли с помощью космического телескопа Хаббл в 2006 году. С момента наблюдения греческими астрономами яркость звезды выросла в 2.5 раза.
Полярная звезда
Полярная звезда находится неподалеку от северного полюса мира. Она имеет непосредственное отношение к категории сверхгигантов и входит в спектральный класс. Дистанция до Земли – 447 св. лет, хотя этот параметр до конца не изучен, поэтому остается неизвестным и считается лишь предположительным. В статье будет изучено детальное описание, а также подробные характеристики этого светила.
Общие описательные параметры
Полярная звезда имеет больший размер в сравнении с Солнцем. Она включает в себя основное светило и два незначительных спутника, такое же количество удаленных элементов. Один из них был обнаружен силами У. Гершеля в 1780-м году. Светило входит в состав группы Малой Медведицы. Среди любителей астрономической науки оно пользуется популярностью. Связано это с его заметностью и красивыми легендарными историями.
Одна из самых острых тем, поднимаемых в научных кругах, касается удаленности субъекта от нашей Солнечной системы. Несмотря на внушительное количество проведенных исследований, до сих пор ничего не известно об этом расстоянии. По последним оценкам оно составляет 434 св. года или 133 парсек. Но некоторые научные сотрудники гласят, что есть вероятность ее большей приближенности к нам, например, на 30%.
В любом случае Полярная звезда располагается в 1 градусе (и даже меньше) от северного полюса, поэтому является практически неподвижной в процессе суточного перемещения неба. Особое удобство она предполагает в процессе ориентирования на местности, ведь направление на нее почти идентично направлению на север. А уровень высоты над горизонтом равен широте места, с которого происходит наблюдение.
В связи с явлением прецессии в отношении земной оси Северный полюс является переменчивым в своем положении. Поэтому Полярная звезда была ближе всего расположено к нему в отрезок времени с 7.03 по 13.06 2012. После этого стартовал процесс удаления. Так, по прогнозам ученых, к середине 2260-го года отдаленность превысит отметку 1С. Что касается южного полушария, в нем яркая Полярная звезда отсутствует.
Основные характеристики объекта
Можно однозначно утверждать, что он является наиболее ярким и наиболее близким по отношению к Земле. Светило имеет пульсирующий переменный характер. Период составляет 3,97 суток. Тем не менее оно обладает рядом нестандартных качеств:
Поскольку дистанция до сих пор остается под вопросом, есть риск неточно проведенных измерений дистанций до прочих галактик. Поэтому ее уточнение позволит определить шкалы отдаленностей и сделать более точные подсчеты относительно ряда прочих характеристик.
Полярная звезда и её компаньоны.
Историческая справка о светиле
Полярная звезда получила свое наименование ввиду важности в процессе астронавигации. Ведь дистанция между ней и мировым полюсом составляет всего 0,7 градуса. Альтернативные имена тоже имеются. Самое распространенное из них в переводе означает «Хвост собаки». Использовалось это светило со времен поздней античности. С его помощью не составляло труда отыскать направление на север и узнать широту.
В 1-м тысячелетии до нашей эры Бета ММ выступала в качестве ярчайшего элемента. Она же находилась ближе всех по отношению к небесному полюсу. Однако из-за большой отдаленности она не могла стать ближайшей. Однако силами одного греческого навигатора в 320-м году до нашей эры небесный полюс был описан как лишенный каких-либо светящихся объектов. Что касается светила с названием «Альфа», древние ученые писании, что оно было видимо всегда.
Наименование «Полярная звезда» стало закрепленным за светилом «Альфа». По крайней мере, такая картина сложилась с 16-го века. Максимального своего склонения данный объект достигает в 0,4603 градусах от северного полюса неба (2012 год, февраль месяц). Наиболее высокое склонение (0,4526 С) ожидается 24 марта 2100-го года.
Легенды и мифы, связанные с возникновением объекта
Самая распространенная версия заключается в том, что при рождении Зевса маленького бога вскармливали две медведицы. Впоследствии они были «доставлены» им на небо в качестве благодарности за спасенную жизнь. Одна из них получила наименование «Малой», другая стала «Большой». Однако наименование такое впоследствии прижилось исключительно к светилу, что вызвало среди ученых множество вопросов.
В древние времена среди арабов было предположение о том, что Полярная звезда выступает в качестве своеобразного отверстия, образованного в небе. В восточном мире царила легенда. В соответствии с ней злое светило стало убийцей Небесного воина, в итоге ему пришлось вечно лежать в большом гробу. А рисунок на домовине, в свою очередь, напоминает узор Большой и Малой Медведицы.
Физические параметры
Полярная звезда обладает крайне заурядными физическими параметрами. С использованием любительского оборудования можно рассмотреть желтый цвет, который многих до сих пор удивляет (большинство людей до сих пор думают, что светило белое). По температуре объект ненамного превзошел Солнце. Средний показатель составляет порядка 6000 К, и на этом сходство с нашим естественным небесным светилом завершается.
Яркость ее намного выше, чем у Солнца, а многочисленные исследования доказали принадлежность объекта к числу сверхгигантов. По диаметру она превосходит Солнце в 23 раза, а по светимости – в 2500 раз. В силу невозможности проверки расстояния эти значения могут быть недостоверными.
Особенности жизни сверхгиганта
Многие ученые полагают, что Полярная звезда существует относительно долго, поскольку львиная доля Сверхгигантов является старой, и жизненный цикл подходит к завершению. В настоящее время есть предположение, что в прошлом времени Полярная звезда была яркой и имела голубоватый цвет, а ее масса превосходила Солнце в 5 раза, в то время как радиус был выше в 3,5 раза. Температурное значение на поверхности составляло 18 000 К. Но сегодня картина изменилась, и характеристики стали иными.
Переменное светило и его ключевые особенности
В качестве базового компонента Полярная звезда содержит цефеиду, которая выступает в качестве стандарта для выявления расстояния. На протяжении долгих лет она изучалась астрономами, принадлежащими к различным поколениям. Изменчивый характер начал подозреваться с 1852-го года. И в дальнейшем времени данное изменение подтвердилось в 1911-м году.
Изучить сведения об амплитудных колебаниях была возможность с момента открытия светила.
Последние исследования гласят, что сегодня Полярная звезда является более яркой, чем когда-либо.
α Малой Медведицы
Цефеиды
В астрономическом мире известно множество светил, подобных изучаемому объекту. Поэтому по своим физическим параметрам он не является уникальным. Научные специалисты даже смогли выделить отдельную группу цефеид. Все они, невзирая на наличие идентичных пульсаций, различны по размерам, массе, температуре, амплитуде вращения. Единственное, что их «сближает», прямая зависимость светимости от периода пульсаций.
В одно время данная закономерность сыграла практически решающую роль. Дело в том, что с ее помощью появилась возможность достоверного определения дистанции до них и прочих галактик. Цефеиды представлены в 40-ка единицах. Они классические по характеристикам и могут быть замечены рядовым наблюдателем, не владеющим специализированным оборудованием.
Так в чем заключается основное отличие, которым обладает Полярная звезда? Все достаточно просто. Дело в том, что она указывает на север. Кроме того, светило является наиболее ярким и близким по отношению к Солнечной системе. Поскольку сегодня активно практикуется применение этих субъектов в качестве астрономических «линеек», учены детально занимаются изучением их переменности.
Роль в качестве ближайшего и ярчайшего объекта
Однозначно, Полярная звезда указывает на север. «Альфа» находится в области прямой линии, образованной с осью, по которой вращается Земля. Она является практически стационарной, а вокруг нее вращаются почти все объекты в области Северного полушария. Тем не менее, объект может менять свое положение с визуальной точки зрения, но делает это редко. Поэтому ситуация, когда земная ось и Полярная звезда располагаются на одной линии – норма.
Немаловажную роль играет процесс перемещения светила по небосклону. В будущем это явление имеет непосредственную взаимосвязь с процессией Земной оси. После 21-го века, по предварительным прогнозам, ученых, мировая ось отойдет, и следующая Полярная звезда изменится. Ею станет Гамма Цефея (ориентировочно в 41-м веке). На сегодняшний день уровень отдаленности от полюса мира соответствует отметке 1,4 лунных дисков.
Споры о расстоянии и изменяющиеся значения
Учеными было проведено немало работ, связанных с определением дистанции. Львиная их доля показала, что Альфа Малой Медведицы располагается на расстоянии от Земли, равном 133 парсек, т. е. 434 св. года. В то же время прежние оценки имели значительно меньшее значение. Что касается недавних исследований, они гласят, что Полярная звезда располагается на 100 лет ближе, нежели принято полагать.
В процессе изучения был задействован космический аппарат Гиппарх, в рамках которого применялась методика определения звездного параллакса. В качестве периода был взят временной интервал с 1989-го по 1993-й годы. Устройству довелось осуществить размеры у миллионов светил с уровнем точности до 0,97 миллисекунд. В итоге были получены максимально точные сведения по расстояниям и векторам движения.
Тем не менее впоследствии проводилось еще несколько исследований, которые поставили точность организованных измерений под сомнение. Немаловажную роль сыграл шаг, при котором был запущен аппарат ГАЙЯ в 2013-м году. Цель его функционирования заключалась в детальном определении расстояний между небесными телами с высоким уровнем точности, составляющим 20 микросекунд с минимальным уровнем погрешности, составляющим 10%.
В ходе исследований также принимали активное участие всевозможные радиотелескопы, которые применялись в целях обретения точных измерений параллакса на относительно крупных расстояниях. Правда от них требуется крупный радиоисточник, взаимосвязанный с редко встречающимся объектом.
Ученые создали таблицу расстояний по годам, т. к. данные постоянно менялись и оспаривались. Сведения представлены в списке.
Это далеко не исчерпывающий перечень сведений. Он является предположительным и может измениться в любое время при проведении очередного анализа. Таким образом, Полярная звезда, несмотря на относительную близость к Солнечной системе, является до конца не изученной и требует проведения глубинных исследований на предмет расстояния и прочих характеристик.