Как иногда приятно посидеть ночью и полюбоваться на красивое звездное небо. Яркие точки сменяются мелкими, более тусклыми, другие падают, позволяя загадать желание. Мало кто задумается о том, что десятки веков назад ученые со всей планеты разрабатывали различные теории и занимались астрономией, чтобы приблизиться к загадочному космосу, научиться ориентироваться по звездам.
Удивительные небесные тела приоткрыли тайну не только мироздания, но и стали порогом в новый мир удивительных открытий и кругосветных путешествий, указав верный путь великим первооткрывателям. Так какое оно, это ночное небо? Какие тайны хранит и действительно ли звездный компас может спасти человека, долгое время ищущего путь к дому?
Как ориентироваться по звездам
Если вечер и ночь приближаются с невероятной скоростью, а вы находитесь под открытым небом без возможности добраться до дома в ближайшее время, то нелишним будет найти себе безопасное место для ночлега. Легче всего ориентироваться с помощью карты, компаса или же GPS-навигатора, но их может не оказаться под рукой. В этом случае пригодится умение ориентироваться по звездам.
Ночное небо должно быть ясным, безоблачным. Небесные тела всегда перемещаются по одинаковой траектории. А чтобы воспользоваться этим фактом, важно знать некоторые нюансы, как ориентироваться по звездам.
Метод, применяемый для северного полушария
Для ориентирования в ночное время туристу пригодятся знания о расположении всех небесных светил и главных природных указателях на север и юг. Для каждого полушария используют свою систему, которая не будет работать в противоположном.
Именно поэтому невозможно точно сказать, по какой звезде ориентируются моряки в своих легендарных путешествиях.
Ориентирование по полярной звезде и карте
Жители северной половины Земли чаще изучают способы, как ориентироваться по полярной звезде, ведь она считается главным ориентиром в ночное. Это единственное небесное тело, положение которого всегда остается неизменным. Она точно указывает направление на север, а максимальное отклонение составляет всего 1,5 градуса.
Однако люди, которые ищут самую яркую звезду на небе, могут ошибочно ориентироваться на Венеру, поскольку ее свет намного ярче, чем у полярной звезды. Чтобы не ошибиться при ориентировании по полярной звезде, необходимо дополнительно отыскать созвездия Большой и Малой Медведицы.
В народе их называют большой и малый ковш. Большую Медведицу обнаружить на небе значительно проще. Соединив 2 крайние звезды большого ковша, надо провести воображаемую прямую линию, равную пяти отрезкам. Так, вы сможете найти хвост ковша, который и будет полярной звездой, входящий в созвездие Малой Медведицы.
В качестве альтернативы можно ориентироваться на созвездие Кассиопеи. Оно похоже на букву «М» или «W». Если воображаемую прямую линию вести через центральную звезду, то можно найти Полярную. Таким образом, вы определите стороны света. Глядя прямо на Полярную звезду, за спиной вы оставляете юг, справа – восток, а с левой стороны – запад.
Обратите внимание! Расположив карту, точно по указанным направлениям, можно продолжать путь. Если нужно отклониться от четкого направления, а в кармане есть компас, то можно высчитать азимут и следовать по нему, периодически проверяя правильность выбранной дороги.
Южное полушарие
Чтобы не заблудиться и правильно определить путь в Южном полушарии, надо ориентироваться на Крест, указывающий строго на юг. Созвездие состоит из 5 ярких, четко выделяющихся пяти небесных светил.
Внизу с левой стороны находится Угольный мешок – это место, где человек не увидит ничего, а неподалеку от него расположились две ярких точки созвездия Кентавра (Центавр).
Чтобы определить направление на Юг, надо провести воображаемую прямую линию между двумя самыми отдаленными звездами. На полученном отрезке найдите точку. Для этого из созвездия Кентавра надо соединить все точки и визуально представить перпендикуляр. Место пересечения 2 полученных линий и есть Южный полюс.
Обратите внимание! Иногда Южный крест можно спутать с Ложным. Главный способ, как определить вхождение звезд – поиск Центавра с левой стороны. Еще одной отличительной чертой является большее расстояние между небесными телами в Ложном Кресте.
Примитивная обсерватория
Если четких знаний о звездном небе нет, и вы сомневаетесь в своих способностях отыскать Полярную звезду или Южный Крест, то можно определить восточное и западное направление. Для этого необходимо соорудить собственную небольшую обсерваторию и занять точку наблюдения.
Как найти стороны света по произвольной звезде
Этот метод потребует некоторое количество времени на подготовку и определение. Вам понадобятся 2 палки разной длины. Их устанавливают на расстоянии метра друг от друга, а высоту выбирают так, чтобы соединив концы, они указывали четко на выбранную звезду. Внимательно следите за ее движением:
- Если она уходит вверх – ваш взор направлен на восток.
- Если она опускается вниз – на запад.
- Если движение петлеобразное и направлено направо – на север.
- Петлеобразные движения в левую сторону говорят о южном направлении.
Полярная звезда не подходит для ориентирования, так как она все время остается на одном и том же месте. Используя этот метод, необходимо быть готовым к довольно большой погрешности – около 30 градусов.
Именно поэтому его используют только в крайнем случае. Лучше заранее изучить карту звездного неба того полушария, в котором вы проживаете.
А если небо закрыто облаками?
Ориентирование по звездам на местности во многом зависит от погоды. Если небо чистое, то на нем можно увидеть целую россыпь мерцающих звездочек. Однако иногда случается так, что все небо затянуто густыми облаками и тогда задача туриста существенно осложняется.
Достаточно дождаться малейшего просвета на ночном небе и выбрать себе звезду, за которой будете наблюдать. Принцип действий остается тем же: две палки втыкают в землю и визуально соединяют концы на месте выбранного небесного тела.
Обратите внимание! Рассмотренные ранее принципы перемещения звезд на небе подходят лишь для Северного полушария. На юге их движение противоположное.
Ориентирование по Луне
Луна, будучи спутником, совершает свой путь вокруг Земли, освещаясь Солнцем, но сама она не светится. В полнолуние она занимает наивысшую точку над горизонтом и находится на юге. Тень, создаваемая объектами, указывает на север. В 19.00 она находится на Востоке, а в 7 утра – на Западе.
Если луна неполная, то для начала нужно определить, в какой фазе она находится. Для этого необходимо представить ее в форме буквы:
- Если подставив палец к концам, вы видите букву «Р», это значит что она растущая. В 19.00—20.00 она находится на юге, а в 02.00 она перемещается на запад.
- Стареющая по своей форме напоминает букву «С» (в 2 часа ночи она находится на востоке, а к утру (07.00) перемещается на юг).
Определение широты
Для определения широты понадобятся транспортир и ниточки, подвешенная к центру грузом. Основание транспортира наводят на Полярную звезду, так как она находится на продолжении оси вращения Земли на существенном удалении.
По отвесу принимается расчет градусов на шкале транспортира. Из полученного числа вычитают 90. Вычисленный результат является широтой того места, в котором находится турист.
Ориентирование по созвездию Орион
Три наиболее яркие звезды образуют пояс Ориона. Он располагается на небесном экваторе, что гарантирует точное определение восточного и западного направления вне зависимости от широты места наблюдения.
Легче всего найти созвездие зимой в Северном полушарии, а в южном – летом. Точка, которую пересекает пояс на горизонте при заходе, является точным направлением на запад. Восток определить намного сложнее, ведь найти созвездие удастся, когда пояс взойдет над горизонтом. Точка пересечения при восходе и есть восток.
Ориентирование по звездам в море
Определить точное положение в открытом море очень сложно. Сегодня большие корабли и лайнеры, мелкие суда снабжены современными системами навигации, которые прокладывают путь и укажут отклонения от курса в градусах с точностью до минуты.
Однако истории известны случаи вирусных атак компьютерного оборудования, которые вынуждали в течение долгих недель дрейфовать мореплавателей в море в ожидании IT-специалиста.
Многие великие открытия и путешествия были совершены задолго до внедрения компьютеров на борта морского судна. Викинги и полинезийцы, известные ученые-первооткрыватели и простые путешественники руководствовались своими навыками ориентирования на местности с помощью природных знаков и ночного неба.
Как первые мореходы находили дорогу
Полинезийцы бороздили по просторам Тихого океана на своих каноэ еще задолго до того, как Колумб открыл Америку. Они преодолевали тысячи километров между островов Полинезии и всегда достигали места назначения. Их главными ориентирами были Солнце, звезды, луна, ветер и течение.
К тому же археологам удалось найти древние карты, которые были ими составлены. Они были сделаны из ракушек и палочек, и существенно отличаются от тех, которые известны нам.
Викинги не отставали, и путешествовали между Северной Европой, Америкой, Британскими островами, Исландией и Гренландией. Их отличала интуиция, необыкновенная внимательность и производимые расчеты. Они плавали по течению, пристально наблюдали за китами, а на каждом борту жил обученный ворон, которого отправляли в разведку за подсказку, в какой стороне находится берег.
Также для ориентирования использовались солнечные часы. Они могли высчитать примерную скорость корабля, считали дни, проведенные в пути, и даже использовали поляризацию света, чтобы найти дорогу в плохую погоду. Однако расчеты были неточными, а отсутствие ветра, туман и пасмурная погода стали основой для легенд, в которых храбрые викинги сбивались с пути и терялись.
Битва за долготу
Впервые теория о координатах, позволяющих точно определить текущее положение, появилась в Древней Греции в 200 году до нашей эры. Долгие размышления величайших ученых позволили к 100—160 годам нашей эры разработать точную концепцию географической долготы и широты.
Основателем теории был Клавдий Птолемей. Его теория могла бы позволить мореплавателям узнавать свое приблизительное положение и своевременно корректировать курс, но вычислить координаты оказалось сложнее, чем предполагал ученый. Если определить широту можно по Солнцу, Луне и другим небесным телам, то вычислить долготу было практически невозможно.
Для этого необходимо было вычислить разницу между временем текущего положения и некой воображаемой точки в этот же момент.
В первую очередь моряки с трудом определяли точное время в текущей точке, а узнать его в другой фиксированной (которой могла быть точка отправления или Гринвичский меридиан) было еще сложнее.
Даже приблизительные вычисления не подходили, ведь отклонение в 1 градус от долготы на экваторе приравнивается к 110 км.
Это интересно! Проблема определения времени во второй фиксированной точке настолько долго оставалась неразрешимой задачей, что Людовик XVI обвинил астрономов Франции в плохой работе. По его мнению, именно они повлияли на череду неудач по открытию новых земель.
Начиная с XVI века, все ведущие морские державы (Испания, Голландия, Португалия, Италия, Англия) настолько стремились стать основателями наиболее точного и надежного метода определения долготы, что между ними была яростная борьба.
Английское правительство объявило, что главным призом для первооткрывателя станет баснословная сумма – 20 тыс. стерлингов.
В XVIII веке часовщик Джон Гаррисон представил миру свое творение – хронометр и получил большую часть заявленного приза.
В это же время был создан секстант — прибор для ориентирования по солнцу. Он был детищем сразу нескольких ученых: Исаака Ньютона, Джона Хедли, Томаса Годфри.
Используя эти два инструмента, моряки могли точно определить текущее положение. Для этого штурман, используя секстант, измерял высоту солнца над горизонтом и вычислял точное время. Полученный результат сравнивали с показаниями хронометра, который показывал время по Гринвичу. Путем вычитания получалась долгота.
Что мы имеем сегодня
Сегодня морякам не нужно заниматься сложными вычислениями, ведь на борту установлены автоматические системы навигации. Это позволяет морякам уделить большее внимание изучению окружающей обстановки: погоды, скоростью корабля, рельефу дна. На основании наблюдений принимаются порой судьбоносные решения. Компьютеризация и автономность работы позволяет сделать судоходство безопасным.
Чаще всего используется навигационная система ECDIS, и если судно отказывается от бумажных карт в пользу электронных, то устанавливают как минимум 2 независимых компьютера и отдельными дисплеями.
Что будет, если вдруг все сломается
Дублирование навигационной системы не дает гарантию того, что компьютеры не дадут сбой или откажут. Для этого может быть множество причин: от системных требований обновления карт, до хакерской атаки. В ходе эксплуатации моряки определяют наиболее слабые и уязвимые места. Разработчики их корректируют, и каждый раз создают что-то новое.
Отказ системы работать не так страшен, если корабль находится недалеко от берега или в проливе. Капитан запрашивает с берега карту местности с точными координатами «опасных» зон, а также моряки пользуются смартфонами. К тому же ориентиры видны «на глаз». Однако если навигационные системы откажут в открытом море, вдали от берега, то команду ждут сложности.
Система GPS тоже может ошибаться: она восприимчива к электромагнитным вспышкам, а сбить корабль с курса могут даже пираты. Они покупают устройство, которое своим сигналом блокирует связь с путником. На приборной панели судна все датчики будут в норме, а сам корабль будет захвачен злоумышленниками и направлен в неизвестном направлении.
Чтобы не допустить подобных промахов в открытом море, многие мировые академии продолжают обучать курсантов старинным методам ориентирования по звездам, Солнцу и Луне, ведь такие ошибки чреваты катастрофами. Судно может столкнуться с коварными рифами или сесть на мель.
Однако затеряться судну среди множества морских путей довольно сложно – рано или поздно на горизонте появится другой корабль и вызовет на помощь бригаду спасателей.
Потеряться можно практически везде. Главное, не поддаваться панике и вспомнить все подсказки природы о том, как можно сориентироваться на местности не только днем по Солнцу, но и ночью по звездному небу.
Ориентирование по звездам: куда указывает полярная звезда, точное направление на север
- 15 Ноября, 2018
- Советы туристу
- Сергей КостюченкоЖелязков
Небосвод во все времена привлекал внимание людей, которые были связаны с искусством.
Но самым главным и ценным было звездное полотно для путешественников, которые определяли свой путь по расположению небесных светил. Основным ориентиром является Полярная звезда, которая неизменна в своем местонахождении.
Чтобы не заблудиться на неизвестной местности, нужно знать, как найти Полярную звезду.
Способ 1: Ищем Полярную звезду по Большой Медведице
Чтобы найти Полярную звезду по Большой Медведице, необходимо найти «ковш» созвездия и две звезды, которые образуют его «наружную стенку», противоположную «ручке». Нижняя из этих звезд — Мерак, верхняя — Дубхе.
Затем проводится луч от Мерака через Дубхе, который как бы очерчивает «стенку ковша», и на этом луче на расстоянии пяти отрезков Мерак—Дубхе, отложенных от Дубхе, и будет находится Полярная звезда, выделяющаяся среди близлежащих объектов более ярким светом.
Ниже на фото звездного неба наложена схема такого построения:
Современные методы обнаружения
Обнаружить Киносуру можно с помощью различных современных устройств. Такой вариант не требует наличия знаний в области астрономии, поэтому доступен каждому желающему.
Фотоаппарат и телескоп
В наше время производят большое количество телескопов, способных самостоятельно настраиваться на нужный объект. Для этого человеку достаточно задать общие параметры и наслаждаться полученным результатом.
Однако такой сложный и дорогостоящий прибор найдётся далеко не у каждого. Из-за этого астрономы-любители рекомендуют заменить его на обыкновенный зеркальный фотоаппарат.
С его помощью можно найти Полярис следующим способом:
- Устройство закрепляют на штатив и направляют на звёздное небо. При этом должна быть ясная погода и минимум искусственного света.
- Зеркальный фотоаппарат настраивают так, чтобы можно было сделать снимок с большой выдержкой (не менее 2 часов). Важно не забывать об ограниченном ресурсе батареи, заряд которой может закончиться и испортить весь процесс.
- После завершения работы будет готов снимок, на котором отобразятся треки всех движущихся звёзд. Единственный объект, у которого отсутствует признак кругового движения, и будет Полярисом. На снимке он представляет собой точку, вокруг которой расположены концентрические круги.
Приложение для смартфона
Большая часть населения давно уже перешла на современные смартфоны, которые дают возможность загружать различные полезные приложения. Среди множества доступных программ есть и несколько астрономических.
Благодаря им можно легко найти на небе любую звезду, посмотреть информацию о ней и отследить траекторию движения. Среди наиболее популярных приложений для Android выделяют Stellarium, а для iOS — Sky Guide.
Процесс использования приложений:
- После установки запускают программу.
- Камеру смартфона направляют на звёздное небо.
- Всё, что попадает в её поле зрения, отображается на дисплее в виде карты.
- Чтобы найти Киносуру, наводят камеру на Малую и Большую Медведицу.
- На появившемся изображении ищут звезду, которая располагается на краю ручки меньшего ковша.
- Чтобы посмотреть информацию о ней, необходимо кликнуть по названию.
- Отследить траекторию её движения можно путём изменения даты и времени.
Способ 2: Поиск с помощью компаса
Чтобы найти Полярную звезду с помощью компаса, необходимо узнать направление на нее и её высоту над горизонтом.
В общем магнитная стрелка компаса указывает приблизительно в том же направлении, в котором находится звезда, с небольшим отклонением, связанным с расхождением магнитного и географического полюсов, а также с искажением магнитных линий. Это отклонение называется магнитным склонением местности, его можно узнать в справочнике или из Интернета.
Затем:
- По компасу находится север и делается поправка на магнитное склонение. Если, например, магнитное склонение западное и равно 15°, то от направления северного конца магнитной стрелки откладывают вправо 15°. Если магнитное склонение восточное и равно 10°, то 10° откладывают влево. В этом направлении и будет находиться Полярная звезда. Не стоит проводить эти измерения вблизи транспортных средств, ЛЭП, железной дороги и других объектов, способных повлиять на поведение стрелки компаса;
- Определяется высота Полярной звезды в градусах. Она будет примерно равна широте местности, на которой находится наблюдатель. Для жителей городов и других населенных пунктов узнать широту своего места жительства можно из Интернета или любым другим удобным способом. Так, например, для Одессы она равна 40°29’10″. Это значит, что Полярная звезда из Одессы будет наблюдаться на высоте примерно 40,5°;
- Зная угловую высоту, можно определить приблизительное положение звезды на ночном небе. Для этого пользуются либо секстантом, либо компасом со встроенной функцией определения высоты, либо транспортиром с грузом, подвешенным на нитке, либо другим известным способом.
Также можно приблизительно найти положение Полярной звезды при известной угловой высоте с помощью линейки. Для этого линейку располагают вертикально на расстоянии 57 см от глаз и откладывают от уровня горизонта вертикально вверх столько сантиметров, скольким градусам равна посчитанная угловая высота.
Так, например, для Одессы от горизонта следует отложить вверх 40,5 см. На этой высоте находят саму звезду.
Небо полно секретов и неведомых тайн
Даже без телескопа, просто обращая взор к ночным светилам, вы увидите, насколько многообразна наша большая Вселенная.
Но такова ли Вселенная в реальности? Эта мысль будоражит умы великих учёных. Они строят гипотезы, исследуют, спорят и стараются понять, так ли это? Одни эксперты высказывают мнение, что Вселенная бесконечна, другие — что существует Мультивселенная.
И вполне может оказаться, что в одной из них есть такие же планета, страна и копия вас. Все возможно, наука постоянно отодвигает завесу неизвестного и скрытого от нашего взора, доказывая неизменно: то, что кажется фантастикой сегодня, воплощается в реальность завтра.
Способ 3: с помощью карты
Если компаса под рукой нет, для поиска направления на Полярную звезду можно воспользоваться крупномасштабной картой. Для этого подойдет карта города, которую можно приобрести в специализированных магазинах или некоторых газетных ларьках. Важно, чтобы это была именно карта с соблюдением масштабов, а не схема для детей или рекламная листовка.
Наблюдатель становится на линейный ориентир (например, дорогу), после чего ориентирует карту. Для этого он находит на карте линейный ориентир, на котором располагается сам, а затем поворачивает карту, чтобы направление линейного ориентира на карте совпало с направлением этого же ориентира на местности.
По окружающим объектам на местности и на карте необходимо убедиться, что карта лежит правильно, а не повернута на 180°.
Говоря кратко, если какой-либо объект — дом, парк, водоём — изображен на карте справа от линейного ориентира, то и в действительности он должен располагаться по правую сторону от наблюдателя.
Созвездие Возничий: фото, описание, положение на небе
Теперь, когда карта сориентирована, ее верхняя часть указывает в направлении Полярной звезды. Далее аналогично поиску по компасу узнают широту местности, определяют высоту положения звезды над горизонтом и находят её.
Бывают ситуации, когда компаса и карты под рукой нет, Большая Медведица не видна на небосводе из-за облаков и деревьев (или наблюдатель находится вблизи экватора в летнее-осенний период), но отдельные участки звездного неба с узнаваемыми созвездиями остаются открытыми. Эти созвездия и могут быть использованы для поиска.
Влияние осевой прецессии
Прецессия Южного полюса мира
Хотя на южном полюсе небесной сферы в настоящее время отсутствует яркая звезда, медленные изменения положения оси вращения (из-за последствий прецессии) сделают другие светила южными Полярными.
Небесный южный полюс движется в сторону созвездия Южного Креста, которое указывает на южный полюс в течение последних 2000 лет. Как следствие, созвездие больше не видно из субтропических северных широт, как это было во время жизни древних греков.
На протяжении тысячелетий множество звезд становились полярными. Около 2000 лет до н.э., Eta Гидры была ближайшей яркой звездой в Южном полюсе. В 2800 году до н.э., Ахернар (Альфа Эридана) был всего в 8 градусах от южного полюса.
В течение ближайших 7500 лет, к воображаемой оси Южного полюса близко подойдут звезды Гамма Хамелеона (произойдет это ок. 4200 г. н.э.), I Киля, Омега Киля (5800 г. н.э.), Эпсилон Киля, Йота Киля (8100 г. н.э.) и Дельта Парусов (9200 н.э.). С 8000 по 9000 года Южный полюс пройдет через созвездие Парусов. В 14000 году н.э. Капопус (Альфа Киля) будет находиться в 8 градусов от Южного.
Способ 4: по Кассиопее
Кассиопея находится со стороны, противоположной Большой Медведице, относительно Полярной звезды. Поляриссима оказывается как бы зажатой между этими двумя созвездиями. Поэтому найти её с помощью Кассиопеи так же просто, как и по Большой Медведице. Для этого через две крайние звезды созвездия проводится прямая.
То же самое повторяется с двумя крайними звездами с другой стороны созвездия. От места пересечения двух проведенных прямых проводится луч через среднюю звезду Кассиопеи.
На этом луче от средней звезды созвездия откладывается отрезок, равный двум расстояниям между крайними звездами созвездия — в этом месте находится Полярная звезда.
Этот способ так же прост и удобен, как поиск Полярной звезды по созвездию Большой Медведицы. В некоторых случаях вблизи экватора в летнее время Большая Медведица может находиться за горизонтом, хотя Полярная звезда ещё видна. В этих ситуациях также видна и Кассиопея, по которой звезду довольно просто найти.
https://youtu.be/5v0nuey-j_U
Примитивная обсерватория
Этот способ потребует небольшой подготовки. Нужно закопать в землю две палки разной длины. По движению любой звезды, кроме Полярной, относительно этих палок можно легко определить, в каком направлении вы смотрите.
Если звезда поднимается вверх — вы смотрите на восток. Если опускается вниз — вы смотрите в западном направлении. Если звезда совершает петлеобразные движения вправо — вы смотрите на север, а если влево — на юг.
Альтаир — звезда, герой легенд и объект исследования
Следует помнить, что этот способ показывает лишь приблизительные направления и применять его нужно лишь в самых крайних случаях.
Способ 5: по созвездию Лебедя
Также положение Полярной звезды определяется по созвездию Лебедя. Для этого от звезды Гиена через Денеб проводится луч. На нём от Денеба откладывается отрезок, равный двум расстояниям Гиена—Денеб. Таким образом определяется приблизительный участок расположения Полярной звезды, на котором сама поляриссима уже будет самым ярким светилом.
Примечания
- Scott G. Engle, Edward F. Guinan, and Petr Harmanec . Toward Ending the Polaris Parallax Debate: A Precise Distance to Our Nearest Cepheid from Gaia DR2 (EN), The American Astronomical Society (16 July 2018).
- Астрономы определили точное расстояние до Полярной звезды (RU) (30 July 2018).
- Polaris: Exceeding Expectations and Building New Science
- Wielen; Jahreiss; Dettbarn; Lenhardt; Schwan (2000). «Polaris: Astrometric orbit, position, and proper motion». arXiv: astro-ph/0002406
- Evans, Sasselov. Polaris: Amplitude, Period Change, and Companions
- David G. Turner.
Polaris and its Kin (англ.). arxiv.org (18 июля 2009). — обзор. Проверено 17 октября 2009.
- Astronomers clash over the distance to the famed North Star November 30, 2012
- Полярная звезда оказалась ближе, чем считали раньше
- Astronomers clash over the distance to the famed North Star
- Астрономия // Энциклопедия для детей. — М.: Аванта+, 2007. — С. 269.
Полезные моменты
Важно помнить, что Полярная звезда видна только в северном полушарии. В южном полушарии её можно наблюдать на расстоянии не более 85 км от экватора, либо при благоприятных условиях погоды благодаря рефракции света или при подъеме наблюдателя на возвышенность.
На экваторе, где широта равна 0°, высота Полярной звезды над горизонтом будет минимальной. Другими словами, здесь она будет «лежать» на горизонте. А при постепенном перемещении наблюдателя на север высота её будет увеличиваться и станет максимальной на широте 90°.
Многие полагают, что Полярная звезда — одна из самых ярких звезд на ночном небе. Однако это не так: ее видимая яркость заметно слабее яркости таких звезд, как Сириус и Канопус, а также таких планет, как Венера и Юпитер, которые незнающий человек может спутать со звездами.
Тем не менее, по сравнению с близлежащими звездами Полярная звезда выделяется более ярким свечением.
За счет этого различные построения с помощью линий созвездий, компаса или карты не требуют высокой точности: достаточно найти примерную область расположения звезды, и на этом участке она уже окажется самой яркой.
Максим Чечетов
Расстояние
Многие недавние работы, посвященные вычислению расстояния, показывают, альфа Малой Медведицы находится на расстоянии 434 световых года (133 парсек), эти данные согласуются с измерениями параллакса от астрометрического спутника Гиппарх (Hipparcos).
Старые оценки расстояний часто были немного меньше, а недавние исследования на основе высокоточного спектрального анализа предполагают, что она находится на 100 световых лет ближе к нам, чем считалось ранее. Полярная является ближайшей переменной — цефеидой и ее физические параметры имеют решающее значение для всей астрономической шкалы расстояний.
Кроме того, это единственная цефеида у которой стало возможно измерить массу, благодаря звездам-компаньонам.
Измерения выполненные Гиппархом
Космический аппарат Гиппарх, используя метод измерения звездного параллакса (угловое смещение объекта за год) с 1989 по 1993 год произвел замеры у миллионов светил с точностью до 0,97 угловых миллисекунд (970 микросекунд), и получил точные данные по расстояниям до множества звезд и векторам их движений.
Временная Полярная Звезда
Кто из нас не слышал о Полярной звезде? Еще Шекспир в «Юлии Цезаре» устами главного героя говорил:
Но неизменен я, как неизменна
Полярная звезда: она недвижна —
И в целом небе нет подобной ей.
На небе много звезд; их всех не счесть,
И все они блестят и все мерцают,
Но лишь одна не изменяет места.
В отличие от других звезд, которые в разное время суток видны то на востоке, то на юге, то на западе, восходят над горизонтом и заходят за горизонт, подобно Солнцу и Луне, Полярная звезда почти не меняет своего положения на небе, и зимой, и летом, указывая направление на север, к полюсу Земли.
Именно из-за своего положения на небе Полярная звезда и приобрела такую популярность. Между тем, простому человеку, не специалисту-астроному, о самой звезде известно немного, часто — вообще ничего. Попробуем восполнить пробелы в знаниях, указав на некоторые интересные факты, а заодно развенчав кое-какие мифы о Полярной звезде.
В ясную безлунную ночь невооруженным глазом можно видеть одновременно около 2500 звезд.
Но это возможно только вдали от населенных пунктов зимой — летом в черте города из-за засветки неба глаз различит не более нескольких десятков звезд.
Понятно, что в таких условиях видны только самые яркие звезды, однако далеко не все мы сможем уверенно вспомнить имена этих звезд и указать их принадлежность к тому или иному созвездию.
Поэтому нередко можно слышать, что ярчайшей звездой северного неба является Полярная звезда, хотя на самом деле это далеко не так.
На месте остаётся только Полярная звезда, а сама Малая Медведица, вместе со всеми звёздами за 24 часа описывают круг на небесной сфере.
Яркость звезд (или блеск) определяется так называемой звездной величиной. Впервые это понятие ввел древнегреческий астроном Гиппарх, живший во II веке до н. э.
Гиппарх поступил просто: он взял и поделил все видимые звезды на шесть классов в зависимости от их блеска.
Самым ярким звездам была присвоена первая величина (а таких около двух десятков), а самым тусклым, едва различимым невооруженным глазом звездам была присвоена шестая величина. Остальные звезды по своей яркости были распределены между второй и пятой величинами.
В общих чертах эта система используется и по сей день, однако в позапрошлом веке она претерпела некоторые изменения, вследствие которых появились звезды с дробными и отрицательными величинами. Точные измерения блеска звезд показали, что яркость звезд одной величины вовсе не одинакова и даже среди звезд первой величины есть такие, которые светят намного ярче других.
Поэтому в 1856 году было решено ввести дробные величины, а также величины со знаком минус. Теперь шкала звездных величин распространяется от положительных (самых тусклых) до отрицательных (самых ярких) значений. По этой шкале самый тусклый объект, едва различимый даже орбитальным телескопом «Хаббл», имеет блеск +31,5, а самый яркий — наше Солнце — обладает яркостью -26,7.
По этой классификации 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.
Мифология
Согласно греческим мифам, в созвездие Малой Медведицы был превращён Аркад, сын Каллисто и Зевса, или одна из нимф, подруга Каллисто.
С Малой Медведицей связана и легенда о рождении Зевса.
Чтобы спасти своего сына от отца Крона, поедавшего своих детей, богиня Гея унесла Зевса на вершину горы Иды, в священную пещеру, и оставила на попечение нимфам и их матери Мелиссе (или двум нимфам Мелиссе и Киносуре).
В благодарность Зевс позднее вознес на небо Мелиссу в виде Большой и Киносуру в виде Малой Медведиц. Причем в ранних версиях мифа Мелисса и Киносура — медведицы, позже трансформировавшиеся в нимф.
На старинных картах Малая Медведица (или только Полярная звезда) иногда именуется Киносурой («хвостом собаки»).
В гомеровское время (VIII в до н.э.) созвездие еще, вероятно, не известно. Во всяком случае, Гомер, говоря о Большой Медведице, считает ее за единственное незаходящее созвездие, то есть Малая Медведица ему, по всей видимости не известна.
Вероятно, созвездие было выделено финикийцами как полезное для мореплавания. По утверждению (небесспорному) древнеримского писателя Гигина в античную астрономию это созвездие ввёл Фалес Милетский. Оно включено в каталог звёздного неба Клавдия Птолемея «Альмагест».
Вслед за более древней Большой Медведицей Малую также иногда называли Повозкой.
Народы Казахстана называли Полярную звезду «железным гвоздём» (Темир-Казык), вбитым в небо, а в остальных звёздах Малой Медведицы видели привязанный к этому гвоздю аркан, надетый на шею Коня (созвездие Большой Медведицы). Арабы принимали звезды Малой Медведицы за всадников, а персы видели в ней Семь Плодов Финиковой Пальмы.
Титулом Полярной звезда награждается на время. Другими словами наша Полярная звезда не всегда была таковой и не всегда такой будет. В данный момент эта звезда расположена ближе других (менее чем в 1 градусе) от северного полюса мира и служит ориентиром для определения севера. Но все меняется в мире и в результате явления, которое получило название прецессия.
Дело в том, что ось вращения Земли находится в постоянном движении, описывая в небе круг за время в 25800 лет. Это явление названо прецессией, что переводится с латинского как предварение равноденствий. Причина прецессии — в небольшой сплюснутости земного шара.
Из-за этого Луна и другие тела Солнечной системы силой своего тяготения медленно поворачивают земную ось.
Однажды Альфа Малой медведицы уступит свое имя следующей звезде — пройдет каких-нибудь 1200 лет и Полярной станет звездочка Альраи, Гамма Цефея. Но в наше время звезда даже не достигла своего пика приближенности к северному полюсу — это произойдет в 2100 году. Ждать осталось не так уж много и кто-то, из родившихся недавно, имеет все шансы дожить до этого времени.
Сама Полярная звезда находится в «ковше» Малой медведицы, но искать ее легче всего по характерному рисунку ковша Большой медведицы: от двух звезд стенки ковша, противоположной «ручке» нужно провести прямую линию вверх до пересечения с Полярной — расстояние примерно в 5 раз большее чем расстояние между этими звездами.
Всего существует 12 звезд которые за очень большой, по человеческим понятиям срок в 26 тысяч лет поочередно становятся полярными. Это так называемые звезды процессионного круга. Существует также промежуток времени когда полярной звезды нет вообще, а вместо нее существуют так называемые «стражи» — звезды слишком удаленные от полюса мира, чтобы можно было их полноправно назвать полярными.
- И, несмотря на все это, имя Полярная как собственное закреплено именно за Альфой Малой Медведицы.
- Еще Шекспир в «Юлии Цезаре» устами главного героя говорил:
А знали ли вы, что когда речь заходит о Полярной звезде, подразумеваются сразу три звезды. Центральное место в тройной звёздной системе занимает сверхгигант Полярная А, вокруг сверхгиганта кружит карлик Полярная Ab, и рядом находится Полярная B, она расположена на существенном расстоянии, так что, в отличие от карлика, её нетрудно разглядеть в телескоп с Земли).
Полярной называется та звезда, которая на сегодняшний день находится вблизи Северного полюса мира. В наше время, примерно с 1100 года, такой звездой является альфа Малой Медведицы – Киносура.
Но так было не всегда …
Киносура подходит к Северному полюсу всё ближе и сравняется с ним к 2100 году. Кроме того, она станет ещё ярче, ведь с каждым годом её яркость, по свидетельству очевидцев, увеличивается.
Карьеру полярной звезды Киносура завершит к 3200 году, и, скорей всего ей будет возвращено историческое название. Киносурой альфу Малой Медведицы назвал Фалес Милетский, ещё до нашей эры.
Другие источники, впрочем, утверждают, что такое название дал сам Зевс, громовержец назвал так звезду в честь нимфы, которая стала его кормилицей, когда он скрывался на Крите от своего отца Кроноса, пожирающего своих сыновей.
Как бы там ни было, термин «полярная звезда» ввёл именно Фалес и впервые применил его к звезде Кохаб (бета Малой Медведицы), которая с 1500 года до н.э. до 1 года н.э. располагалась ближе всего к Северному полюсу.
С 1 по 1100 год, в смутные времена средневековья, у Земли вообще не было северной полярной звезды, полюс располагался между альфой и бетой Малой Медведицы, и звёзды эти именовали Стражами. И так продолжалось до тех пор, пока не украсила Северный полюс мира Киносура. При восхождении на трон она получила имя Полярная звезда.
Нам, жителям Северного полушария, следует гордиться случившимся, ведь у жителей Южного полушария такой звезды нет до сих пор. Южному полюсу мира в этом смысле повезло гораздо меньше — маленькая Сигма Октана хоть и зовется Южной звездой, но претендовать на роль полярной никак не может и юг находят путем геометрических вычислений от созвездий Южный Крест и Кентавр.
В 3200 году Киносуру сменит на посту звезда Альраи, гамма созвездия Цефеи.
Положение Полярной звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. По оси Χ отмечены спектры (температура) звезд. По оси Υ — светимость в светимостях Солнца.
Итак, Полярная звезда — отнюдь не самая яркая на северном небе. Однако здесь необходимо сделать одно важное замечание: есть такое понятие, как абсолютная звездная величина, и она чаще всего не совпадает с видимым блеском звезд.
Все дело в том, что существует несколько классов звезд, отличающихся по степени светимости и все они расположены на разных расстояниях от нас.
Поэтому очень яркая звезда из-за своей удаленности может быть едва видна невооруженным глазом, а звезда тусклая, но расположенная в десятки раз ближе, будет затмевать блеск других звезд.
Поэтому абсолютная звездная величина соответствует такой яркости объекта, как если бы он находился от нас на расстоянии 10 парсек (около 32,6 светового года; см. Астрономы измеряют расстояния световыми годами) . То есть астрономы сначала «пододвигают» все звезды на расстояние в 10 парсек, а потом вычисляют их блеск.
Это в полной мере относится и к Полярной звезде: на самом деле это сверх гигант, в 6 раз тяжелее и в 30 раз больше нашего Солнца. Абсолютная звездная величина Полярной звезды составляет-3,64.
Для сравнения: абсолютный блеск Солнца составляет +4,7, а это значит, что Полярная звезда на самом деле почти в 2000 раз ярче нашего родного светила! Такая разница в видимом блеске Солнца и Полярной звезды кроется в расстояниях: Солнце удалено от нас на 8 световых минут, а Полярная звезда — на 431 световой год.
Кстати, самая яркая звезда, видимая с Земли, — знаменитый Сириус, его звездная величина составляет -1,58.
Но на самом деле Сириус (являющийся системой из двух звезд) вовсе не какая-то особенно яркая звезда, просто-напросто он расположен очень близко к нам: расстояние до него — 8,6 светового года.
Это яркий пример того, как рядовая звезда (абсолютная звездная величина Сириуса составляет +1,42) из-за своей близости может стать самым ярким объектом на ночном небе.
Итак, блеск Полярной звезды увеличился за последние 100 лет на 15%. Это несомненный факт.
А что если копнуть еще глубже в прошлое? Насколько яркой была Полярная 2000 лет лет назад? Выпускник университета Виллановы Скотт Энгл (Scott Engle) решил заново проанализировать данные по блеску Полярной, указанные в каталогах Птолемея (137 г.), Ас-Суфи (964 г.
), Улугбека, Тихо Браге и других астрономов. Приведя данные к единой шкале, он получил, что в настоящее время Полярная в 2,5 раза ярче, чем во времена Птолемея! На целую звездную величину!
Возможно ли такое? Если выводы Энгла и его команды верны, то блеск Полярной изменился за прошедшие 2000 лет в 100 раз больше, чем предсказывает современная теория звездной эволюции.
Неудивительно, что большинство ученых отнеслись к работе астрономов скептически.
Однако Энгл и его команда, ко всему прочему, обнаружили в древних источниках и намеки на вариации в блеске Полярной с периодом в 4 дня, что могло бы говорить о том, что в прошлом амплитуда была гораздо бо́льшей, чем сейчас.
Исследование было опубликовано в авторитетном журнале Science, и это, конечно, придает ему некий знак качества. Однако это не значит, что выводы Энгла окончательны.
Хотите, сравним Полярную с Солнцем ?
- тяжелее Солнца в 6 раз
- больше Солнца в 120 раз
- излучает тепла и света в 10000 раз больше Солнца
- цвет жёлтый — такой же, как у Солнца
Но … луч света от Солнца доходит до Земли всего лишь за 8 минут, а от Полярной — за 472 года, а это означает, что в настоящее время мы видим звезду такой, какой она была во времена Колумба.
[источники] А помните мы с вами рассуждали о том Когда солнце взорвется ? или например смотрели на Нептун с кольцами и спутниками. А вот ответ на вопрос Как фотографируют нашу галактику ?