北斗七星的斗柄指向西北,意味着立冬的到来。所谓:斗柄指西,天下为秋;桶柄指北方,天下皆冬。那么,北斗七星是什么?为什么它们能指示地球上的季节?这有什么关系?
观测条件好的地方,夜晚肉眼可见的星星有两千多颗空。在整个地球上,肉眼可见的星星有7000多颗,包括位于北方天空的北斗七星空。
在这些恒星中,水、金、火、木、土是位于太阳系的行星。像地球一样,它们围绕太阳旋转。作为太阳系中已知的唯一一颗,太阳的质量占太阳系总质量的99.86%,其强大的引力约束着各大行星的运动。
除了五大行星,夜晚所有的星星空其实都是星星,北斗七星也是星星。既然是恒星,就可以通过核聚变发出光和热。不仅如此,大多数恒星和太阳一样,都被行星包围着。
虽然夜晚肉眼可见的星星有成千上万个空,而且大部分星星实际上都比我们的太阳更大更亮,但它们并不能像太阳一样照亮地球上的夜晚,给地球带来光和热。这是因为它们离地球太远,发出的光大部分消散在浩瀚的宇宙空中,只有一小部分能到达地球。
那么,北斗七星离地球有多远?它们有多大?
从斗柄到斗口的七星是:
(1)大熊座埃塔
大熊座Eta是一颗非常年轻的恒星,诞生于1000万年前,而我们太阳的年龄已经达到了46亿年。这颗恒星距离地球103.9光年,质量是太阳的6.1倍,实际亮度是太阳的594倍。如果把太阳换成强光,地球会被烤焦,可居住带会移动36亿公里,相当于天王星轨道的外侧。
由于大熊座Eta的质量,其强大的引力使得核心区域的温度和压力非常高,核聚变反应速率比太阳快得多,因此会更快地耗尽核燃料。据估计,大熊座Eta的寿命不到1.1亿年,相当于太阳的百分之一。
(2)开阳
太阳位于82.9光年之外,质量是太阳的2.2倍,亮度是太阳的33.3倍,年龄为3.7亿年。如果眼力和观测条件足够好,还能看到开阳旁边有一颗昏暗的星,那就是名为“福”的伴星。
借助现代天文望远镜,天文学家发现开阳不是一个简单的双星系统,而是一个罕见的六星系统。附近还有一颗较小的恒星,形成了一个双星系统。开阳附近还有三颗星,构成了四重星系。这六颗恒星通过引力相互束缚在一起,形成一个更大的恒星系统。
(3)宇恒
宇恒位于82.6光年之外。它的质量是太阳的2.9倍,光度是太阳的102倍。它是北斗七星中最亮的一颗星。天文学家发现宇恒的光度呈周期性变化,认为是由一颗亚恒星引起的。
(4)天全
天,古人也叫文曲星,距离地球80.5光年。它的质量估计是太阳的1.6倍,实际亮度是太阳的14倍。泉周围有两颗暗淡的伴星,形成一个三星系统。
(5)田忌
天极离我们83.2光年。它的质量大约是太阳的2.9倍,光度是太阳的65倍。观测表明,天仙座会围绕空中的一个点摆动,是因为它附近有一颗伴星,它们相互转一圈大约需要20年。
(6)田璇
田璇位于79.7光年之外,质量是太阳的2.7倍,光度是太阳的63倍。根据田璇的质量,其寿命估计为8.3亿年。田璇诞生至今已有5亿年,而且还在走向衰落。
(7)舒天
舒天距离地球123光年,质量是太阳的3.4倍。附近还有一颗质量是太阳1.6倍的伴星,构成了双星系统。舒天核心的氢燃料已经耗尽,现在已经膨胀成一颗巨星,体积是太阳的近5000倍,光度是太阳的165倍。
舒天和田璇位于北斗七星的入口处。它们可以指示北极星的方向。从田璇向舒天延伸五倍,你可以看到一颗更亮的星,即北极星(实际上是一个三星系统)。因为北极星就在北极附近,无论地球如何自转,这颗星永远不会升降,它永远挂在北方的天空,所以可以用来识别北方。
大浸信会之间没有直接关系。它们属于不同的恒星系统。大Dippers相距甚远。例如,大熊座Eta距离田璇47光年。只是从地球上看,这七颗明亮的星星只是按照勺子的形状排列而已。随着地球的自转和公转,北斗七星围绕北极星旋转,斗柄的方向正好可以用来指示季节。
在银河系中,太阳和北斗七星都围绕着银河系的中心旋转。每颗恒星的公转速度都不一样。太阳的公转速度为220公里/秒,公转一周的时间为2.3亿年。
随着恒星之间的相对运动,它们在宇宙中的相对位置空会发生变化,所以在遥远的未来,北斗七星的排列会完全不同,不再像现在这样呈勺形。而且在遥远的过去,天上没有北斗七星空。只有在我们这个时代,排列独特的北斗七星才会出现在地球的夜晚空。