對於天文觀測者來說,北斗七星是天上的羅盤,時鐘,日曆和量尺。

指南針

作爲指南針,我們只需要尋找北斗七星碗末端的兩顆星-天樞星和天璇星-被稱爲“指針星”,它們作爲恆星的指南針,直接指向北極的北極星 。 從天璇星到天樞星(在碗的頂部)畫出一條假想線,並延伸兩者之間距離大約五倍,將讓我們準確地找到北極星。 當你找到北極星後,你將面對正北,你的後面是南方,你的左邊是西方,右邊是東方。

時鐘

我們也可以用北斗七星作爲天體鍾。在20世紀初的美國律師、業餘天文學家William Tyler Olcott(G.P.Putnam的兒子,1911)的著作《Star Lore of All Ages》中寫道:“每24小時整個大熊星座將繞着北極點旋轉一圈。當然,這是由地球自轉引起的一種視運動。我們可以將一條連接“指針星”和北極星的線看做時鐘的時針。通過一點練習,夜晚的時間可以大概通過這個恆星時針的位置來確定。

在每年的這個時候看向東北方的天空,你一定會看到北斗七星。辨別出大熊座(大熊星座)可能會具有一定的挑戰性。(圖片來源:星光燦爛軟件)

天體鍾與我們家裏的時鐘(或是你佩戴在手腕上的表)唯一的不同在於北斗七星是以逆時針方向繞地球的地理北極移動的。要學習如何用北斗七星來判斷時間,需要一段頻繁比較的時間,即對照當地時間在每一個季節重新比較從北極星到指針星的那一條線的位置。

圖解:勾陳一,北極星,可以從天璇(大熊座β)向天樞(大熊座α)聯線,並且再延長五倍的距離,就可以找到北極星(小熊座α)。

做這些觀察需要的時間取決於作爲一個觀察員你有多刻苦。通過一系列的天像與機械時間之間的精神聯想,直接通過觀察天空就能估計時間變得可能。外加練習,這可以提升到一個令人驚訝的精確度。我知道的一些人用這個方法去估計的時間與實際只有幾分鐘的誤差!如果你一個星期有好幾個夜晚外出,而且在回去的時候看下時間,一段時間後你便不再需要去看鐘表了——你會很清楚現在是晚上幾點鐘。

北斗七星在伊朗冰雪覆蓋的阿爾卑斯山脈上空盤旋。除了作爲宇宙天文鐘,北斗七星還可以被用作爲一個日曆。從北斗七星相對於北極星的位置,一年中的季節——外加練習的話,甚至是月份——可以通過看天空就能確定。在春天夜幕降臨的幾個小時裏,我們可以發現星羣高升在北方水平線之上,幾乎就在頭頂(頂峯)之上。但是在夏日,它卻逆時針旋轉了90度;它的碗現在指向下,傍晚時分之時位於南極的西邊。

到了秋季的晚上,北斗七星位於北極星之下,掠過北方的地平線。這是合乎常識的,因爲“熊”在一年中的這個時候進入冬眠,現在北斗七星有一部分隱藏在北方地平線之下(我們之前提到過,北斗七星是大熊星座的一部分)。而在當前的冬天,我們可以看到北斗七星重新高升,在本地時間晚上九點,它會以勺柄爲支撐“立”在東北方向的夜空中。

標尺

最後,北斗七星是唾手可取的天文學標尺,這是它另一個有用而有趣的用途:我們可以用它來估量天空的角大小和角距離,從5°到25°的角度都可以估量。即使其他有名的星羣(比如秋天的飛馬座大四邊形)或星座(比如冬季的獵戶座)也可以做到這一點,但因爲北斗七星在所有季節都可見,所以說它最爲方便。

北斗一和北斗二之間的空隙有5.5°——由於月球的平均視直徑約爲0.5°,因此這兩顆指極星之間可以容納11個滿月。

這張星空圖標註了北斗七星和小北斗(即大熊座和小熊座)的最亮的星星。

圖片來源:SkySafari App

如果你下次看到了北斗七星,那就算算兩顆指極星之間的距離,並判斷它們之間能容納多少個月球。或許看上去只能容下四五個,但爲什麼前文提到了11個呢?和 “月亮錯覺”(指月亮在月出月落時分看起來更大)一樣,這也是也是一種視錯覺——兩顆指極星之間確實能夠“塞下”11個滿月。

圖解:2018年春節午夜在坦桑尼亞莫羅戈羅省達卡瓦鎮拍攝位於房頂上的北斗七星

我們回到天文標尺上,在碗底的兩顆星(天璇和天璣)相距7度,而在碗頂的兩顆星(天樞和天權)相距10度。天樞和搖光(位於北斗七星斗柄末端的星)相距25度,而天樞距北極星28度。

我們可以使用這種星星標尺的一些例子包括估計一顆明亮的流星或火球劃過天空時的路徑長度,或確定一顆耀眼的彗星彗尾的長度。再舉一個例子,假設我們讀到某個晚上在月球以北7度的地方可以看到一顆行星。我們看一眼北斗七星就能立即“感覺”到這個距離。

你覺得近嗎?

北斗七星照耀着加那利羣島(米格爾·克拉羅 攝)

測量更小的夜空時,可以查看北斗七星手柄上中間那顆星,也就是開陽。在它的左上角是一個較小的,較暗的恆星,那是開陽伴星。如果你的視力正常,你應該能夠在沒有任何光學輔助的情況下區分兩顆星。這兩顆恆星之間的距離是12角分,即0.2度,還不到月球表面直徑的一半。

記住這一點,因爲今年晚些時候——12月21日,木星和土星將會有一個非常接近的相遇。這是自1623年以來距離最近的一次,這兩顆星之間的距離將爲6角分,也就是開陽和開陽伴星間距的一半。在那天晚上,你將在高功率望遠鏡中同時觀測到木星和它的4個伽利略衛星和土星以及它著名的光環。


參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.網螺一線牽,Wallbay,Chloe_Sean,Zack,Joe Rao,平陸成江-space

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